羅茨風機 flash：一次風機節(jié)能改造

　　原標題：一次風機節(jié)能改造

　　前言：

　　某公司4000t/d水泥生產(chǎn)線采用雙系列五級懸浮預(yù)熱器，窯頭采用DJGX型四通道低氮燃燒器，具有大推力、低煤耗、低一次風量(約8％)，出口風速高、卷吸二次風能力強，對煤質(zhì)、物料波動適應(yīng)性強的特點。煤粉由噴煤管噴出，受軸向和徑向風的作用，軸流風、外旋流風、內(nèi)旋流風和煤風分別從四個風道噴出，旋流風切向角度的不同，使得各風道與煤風通道之間在軸向和切向的方向上產(chǎn)生不同的風速和出口壓力，使風煤混合均勻而充分，煤粉燃盡率高。與之匹配的一次風機選用羅茨風機，風機參數(shù)見 表1，羅茨風機布置見 圖1。

　　表1 一次風機主要性能參數(shù)

　　圖1 羅茨風機布置示意圖

　　1 存在問題

　　該公司一次風機出口壓力長期控制在56kPa左右，火焰無力度，工況不理想，煤管用風調(diào)節(jié)受限制，經(jīng)常出現(xiàn)窯前飛砂嚴重、窯尾溫度高、熟料質(zhì)量差、預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮嚴重經(jīng)常堵塞的狀況，窯頭負壓波動大，一次風機功耗高達110kW以上。

　　經(jīng)分析認為，頭煤用量較高、煤粉燃燒不充分是造成以上問題的主要原因。煤粉的不完全燃燒造成窯內(nèi)還原氣氛嚴重，F(xiàn)e?O?還原成的FeO極易與其他氧化物生成低熔點的化合物，形成的結(jié)圈和副窯皮不斷脫落，造成熱工制度紊亂。

　　該公司首先在配料和工藝操作上進行了改進，適當提高了熟料飽和比和硅酸率，在保證窯況的情況下，適當減少了頭煤用量，降低了入窯煤粉細度。采取以上措施后，系統(tǒng)結(jié)皮堵塞情況有所改善，但窯尾溫度高和煤粉不完全燃燒造成的還原氣氛嚴重的問題仍一直存在。一 次風壓不足、煤粉打散效果不好、風煤混合差是造成頭煤不能充分燃燒的根本原因，因此，需要提高風機出口風壓。目前，一次風機運行基本處于滿負荷狀態(tài)，為了降低風機功耗，考慮到羅茨風機轉(zhuǎn)速越高，風量、軸消耗功率越大的機械特性，經(jīng)對比衡量，該公司決定采用空氣懸浮風機對其進行節(jié)能改造，提高風壓和風速，降低運行功耗，既可使火焰明亮有力，煤粉充分燃燒，又可增加火焰韌性和剛度，減少二次風沖擊，減少窯頭負壓波動，提高系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量。

　　2 改造過程

　　將原有一次風機的備用風機拆除，在原有的風機底座上安裝空氣懸浮風機，拆除原備用風機管道，對懸浮風機出口管道進行整體設(shè)計安裝空氣懸浮風機啟動時必須保 持24000r/min的較高轉(zhuǎn)速，運行時轉(zhuǎn)速需控制在24000～27000r/min，為此，增加空氣懸浮風機余風排氣管道和旁路泄壓管道等兩處對空排放管道閥門。余風排氣管道的作用在于當風機壓力傳感器發(fā)生故障或出口閥門被過度操作關(guān)閉時，余風排氣閥門將自動開啟排氣，防止風壓過高對風機內(nèi)部構(gòu)造帶來損害。點火之初，燃料胴量較少，為防止風機以24000r/min的高速運行時造成出口風壓過高，需手動開啟泄壓閥，調(diào)整風機出口壓力，使之形成剛勁有力的火焰。在逐步增加窯頭燃煤用量至正常運行的過程中，要逐漸關(guān)小泄壓閥門開度直至零，泄壓閥門的存在對于窯的點火升溫制度至關(guān)重要，不宜取消。兩處對空排放管道加裝消音器，降低噪聲污染，將原有的一次風機作為空氣懸浮風機的備用風機。空氣懸浮風機管道布置圖見 圖2。

　　圖2 空氣懸浮風機管道布置示意圖

　　改造后的空氣懸浮離心鼓風機以動壓空氣軸承技術(shù)為核心，以高速流體機械為支撐，采用動壓空氣軸承、高速永磁電機、高效葉輪及自動化系統(tǒng)的設(shè)計(見 圖3)，完美解決了閃機械摩擦導(dǎo)致的極大的能量損耗及噪聲等問題，可以為窯頭燃燒器提供足夠的風壓和風速空氣懸浮風機采用一體化緊湊型沒汁， 安裝簡單易操作，具有技術(shù)先進、性能呵靠、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、節(jié)約能源、維護方便的特點。現(xiàn)場布置見 圖4。

　　圖3 空氣懸浮風機內(nèi)部構(gòu)造及高效葉輪

　　圖4 空氣懸浮風機現(xiàn)場布置圖

　　3 改進效果

　　改進后電機運行正常，轉(zhuǎn)速提高，一次風機出口風壓明顯增大，具體運行參數(shù)見 表 2。

　　表2 空氣懸浮風機運行參數(shù)表

　　從 表2可看出，空 氣懸浮風機轉(zhuǎn)速較高，一次風機經(jīng)改造后，外軸流風、外旋流風和內(nèi)旋流風的風壓基本能達到50～60kPa，出口風壓明顯變大，可維持在60kPa以上，較改造前提高至少4kPa。改造后，電機電流、功率均較小于額定值，風機運行穩(wěn)定無異常。火 焰形狀調(diào)整靈活，窯內(nèi)火焰的形狀與長度可控制在合理的范圍內(nèi)，確保窯內(nèi)燒成帶的長度和燒成溫度，火焰順暢有力、形狀穩(wěn)定，提高了窯煅燒的穩(wěn)定性。

　　風壓、風速的提高，保證了煤粉的充分燃燒，窯前明亮，熟料結(jié)粒均勻、敏密，熟料升重提高，篦冷機料層穩(wěn)定，二次風溫基本可控制在1150℃左右，有利于系統(tǒng)工況的穩(wěn)定。同時，有效改善了風煤混 合效果，煤粉的充分燃燒使得窯內(nèi)還原氣氛得以改善，窯尾溫度下降．減少了預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮，穩(wěn)定了系統(tǒng)熱工狀態(tài)。

　　4 結(jié)語

　　改造后，空氣懸浮風機運行功率基本在85kW左右 ，比羅茨風機節(jié)電30kWh/h(見 表3)，噪聲由107dB降至76dB，降噪效果顯著。

　　表3 一次風機技改前后運行電耗對比(2021年5月)

　　生產(chǎn)實踐表明，空氣懸浮離心鼓風機是一種高效節(jié)能的新型環(huán)保離心鼓風機，可應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯粉塵物料輸送、氣體輸送等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具有節(jié)能降噪、免維護和半永久使用壽命等優(yōu)點，是風機節(jié)能改造的理想設(shè)備之一。

　　作者：趙小雷

　　來源：《莒縣中聯(lián)水泥有限公司》

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羅茨風機 flash：什么原因?qū)е孪疵毫_茨鼓風機不能正常工作

　　原標題：什么原因?qū)е孪疵毫_茨鼓風機不能正常工作

　　錦工機械給大家介紹一下什么原因?qū)е孪疵毫_茨鼓風機不能正常工作

　　什么原因?qū)е孪疵毫_茨鼓風機不能正常工作：

　　洗煤羅茨鼓風機的齒輪是驅(qū)動整個機器的動力，如果齒輪壞了，后果不堪設(shè)想。因此，要使用這臺機器設(shè)備，必須明白，洗煤羅茨鼓風機設(shè)備的齒輪是驅(qū)動整個機器的動力，如果發(fā)生故障，必須知道故障問題的原因，才能更好地解決問題。

　　第一，軸承損壞

　　軸承損壞可能會導(dǎo)致齒輪無法轉(zhuǎn)動。軸承是洗煤羅茨鼓風機的重要組成部分，每個羅茨鼓風機的頭部有4個軸承，軸承放在葉軸兩端，軸承受損，葉輪卡住，齒輪無法轉(zhuǎn)動。

　　第二，轉(zhuǎn)軸損壞

　　旋轉(zhuǎn)軸是通過葉輪水平軸的葉輪零件。轉(zhuǎn)子軸，部分是整體成型，部分是組裝，轉(zhuǎn)子軸的磨損，變形影響葉輪的旋轉(zhuǎn)，還影響齒輪的旋轉(zhuǎn)。

　　第三，齒合間距太小，齒輪不轉(zhuǎn)動，羅茨鼓風機組件的間隙標準高，需要根據(jù)設(shè)計要求進行調(diào)整。

　　第四，定位孔的位置不正確

　　大修后的洗煤羅茨鼓風機(例如葉輪和軸的更換)可能會導(dǎo)致齒輪組位置不正確，如果齒輪組位置不正確，則需要根據(jù)齒輪的位置重新設(shè)計孔。如果定位不正確，安裝在齒輪上，可能會出現(xiàn)齒輪不能正常旋轉(zhuǎn)的情況。

　　第五，葉輪卡住

　　由于洗煤羅茨鼓風機的葉輪受損，齒輪和葉輪都位于兩個箱子內(nèi)，齒輪損壞的原因可能是葉輪故障或葉輪安裝后沒有檢查，齒輪不動的情況發(fā)生。這可能是因為葉輪旋轉(zhuǎn)時發(fā)生卡頓，一定要及時處理。

　　綜上所述，這就是為什么洗煤羅茨鼓風機齒輪不能正常工作的原因，了解這些后，可以判斷自己的設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的這種問題。

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羅茨風機 flash：羅茨風機幻燈片.ppt

　　浙江大學(xué)專用 化工機械 原理 浙江大學(xué)專用 視覺圖： §1.1 羅茨鼓風機 浙江大學(xué)專用 Flash動畫羅茨鼓風機.swf 浙江大學(xué)專用 原理： 羅茨鼓風機系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風機，利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機。這種壓縮機靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體，當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子依次交替工作。兩轉(zhuǎn)子互不接觸，它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤滑油污染。 浙江大學(xué)專用 結(jié)構(gòu)： 按轉(zhuǎn)子的形狀，羅茨鼓風機分為兩葉型和三葉型。三葉型轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一次由 兩 個轉(zhuǎn)子進行三 次吸、排氣。與二葉型相比，氣體脈動性小，振動也小，噪聲低。 　　由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動，因而會產(chǎn)生較大的氣體動力噪聲。此外，轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙會造成氣體泄漏，從而使效率降低。羅茨鼓風機的排氣量為0.15～150立方米/分，轉(zhuǎn)速為 150～3000轉(zhuǎn)/分。單級壓比(壓氣機的出口總壓與進口總壓之比 )通常小于1.7，最高可達2.1，可以多級串聯(lián)使用。 浙江大學(xué)專用 特點： 其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量(單位時間通過流管內(nèi)某一橫截面的流體的體積，稱為該橫截面的體積流量。簡稱為流量，用Q來表示。 )之變動甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強制輸氣的特點。輸送時介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、整機振動小。 　 這種鼓風機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓，也可用作真空泵。由于周期性的吸、排氣和瞬時等容壓縮造成氣流速度和壓力的脈動，因而會產(chǎn)生較大的氣體動力噪聲。 浙江大學(xué)專用 根據(jù)流體力學(xué)理論，氣體的流動過程將伴隨著損失。例如，氣體流過節(jié)流裝置后，氣流的壓力會相應(yīng)減少，也就是它們損失了風機的有用功(如在機械中：任何機械本身都受到力的作用，相對運動的零件間又存在摩擦，所以使用任何機械，除了做有用功外，都不可避免地要做額外功，記作W額外。這時動力所做的總功等于有用功加額外功。有用功跟總功的比值叫機械效率。而我們需要的、有價值的功，叫做有用功，實驗表明總功大于有用功 )　　 工作介質(zhì)、運行調(diào)節(jié)及節(jié)能： 羅茨鼓風機輸送介質(zhì)為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他隋性氣體(指性質(zhì)穩(wěn)定，不與其他元素化合，僅以單個原子形式存在的氣體。惰性氣體共有六種，按照原子量遞增的順序排列，依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。 )，鑒于具有上述特點，因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。 浙江大學(xué)專用 由于上述的這一切都是在風機輸送氣體的過程中發(fā)生的，也就是浪費了風機的能量。 浙江大學(xué)專用 風機工況點是風機在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點。風機實際運行時，并非永遠停留在設(shè)計工況點上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化，也就是風機實際上處于變工況下工作。要想使風機的風壓或風量達到某一目標值，就需要對風機或管網(wǎng)進行為人為地控制，亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié)，實現(xiàn)在保證風機能夠穩(wěn)定工作的條件下，既要滿足生產(chǎn)對流量或壓力的要求，又能最大限度地節(jié)能。簡言之，調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求，擴大（穩(wěn)定）工況，實現(xiàn)節(jié)能，防止喘振。 　　風機采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達到同一目的，但節(jié)能效果各不相同。 浙江大學(xué)專用 根據(jù)理論分析及實踐證明，可得出如下4個方面的結(jié)論。 　　（1）對于鼓風機和壓縮機，出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。盡管相對流量Qr（實際流量Q與設(shè)計流量Q0之比）減少時，功率亦相應(yīng)減少。如當Q=0.65 Q0時，所對應(yīng)的功率減少到原來的80%左右，但與其它調(diào)節(jié)方式相比，耗能仍居首位。 　　（2）如果相對流量變化不大時（或稱調(diào)節(jié)深度小時），幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對節(jié)能效果影響不大，甚至不僅不節(jié)能，反而因調(diào)節(jié)裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。 　　（3）一般來說，調(diào)節(jié)深度越大，節(jié)能效果越顯著。因此，要慎重選擇調(diào)節(jié)方式，以期獲得最大效益。 浙江大學(xué)專用 （4）變速調(diào)節(jié)曲線接近理想曲線。所以，變速調(diào)節(jié)方式優(yōu)越，特別是采用變頻電動機調(diào)速的節(jié)能方案為最佳，但需要增設(shè)變頻裝置。對于中小容量的變頻調(diào)速建議積極試用；由于大容量高電壓變頻調(diào)速裝置價格較高，應(yīng)結(jié)合具體情況，綜合比較，決定取舍。總之，既要考慮調(diào)節(jié)性能，也要考慮設(shè)備初投資、可靠性及經(jīng)濟性等，全面評價調(diào)

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