羅茨鼓風機的安裝使用與故障分析

□李景藝□劉爾璽□潘 強□陳廣軍□楊耀華□楊 華

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羅茨鼓風機屬于容積回轉鼓風機，是利用兩個葉型葉輪在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉壓縮機械。羅茨鼓風機結構簡單，制造方便，適用于低壓場合的氣體輸送和加壓，也可用作真空泵。這種設備最初由英國人喬治于1849年發明，由美國工程師羅茨改進，此后人們便稱這種氣體輸送機械為羅茨鼓風機而延續至今[1]。

1 特點

羅茨鼓風機的機殼進排氣口遮壁線形成螺旋式結構，與葉輪頂部的直線構成三角形進排氣口，隨葉輪的旋轉而循序開閉，運行噪聲極低，且沒有排氣脈動現象。

羅茨鼓風機葉輪為兩葉直線型，葉輪之間只要確保側面間隙即可，與同樣尺寸的傳統鼓風機相比，具有效率高的特點。

葉輪采取特殊外形，便于保持葉輪間的相互間隙，密封性能大大改善，使效率進一步提高。

2 工作原理

當羅茨鼓風機在運轉時，氣體進入由兩個葉輪和機殼圍成的空間內，即氣體進入氣腔。先進入的氣體被一個葉輪和機殼圍在進氣腔內，此時氣體僅僅被圍住，而沒有被壓縮或膨脹，似真空狀態。隨著葉輪的轉動，進氣腔的氣體被不斷帶到排氣腔，又因兩葉輪是相互嚙合轉動的，隨著葉輪的進一步轉動，兩葉輪將排氣腔內氣體送至排氣口。葉輪連續不斷運轉，使更多的氣體持續送至排氣腔，進而由排氣口排出機體。羅茨鼓風機的主軸由電動機通過V型帶或聯軸器帶動，主軸通過齒輪箱內同步齒輪的作用，使機體內的兩個葉型葉輪相向旋轉。葉輪相互之間及葉輪與機體之間有一微小間隙，當兩葉輪相向旋轉時，葉輪與機殼所圍成的進氣腔內的氣體直接被推送至排氣腔后排出機體，達到鼓風的作用[2]。

3 結構

羅茨鼓風機外形為臥式結構，有皮帶輪傳動和聯軸器傳動兩種，進排氣口采用上進下排方式。羅茨鼓風機主要由墻板部、機殼部、齒輪部、葉輪部、傳動組、單向閥、安全閥、壓力表、支架、進排氣口消聲器、橡膠撓性接頭、電動機等部件組成[3]。

4 安裝注意事項

（1）不應將羅茨鼓風機安裝在有人員經常出入的場所，以防人員受傷和燙傷。

（2）不應將羅茨鼓風機安裝在有易燃、易爆及腐蝕性氣體的場所，以防火災和中毒等事故發生。

（3）根據進排氣口方向和維修需要，羅茨鼓風機四周應留有適當寬裕的空間。

（4）在羅茨鼓風機安裝時，應保證地基堅固，地面平整，地基不允許高出地面。

（5）羅茨鼓風機放置在室外時，應設置防雨棚。

（6）羅茨鼓風機在不高于40℃的環境溫度下可長期使用，高于40℃時，應安裝排氣扇等降溫措施，以延長羅茨鼓風機的使用壽命。

（7）輸送空氣的介質，其含塵量≤100 mg/m3。

5 操作注意事項

5.1 使用前

（1）使用前，應對羅茨鼓風機各部件全面進行檢查，檢查機組是否完整，各螺栓、螺母的連接松緊情況，各緊固件和定位銷的安裝質量，進排氣管道和閥門安裝質量等是否符合要求。

（2）為了保證羅茨鼓風機的安全運行，不允許承載管道、閥門、框架等外加負荷[4]。

（3）檢查羅茨鼓風機的主軸與電動機軸兩軸中心線是否在同一直線上。

（4）檢查機組的底座四周是否全部墊實，地腳螺栓是否緊固。

（5）向油箱內加入適量的潤滑油，潤滑油為N220牌號的中負荷工作齒輪油。

（6）檢查電動機轉向是否符合指向要求。

（7）在皮帶輪或聯軸器處應安裝皮帶罩或防護罩，以保證操作使用的安全性。

（8）打開全部進排氣口閥門，盤動羅茨鼓風機葉輪，應轉動靈活，無撞擊和摩擦等現象。確認一切正常后，方可啟動羅茨鼓風機進行試運轉。

5.2 空負荷試運轉

新安裝或大修后的羅茨鼓風機都應進行空負荷試運轉?？肇摵稍囘\轉的概念是：在進排氣口閥門全開的條件下投入運轉，沒有不正常的氣味或冒煙現象，以及碰撞或摩擦聲，軸承部位的徑向振動速度不大于6.3 mm/s?？肇摵稍囘\轉30 min，如情況正常，即可投入帶負荷運轉；如發現運行不正常，則進行檢查，排除之后仍需進行空負荷試運轉[5]。

5.3 正常帶負荷持續運轉

羅茨鼓風機正常帶負荷持續運轉時，要求逐步緩慢地調節，帶負荷直至額定負荷，不允許一次性調節至額定負荷。所謂額定負荷，指進排氣口之間的靜壓差，按標牌上的標定壓力值控制。在排氣口壓力正常的情況下，需要注意進氣口的壓力變化，以避免超負荷。

正常工作時嚴禁全部關閉進排氣口閥門。應定期觀察壓力情況，注意在超負荷時安全閥是否能排氣，否則應及時調整安全閥，不允許超負荷運行。

由于羅茨鼓風機的特殊性，不允許將排氣口的氣體長時間直接回流至羅茨鼓風機的進氣口，否則必將影響機組的運行安全性。如需采用回流調節，則必須采取冷卻措施。

要經常注意潤滑油的油量，定期檢查，并做好記錄，確保油量合適[6]。

5.4 停機

羅茨鼓風機不宜在滿負荷情況下突然停機，必須逐步卸負荷后再停機，以免損壞機組部件。

6 故障分析

由于羅茨鼓風機可能出現的故障形式多種多樣，原因涉及使用條件和運行情況等多方面，因此需要根據實際情況進行分析排除。羅茨鼓風機的故障分析見表1。

表1 羅茨鼓風機故障分析

7 結束語

近年來，我國各行各業廣泛采用節能環保設備，節約能源資源，保護生態環境。羅茨鼓風機市場的發展與繁榮，與其自身有利于優化產能、節約能源等優勢分不開。作為一種應用廣泛的機械設備，羅茨鼓風機對于節省生產成本、促進生態改善、綜合提高社會與經濟效益起著不容忽視的積極作用。因此，在使用羅茨鼓風機時，需要熟練掌握其工作原理、結構及故障排除方法，以便合理使用，使其發揮最大的作用。

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