羅茨鼓風(fēng)機(jī)|三葉羅茨風(fēng)機(jī)|螺桿真空泵|回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) - 錦工風(fēng)機(jī)有限公司
如今，羅茨鼓風(fēng)機(jī)對(duì)于大部分來說已經(jīng)不再陌生了。那關(guān)于它的發(fā)展史你知道多少呢？下面讓我們一起走進(jìn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的歷史吧。
先來說說羅茨鼓風(fēng)機(jī)名字的由來吧，據(jù)說在1854年美國人羅特兄弟在設(shè)計(jì)水輪車的過程中發(fā)明了這種風(fēng)機(jī)，在當(dāng)時(shí)的影響非常大，這也為風(fēng)機(jī)時(shí)代開辟了新路，后來世人將這種風(fēng)機(jī)以他們的名字命名，就叫羅茨鼓風(fēng)機(jī)，這也是目前風(fēng)機(jī)歷史上唯一一個(gè)保留人名稱呼的機(jī)器。
我國羅茨鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展，大致分為五個(gè)階段：
第一階段：仿造、消化吸收到自行設(shè)計(jì)制造，50年代我國風(fēng)機(jī)行業(yè)基本上是按照蘇林的圖紙生產(chǎn)，到了60年代，我國在掌握了一定的技術(shù)水平是能在模仿蘇聯(lián)產(chǎn)品的同時(shí)自行設(shè)計(jì)改造出自己的產(chǎn)品，但是當(dāng)時(shí)制造出的羅茨鼓風(fēng)機(jī)品種比較單一，性能點(diǎn)較少，不利于用戶的選型，但這一階段，為我國羅茨鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二階段是全國聯(lián)合設(shè)計(jì)階段。為了提高羅茨鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量，擴(kuò)大羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能范圍，同時(shí)為了方便用戶的選型和使用，作好風(fēng)機(jī)節(jié)能產(chǎn)品的發(fā)展、推廣工作， 各主要生產(chǎn)廠家組成了聯(lián)合設(shè)計(jì)組，于1982年正式開展工作，歷時(shí)近十年，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了L型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，有利地推動(dòng)了羅茨鼓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。
第三階段是各生產(chǎn)廠在聯(lián)設(shè)基礎(chǔ)上自我完善和發(fā)展階段，各廠結(jié)合自己的實(shí)際情況對(duì)聯(lián)合設(shè)計(jì)L系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，使羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能得到了完善。
第四階段是羅茨風(fēng)機(jī)活躍階段。隨著羅茨風(fēng)機(jī)應(yīng)用的行業(yè)越來越多，羅茨風(fēng)機(jī)的市場(chǎng)需求也越來越大，這也刺激了羅茨鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展。市面上出現(xiàn)了很多羅茨鼓風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)廠家，器技術(shù)水平和產(chǎn)品性能都遠(yuǎn)超于上個(gè)世紀(jì)的水平。
第五階段是羅茨風(fēng)機(jī)的提高階段。在眾多的羅茨風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)廠家中，元裕機(jī)械科技憑借著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和雄厚的生產(chǎn)實(shí)力，在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造銷售等各方面都名列前茅，成為羅茨鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)的領(lǐng)頭羊。
其生產(chǎn)的元裕羅茨鼓風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)合理，風(fēng)量大，噪音低，節(jié)能環(huán)保，性能優(yōu)良，使用壽命長(zhǎng)。一般壽命穩(wěn)定在5-10年，一臺(tái)能頂兩臺(tái)用。采用高品質(zhì)電機(jī)，耐高溫防火材料，品質(zhì)卓越，動(dòng)力強(qiáng)勁。內(nèi)部帶有消音器，獨(dú)配消音房，風(fēng)機(jī)振動(dòng)的聲音特別小，幾乎是無聲的，有效減輕了噪音的污染，不會(huì)給生產(chǎn)帶來任何影響?，F(xiàn)在已被應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)，并成為多數(shù)知名企業(yè)的合作品牌，買羅茨鼓風(fēng)機(jī)就選元裕。
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關(guān)鍵錦工：羅茨風(fēng)機(jī)；螺旋密封；轉(zhuǎn)速；技術(shù)改造
一、前言
揚(yáng)州石化有限責(zé)任公司常壓裝置塔頂油氣輸送風(fēng)機(jī)——羅茨鼓風(fēng)機(jī)（型號(hào)TAR100， 8 Nm3/min，1480 r/min（變頻），0.15（出口）Mpa，37KW，兩級(jí)鼓風(fēng)，帶傳動(dòng)，年運(yùn)行8000 h），壓縮常壓塔頂輕烴并輸送至催化裂化裝置氣壓機(jī)入口由吸收穩(wěn)定單元進(jìn)行分離，主要分離出液化氣，干氣。當(dāng)前裝置原油處理量42.3萬T/年下，該風(fēng)機(jī)正常工作狀態(tài)下一、二級(jí)出口壓力分別為0.10、0.12Mpa，一、二級(jí)出口壓力均大于催化裂化氣壓機(jī)入口壓力（0.06 Mpa），維修頻次約6次/年，故障維修時(shí)間較長(zhǎng)約60h/次，使用循環(huán)冷卻水≥2T/ h。
經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后認(rèn)為，由于氣體管路阻力較小，輕烴向氣壓機(jī)入口輸送的能力有富余；故障時(shí)設(shè)備維修次數(shù)及單次維修時(shí)間過長(zhǎng)；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速存在200-300rpm的波動(dòng)等問題。因此在機(jī)組輸送能力和設(shè)備有效利用率上有改善的空間。
二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容與實(shí)施效果
從節(jié)能和降低機(jī)組故障率的目的出發(fā)，我們提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施：
1、降低機(jī)組負(fù)荷從而降低電機(jī)電流。因電機(jī)故障率較低，運(yùn)行周期一般為風(fēng)機(jī)的6倍以上，故改兩級(jí)鼓風(fēng)為一級(jí)鼓風(fēng)，拆除電機(jī)雙側(cè)皮帶中的一側(cè)，壓縮油氣流程由串聯(lián)改為并聯(lián)/串聯(lián)均可使用，一般根據(jù)管路沿程壓降計(jì)算公式P=λ×ρ×（L/D）×（V-2/2）（單位：Pa）可以計(jì)算得出管路壓降。為簡(jiǎn)化計(jì)算過程，查相關(guān)圖表得知：DN80mm，L=100m空氣管道的阻力降約為0.254～1.892KPa，輸送油氣的管道阻力降≤3.5 KPa。所以正常情況只運(yùn)行風(fēng)機(jī)其中一級(jí)即可達(dá)到輸送要求，另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)則變?yōu)閭溆脵C(jī)。機(jī)組負(fù)荷降低近35%，實(shí)測(cè)電機(jī)電流從45A降至30A，電機(jī)功耗降低約33%，同時(shí)僅增加四千元的管路流程改造投資即獲得備用風(fēng)機(jī)一臺(tái)。
2、提高設(shè)備有效利用率。減少定期/臨時(shí)維修時(shí)間，從而減少因維修導(dǎo)致的輕烴放空/放低壓瓦斯管網(wǎng)的泄放量。改為單級(jí)鼓風(fēng)后，另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)等于多出了一臺(tái)備用機(jī)組，一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，僅需20分鐘的時(shí)間用來更換皮帶、切換機(jī)組，機(jī)組故障維修時(shí)間由60 h/次×6次 /年（約360 h /年）降至20min×6次=2 h/年，減少油氣泄放約360 h。
3、降低軸承故障率，節(jié)約中小修費(fèi)用。原機(jī)組的軸封采用的是光軸+骨架油封（4片）密封，該密封形式不能保證對(duì)介質(zhì)的完全密封，運(yùn)行一段時(shí)間后，泄漏出來的輕烴組分冷凝后就會(huì)積存與軸承座，溶解稀釋了潤(rùn)滑脂，造成潤(rùn)滑不良，軸承損壞頻繁。拆解分析，我們采取了采用螺旋槽密封+反向密封氮?dú)饬鞒蹋霉?jié)流孔板+針形截止閥控制氮?dú)饬髁俊?/p>
當(dāng)?shù)獨(dú)馔ㄟ^連續(xù)螺旋時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，承受周向速度Vt和周向壓力P。Vt可分解為沿齒槽流動(dòng)的速度V1和垂直于齒面的速度V2，V2可再次分解為軸向分速度Va，借助于螺旋槽的推進(jìn)，形成“泵送”作用而將少量氮?dú)獠粩喾聪蜉斔椭翂嚎s腔內(nèi)，形成密封。該措施增加氮?dú)庥昧考s1m3/h，保證了軸承座內(nèi)微正壓，充分保護(hù)脂潤(rùn)滑軸承避免與輕烴接觸，延長(zhǎng)軸承使用壽命三倍以上。
4、停止一、二級(jí)間循環(huán)冷卻水的使用達(dá)到節(jié)水目的。烴類熱裂解總會(huì)產(chǎn)生焦類物質(zhì)，測(cè)量原級(jí)間氣體溫度，夏季風(fēng)機(jī)出口介質(zhì)溫度最高溫度為65℃，測(cè)得軸承及同步齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫度為68℃，該溫度未超過廠家設(shè)備安全設(shè)防值75℃，在該溫度下不會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)油氣的結(jié)焦傾向加大。所以，無級(jí)間冷卻水仍能滿足工藝生產(chǎn)和設(shè)備安全的要求，可以節(jié)約使用循環(huán)水≥1.5T/ h。
5、改善羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻狀況。轉(zhuǎn)速時(shí)不均勻時(shí)，零部件承受交變應(yīng)力，長(zhǎng)此以往，易破壞產(chǎn)生突發(fā)故障。羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否平穩(wěn)主要受變頻器工作穩(wěn)定狀況、氣體負(fù)荷變化、級(jí)間帶液情況、皮帶是否打滑等影響，是根據(jù)常壓塔塔頂壓力進(jìn)行控制的，常壓裝置原油加工量增大后，原有入口管線、換熱器、壓降變大。塔頂壓力升高時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)升高，而此時(shí)吸入氣體量卻不足，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)產(chǎn)生短時(shí)“飛車”現(xiàn)象。數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場(chǎng)查看后認(rèn)為，從塔頂塔頂油氣冷卻器入口冷卻器出口頂回流罐風(fēng)機(jī)入口緩沖罐壓力分布分別為70Kpa65Kpa35Kpa10Kpa4Kpa，因此初步判斷常壓塔頂系統(tǒng)結(jié)鹽或管路流通能力不足現(xiàn)象，壓降較大部位見下圖。
?、僭诶鋮s器處壓降最大。結(jié)鹽機(jī)理如下：原油加工過程中，有機(jī)氯發(fā)生分解生成HCl或無機(jī)氯的鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽。常壓塔頂注入氨氣（NH3），NH3 和HCl反應(yīng)生成NH4Cl，當(dāng)塔內(nèi)出現(xiàn)液相明水時(shí)形成NH4Cl水溶液NH4Cl水溶液在流動(dòng)過程中隨溫度的升高，水分逐漸失去而成為一種黏性很強(qiáng)的半流體與鐵銹等一起沉積附著在設(shè)備、管線內(nèi)壁，導(dǎo)致流通截面變小，壓降增大。
②頂回流罐風(fēng)機(jī)入口緩沖罐的壓降較大，導(dǎo)致頂回流罐風(fēng)機(jī)入口緩沖罐管道（DN80mm）為利舊，小于風(fēng)機(jī)入口管徑（DN100mm），目前無法更換。
在滿足塔頂油氣冷卻效果的情況下，稍開冷卻器副線閥后，壓力變化為70Kpa60Kpa43Kpa18Kpa10Kpa，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速目前僅有20～50rpm的波動(dòng)，情況大有好轉(zhuǎn)。
三、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析
措施（1）節(jié)省用電約為7KW×24 h×330=55440 KW·h，即減少電費(fèi)（0.6166元/ KW·h）支出約3.4萬元。
措施（1）增加初始投資0.4萬元，分?jǐn)偤蠹s0.03萬元/年。
措施（2）每年減少油氣（約5000元/T）放大氣/放低壓瓦斯總網(wǎng)約0.102T/ h×360 h=36.75 T，約18.375萬元。
措施（3）增加氮?dú)庀模?.20元/ m3）約1m3/h×8000 h=8000 m3/年，約9600元。
措施（3）減少中小修及配件費(fèi)用（1160+2000）元/次×3次/年=9480元/年。（每次維修，軸承約500元，油封約480元，皮帶約180元，工時(shí)費(fèi)約2000元）
措施（4）減少循環(huán)水使用約≥1.5T/h×8000 h=12000 T/年。約1萬元。
以上合計(jì)節(jié)約22.545萬元/年，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)大大減少了油氣放空/放低壓瓦斯管網(wǎng)，取得一定的節(jié)能減排社會(huì)效益。
四、存在的主要問題和改進(jìn)措施
由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速仍有少量波動(dòng)，預(yù)計(jì)下次裝置計(jì)劃大修時(shí)，采取更換塔頂油氣出口管線、增錦工機(jī)入口管線和清洗管路、換熱器等措施，增大流通面積，降低壓降，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速更加均勻。
參考文獻(xiàn)
《煉油設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)》 馬秉騫 主編
《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)（第二版）》，中國石化出版社
小東答：羅茨鼓風(fēng)機(jī)有變頻和非變頻的區(qū)別，并非所有的工況都要求是變頻控制，需要根據(jù)自己工況的需求來定，有的工況因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)工況的原因，需要使用變頻控制，所以，需要加裝變頻控制柜，而有些公告情況下，不用采用變頻控制，所以，不變頻即可。
使用變頻沒有硬性要求，大多數(shù)情況下根據(jù)自己的情況來定，這里錦工風(fēng)機(jī)還要告訴大家?guī)c(diǎn)注意事項(xiàng)：
1、變頻控制需要更多的維護(hù)工作。
2、變頻改造和科學(xué)，切忌不科學(xué)的改造羅茨鼓風(fēng)機(jī)。
3、使用的費(fèi)變頻電機(jī)，我們要做變頻改造，盡量選擇重新采購變頻電機(jī)。
4、非變頻電機(jī)強(qiáng)行做變頻控制，后期出現(xiàn)問題，需要自己承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。
錦工風(fēng)機(jī)專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，并且擁有變頻羅茨風(fēng)機(jī)和非變頻羅茨風(fēng)機(jī)，如果您有此方面的需求，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線
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采用變頻器對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
對(duì)多數(shù)企業(yè)而言，普遍以為電費(fèi)開支是難以被控制的，現(xiàn)在運(yùn)用變頻器對(duì)機(jī)械設(shè)備節(jié)能控制技能減少電能資源的浪費(fèi)，節(jié)約電費(fèi)開支。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣不足的原因：煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業(yè)中都用到羅茨鼓風(fēng)機(jī)，在沒有調(diào)速控制之前，一般采用降壓起動(dòng)，并且正常運(yùn)行后，電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)行，而風(fēng)量的大小則通過風(fēng)門來調(diào)節(jié)。
一般情況下，風(fēng)門的開度為50%～80%，電機(jī)只能是滿負(fù)荷運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的工作效率很低，造成很大浪費(fèi)，使用變頻器對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)實(shí)行節(jié)能改造后的優(yōu)勢(shì)：
1、進(jìn)步功率因素，減少無功功率損耗。
2、具有自動(dòng)節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整電壓，使電機(jī)運(yùn)行在zui高效率狀態(tài)下，
3、變頻器采用低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)有力的控制。
?。?/p> 臥式羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)網(wǎng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)維修部
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