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
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。此類產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)是焦化廠的心臟，現(xiàn)我廠冷鼓工段的DCS系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：其一，原DCS系統(tǒng)為四川川儀的FCS-2000系統(tǒng)，生產(chǎn)使用7年設(shè)備老化，各設(shè)備儀表數(shù)據(jù)反應(yīng)慢，系統(tǒng)經(jīng)常導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停車。其二，原DCS系統(tǒng)落后，儀表數(shù)據(jù)無(wú)法再滿足生產(chǎn)要求。其三，原硬件已經(jīng)停止生產(chǎn)，設(shè)備備品周期長(zhǎng)，系統(tǒng)的維護(hù)成本較高且維護(hù)存在滯后性。結(jié)合我廠的實(shí)際情況，為保證安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求，以及化產(chǎn)和甲醇工藝生產(chǎn)的連續(xù)性，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)安全指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益，故對(duì)冷羅茨風(fēng)機(jī)的DCS系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)原有的DCS系統(tǒng)進(jìn)行分析后，不能有效滿足安全要求，根據(jù)工藝要求，結(jié)合浙大中控的JX-300XP系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究后，可全面滿足我廠冷鼓工段技術(shù)研究后的全部要求。現(xiàn)我車間對(duì)浙大中控的JX-300XP系統(tǒng)的硬件和組態(tài)軟件有初步的認(rèn)識(shí)。
2.DCS系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介
山西焦煤集團(tuán)五麟公司焦化一廠共有羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，為了提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制水平，更好地控制運(yùn)行參數(shù)，我們配備了DCS控制系統(tǒng)。鑒于運(yùn)行速度需滿足工藝要求，完成諸如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警、回路調(diào)節(jié)、設(shè)備的啟停、聯(lián)鎖、解鎖、事故追憶、歷史值的查閱等功能。我們選用了選用相對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、功能完善的浙大中控股份有限公司集散控制系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)需要，我們配備了三個(gè)操作員站，一個(gè)工程師站，兩個(gè)控制站；通過(guò)SCNET網(wǎng)和SBUS網(wǎng)互相連接。為了加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，均采用了冗余控制。主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、外配24VDC電源、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等都采用了冗余控制，當(dāng)一路出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)切換，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。工程師站的主要作用是完成軟件組態(tài)及對(duì)各站數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表、圖形、歷史庫(kù)的下裝，I/O站完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集及控制功能，操作員站完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，包括報(bào)警、工藝流程顯示、控制操作參數(shù)修改（如PID參數(shù)修改）、趨勢(shì)顯示、統(tǒng)計(jì)等功能。系統(tǒng)中所有電機(jī)開(kāi)停均由DCS操作，為了及時(shí)處理緊急情況，在操作臺(tái)上安裝了緊急停車按鈕，這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的多重保護(hù)，將事故的可能性降至最低。
3.DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示功能
3.1數(shù)據(jù)、流程圖顯示畫(huà)面
流程圖主要包括：
根據(jù)工藝要求將系統(tǒng)的工藝流程在DCS系統(tǒng)操作員站屏幕上形象逼真地反映出來(lái)，將所有能動(dòng)的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，讓其產(chǎn)生動(dòng)態(tài)，使操作人員易于識(shí)別哪些設(shè)備運(yùn)行，哪些設(shè)備停止，如風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)由綠色變成紅色，并運(yùn)用隱藏顯示功能，便可轉(zhuǎn)動(dòng)。所有調(diào)節(jié)閥隨閥門開(kāi)度變化而產(chǎn)生閥位的變化，液位亦隨實(shí)際液位實(shí)時(shí)變化。DCS對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)保存，操作人員可在趨勢(shì)一覽里查詢需要的參數(shù)?？梢詼?zhǔn)確地反映當(dāng)時(shí)的工況，趨勢(shì)保存時(shí)間與操作站電腦硬盤(pán)的容量有關(guān)。較以前的二次表顯示體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)。
3.2操作畫(huà)面
系統(tǒng)組態(tài)提供了初冷器畫(huà)面、羅茨鼓風(fēng)機(jī)畫(huà)面、DI/DO等畫(huà)面。
?。?）初冷器畫(huà)面
包括入初冷器ABC煤氣壓力初冷器ABC入水溫度初冷器ABC出水溫度電捕焦油器AB壓力溫度等參數(shù)顯示，電捕焦油器運(yùn)行狀態(tài)。
?。?）羅茨鼓風(fēng)機(jī)畫(huà)面
包括羅茨鼓風(fēng)機(jī)AB軸承溫度、軸位移、潤(rùn)滑油油溫高溫油箱液位等參數(shù)顯示；油泵連鎖系統(tǒng)運(yùn)行情況：是否啟動(dòng)電加熱器；羅茨鼓風(fēng)機(jī)連鎖系統(tǒng)運(yùn)行情況；羅茨鼓風(fēng)機(jī)停車原因顯示，其系統(tǒng)狀態(tài)圖如圖3-1所示。
?。?）DI/DO畫(huà)面
變頻器AB運(yùn)行狀態(tài)：準(zhǔn)備好、運(yùn)行、故障、報(bào)警；羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻狀態(tài)：自動(dòng)/手動(dòng)；焦?fàn)t集氣管壓力閥位給定信號(hào)和反饋信號(hào)；風(fēng)機(jī)油泵運(yùn)行狀態(tài)；急停按鈕、循環(huán)氨水泵急停、剩余氨水泵急停、上段冷凝泵急停、下段冷凝泵急停。
4.DCS組態(tài)
4.1設(shè)備啟停組態(tài) 一般現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的啟停都是依靠圖形編程來(lái)完成，是集散控制系統(tǒng)（DCS）的一種運(yùn)用，在組態(tài)時(shí)，需要結(jié)合考慮包括設(shè)備功率、控制原理等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的因素。根據(jù)電機(jī)設(shè)備的功率，又可以分為以下兩種情況：①大功率電機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)資料，為了滿足其信號(hào)開(kāi)出端的子版繼電器對(duì)電流的承受需求，可以通過(guò)加入受DCS系統(tǒng)控制的繼電器（位于I/O開(kāi)出端子板）來(lái)實(shí)現(xiàn)。②電機(jī)功率相對(duì)較小時(shí)，可以利用I/O開(kāi)出端繼電器完成控制，無(wú)需加入其他設(shè)備即可直接控制。
4.2系統(tǒng)連鎖功能 本系統(tǒng)所有連鎖開(kāi)關(guān)都采用自定義一字節(jié)軟開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以在畫(huà)面上手動(dòng)切除與投入。油泵系統(tǒng)連鎖運(yùn)行時(shí)，當(dāng)油壓低時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)輔助油泵。連鎖切除時(shí)，主油泵和輔助油泵可隨意啟停。羅茨鼓風(fēng)機(jī)連鎖系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，油溫、油壓、軸位移范圍時(shí)自動(dòng)停車，解除連鎖時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行與連鎖調(diào)節(jié)無(wú)關(guān)，一般用于儀表故障檢修時(shí)使用。具體而言，其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，參與風(fēng)機(jī)調(diào)速的各信號(hào)采用雙卡控制，運(yùn)行卡件和備用卡件自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)了由于卡件原因，而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停車和降速的故障；其次，支持組態(tài)的在線下載，數(shù)據(jù)的修改和維護(hù)比較方便；同時(shí)，由于采用雙網(wǎng)、雙模光纖傳輸儀表數(shù)據(jù)，各儀表數(shù)據(jù)傳輸快，滿足生產(chǎn)調(diào)節(jié)要求。
5.結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全性高，操控靈敏；至2010年投入運(yùn)行以來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)軟件及硬件上的問(wèn)題，這使得操作工人的工作強(qiáng)度大大減少，同時(shí)有效提升了工作效率，降低了能源的利用和污染。初步估算，由DCS系統(tǒng)所帶來(lái)有效降低投資約50萬(wàn)元。實(shí)踐也證明，相比以前的二次表常規(guī)控制，DCS系統(tǒng)在焦?fàn)t壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)上節(jié)約了大量的人力和資金投入，在今后的發(fā)展中有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
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鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)作原理:魯式鼓風(fēng)機(jī)之作動(dòng)原理為機(jī)體氣室內(nèi)裝置兩組葉輪，以相反方向回轉(zhuǎn)時(shí)，吸入側(cè)因容積V1變化而產(chǎn)生低壓，為平衡壓力而吸入空氣，而形成容積V2之空氣，再由吐出側(cè)送出空氣，由吐出口之阻力而產(chǎn)生高壓。由于兩葉輪間保有一定之間隙，因此兩葉并無(wú)相互摩擦，所以不必在葉輪間添加任何潤(rùn)滑劑，即可高速運(yùn)轉(zhuǎn)排送潔凈空氣，亦可用于真空用途。性能表使用方法:性能表系表示鼓風(fēng)機(jī)之形式、口徑、回轉(zhuǎn)數(shù)、吐出壓力、理論風(fēng)量、軸動(dòng)力。
1. 性能表系指示吸入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之氣體( 溫度20 C，**壓力1.0332kgf/cm，相對(duì)濕度65%)。
2. 基準(zhǔn)狀態(tài)(0 C 1.2332kgf/cm ABS)之空氣量與吸入壓力相同時(shí)可換算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之空氣量如下:3. 吐出狀態(tài)之空氣量換算為吸入狀態(tài)空氣量如下:4. 以上列換算結(jié)論求所需空氣量和必要之吐出壓力來(lái)求出性能表內(nèi)所列之鼓風(fēng)機(jī)型式、口徑 、回轉(zhuǎn)數(shù)、軸動(dòng)力。
5. 對(duì)各種鼓風(fēng)機(jī)之選擇范圍如有重復(fù)時(shí)，應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)之型式。
1、羅茨鼓風(fēng)機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程總 則本規(guī)程適用于我車間羅茨鼓風(fēng)機(jī)的維護(hù)檢修使用。本規(guī)程規(guī)定了羅茨風(fēng)機(jī)完好標(biāo)準(zhǔn)、鼓風(fēng)機(jī)的維護(hù)、檢修周期與檢修內(nèi)容、檢修方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、試車與驗(yàn)收。一、設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)1.主要結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)簡(jiǎn)述：主要結(jié)構(gòu)：羅茨鼓風(fēng)機(jī)由主油箱、齒輪部件、后軸承座部件、墻板、機(jī)殼、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、葉輪、密封部件、前軸承座部件、調(diào)整墊片、副油箱、甩油盤(pán)、擋油環(huán)等零部件組成。主要技術(shù)性能規(guī)范：風(fēng)機(jī)型號(hào) 3L54WD 流 量 51m3/min出口靜壓 30000Pa 轉(zhuǎn) 速 1480r/min2設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)（1）零部件 零部件齊全，質(zhì)量符合要求。 儀表、信號(hào)連鎖和各種報(bào)警安全附件齊全完整，靈敏準(zhǔn)確。 基。
2、礎(chǔ)、機(jī)座穩(wěn)固可靠，地腳螺栓和各部螺栓連接符合要求。 設(shè)備、管道、管件、閥門、支架等安裝合理、牢固完整、標(biāo)志分明、銘牌清晰。 設(shè)備的防腐完整有效。（2）設(shè)備性能 設(shè)備潤(rùn)滑良好，潤(rùn)滑系統(tǒng)暢通，潤(rùn)滑油符合要求。 設(shè)備無(wú)異常振動(dòng)、松動(dòng)、雜音等不正?，F(xiàn)象。各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均在指標(biāo)控制范圍以內(nèi)。能夠滿足生產(chǎn)要求。（3）設(shè)備環(huán)境設(shè)備應(yīng)清潔，無(wú)油污、灰塵，無(wú)漏油、漏氣，各密封點(diǎn)無(wú)泄漏。設(shè)備周圍地坪、樓板、攔桿平整完好，道路暢通。設(shè)備周圍排水溝暢通，無(wú)積渣。二、 維護(hù)與保養(yǎng)1.日常維護(hù)（1）保持設(shè)備整潔衛(wèi)生。（2）注意潤(rùn)滑情況是否正常，主要潤(rùn)滑油的質(zhì)量和油位，經(jīng)常傾聽(tīng)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行是否有雜音。（3）經(jīng)常觀察各個(gè)儀表工作。
3、是否正常穩(wěn)定。（4）風(fēng)機(jī)、電機(jī)的響聲和振動(dòng)是否正常。（5）嚴(yán)格執(zhí)行潤(rùn)滑管理制度。2. 定期檢查（1）表面除銹、除污和清洗。（2）定期檢查泵的入口過(guò)濾器。（3）鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部有無(wú)漏水、漏油現(xiàn)象。（4）定期檢查各部分的螺栓是否松動(dòng)。（5）定期檢查冷卻水是否暢通。（6）定期檢查并做好記錄三、檢修周期和檢修內(nèi)容1、檢修周期根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果及設(shè)備運(yùn)行狀況，可以適當(dāng)調(diào)整檢修周期。一般檢修周期見(jiàn)表1。表1 一般檢修周期檢修類別小修大修檢修間隔期3-6個(gè)月36個(gè)月2.小修項(xiàng)目(1)清理轉(zhuǎn)子表面灰垢，檢查各部位間隙。（2）檢查軸承箱齒輪箱油位，補(bǔ)充或更換潤(rùn)換油。（3）清洗檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。（4）檢查緊固。
4、各部連接螺栓.消除泄漏,消除設(shè)備局部缺陷。（5）檢查聯(lián)軸器對(duì)中情況。（7）清洗檢查軸承軸套。（8）清理氣體過(guò)濾器。3.大修項(xiàng)目（1）包括小修的所有項(xiàng)目。（2）解體檢查主軸、機(jī)殼、齒輪、及前后墻板磨損情況,視情況予以修復(fù)或更換。（3）檢查或更換齒輪，并調(diào)整各部位間隙,達(dá)到規(guī)程要求（4）檢查或更還墻板、主從動(dòng)轉(zhuǎn)子，并調(diào)整間隙。（5）檢查主從動(dòng)轉(zhuǎn)子，必要時(shí)做動(dòng)靜平衡試驗(yàn)和探傷。（6）檢查調(diào)整各部位的機(jī)械密封。（7）檢查調(diào)整各部位間隙。（8）檢查調(diào)整機(jī)殼水平。（9）檢查或更換本機(jī)所屬閥門、管件、電氣、儀表等。（10）設(shè)備與管道防腐。（11）安全閥調(diào)較四、檢修方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1. 檢修前準(zhǔn)備工作（1）掌握。
5、風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并備齊必要的圖紙和資料。（2）備齊檢修工具、量具、起重機(jī)具、配件及材料。（3）切斷電源及設(shè)備與系統(tǒng)的聯(lián)系，放凈風(fēng)機(jī)內(nèi)介質(zhì)，工藝處理達(dá)到設(shè)備安全與檢修條件。2.拆卸程序與檢查：拆卸機(jī)器前應(yīng)對(duì)機(jī)器各配合尺寸進(jìn)行測(cè)量，做好記錄，在零件上做好標(biāo)記，以保證裝配后維持原來(lái)的配合要求。（1）從風(fēng)機(jī)上拆下所有附件，檢查轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與側(cè)壁之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙。并做好記錄。（2）拆下聯(lián)軸器，檢查徑向與端面的誤差。并做好記錄。檢查彈性圈。（3）拆卸齒輪箱，檢查齒面及調(diào)節(jié)齒輪的螺栓。（4）拆卸軸承坐和軸承，檢查軸承座、軸承、及骨架油封。（5）拆下密封部件。檢查動(dòng)靜環(huán)和“O”型圈等密封零部件。（。
6、6）拆下墻板檢查墻板轉(zhuǎn)子等部件。3.檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（1）機(jī)體機(jī)體應(yīng)無(wú)砂眼、損傷和裂紋等缺陷。機(jī)體安裝水平度0.04mm/m（2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子表面應(yīng)無(wú)砂眼、氣孔、裂紋等缺陷。轉(zhuǎn)子端面圓跳動(dòng)值不大于0.05mm。轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡、靜平衡校驗(yàn)。（3）軸軸表面應(yīng)光滑無(wú)磨痕及裂紋等缺陷。軸頸的圓柱度不能大于軸頸公差的一半軸的同軸度為0.03mm/m。（4）聯(lián)軸器聯(lián)軸器的對(duì)中，徑向圓跳動(dòng)誤差0.06mm，端面圓跳動(dòng)誤差0.05mm。聯(lián)軸器安裝軸向間隙應(yīng)符合表2中的參數(shù)。表2 聯(lián)軸器安裝軸向間隙表聯(lián)軸器最大外圓直徑軸向間隙2-42-44-6（5）軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)與體滑道表面應(yīng)無(wú)。
7、磨痕、麻點(diǎn)、銹蝕。保持架應(yīng)無(wú)變形、損傷。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸采用H7/k6配合。軸承座與軸承外圓采用H7/h6配合。滾動(dòng)軸承安裝必須緊靠在軸間或軸間墊上。熱裝軸承溫度不大于120，嚴(yán)謹(jǐn)用火焰直接加熱。（6）齒輪齒輪用鍵固定后徑向位移0.02mm。齒表面接觸沿齒高不小于50，沿齒寬不小于70齒頂間隙取0.2-0.3m（m為模數(shù)），側(cè)間隙應(yīng)符合表3。表3 側(cè)間隙齒輪中心距5050-8080-----800側(cè)間隙0.0860.1050.130.170.210.260.34（7）葉輪與葉輪之間間隙、葉輪與機(jī)殼之間間隙、葉輪與前墻板之間間隙、葉輪與后墻板之間間。
8、隙、齒輪付壓鉛間隙。型 號(hào)葉輪與葉輪 之間嚙合間隙葉輪與機(jī)殼 之間徑向間隙葉輪與前墻板 之間軸向間隙葉輪與后墻板 之間軸向間隙齒輪付壓鉛間隙L4系列0.200.280.180.240.160.220.200.280.120.15L5系列0.280.370.200.300.200.300.300.400.130.16L6系列0.350.450.250.350.300.400.400.500.150.18L7系列0.450.550.300.400.400.500.500.600.170.20L8系列0.550.700.400.550.450.550.600.700.200.28L9系列0.700.。
9、900.600.800.600.750.700.850.250.30L10系列0.801.00.700.900.750.950.901.150.330.40五、試車與驗(yàn)收1.試車前的準(zhǔn)備工作（1）檢查檢修記錄，確認(rèn)檢修數(shù)據(jù)合格。（2）檢查各部分連接是否緊固良好，檢查鼓風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的找中、找正質(zhì)量。（3）流道內(nèi)不準(zhǔn)有焊渣等硬性雜質(zhì)等顆粒。（4）打開(kāi)油箱上的通氣裝置注入潤(rùn)滑油，油面應(yīng)達(dá)到油位標(biāo)的一半。但不能少于一半。并檢查有無(wú)漏油現(xiàn)象。（5）檢查附件是否安裝齊全完好，冷卻水應(yīng)打開(kāi)。干氣密封氮?dú)鈮毫?yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)并且一定要打開(kāi)。（6）點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，確認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向正確。（7）搬動(dòng)聯(lián)軸器，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。
10、及有無(wú)摩擦或碰撞現(xiàn)象。2.鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（1）新安裝或大修后的鼓風(fēng)機(jī)都應(yīng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)2030分鐘（空負(fù)荷），檢查工作間隙情況有無(wú)不正常現(xiàn)象。如有異常，經(jīng)調(diào)整后再試，直至完全穩(wěn)定為止。（2）試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)觀察潤(rùn)滑油的飛濺情況是否正常，過(guò)多、過(guò)少都應(yīng)調(diào)節(jié)潤(rùn)滑油量。（3）滾動(dòng)軸承溫度不大于70。（4）冷卻水系統(tǒng)、油系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)無(wú)泄漏及異?，F(xiàn)象。（5）出口溫度、風(fēng)壓、電流符合規(guī)定值。（6）新機(jī)器或大修后的鼓風(fēng)機(jī)，油箱應(yīng)加以清洗，并按使用步驟投入運(yùn)行，運(yùn)行8小時(shí)后更換全部潤(rùn)滑油。（7）空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，則可轉(zhuǎn)入負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；加載應(yīng)逐漸升高到額定壓力，并不得超載運(yùn)行，也不得滿載時(shí)突然停車。必須逐步卸荷后再停車，以。
11、免損壞機(jī)器。（8）風(fēng)機(jī)正常工作中，嚴(yán)禁關(guān)閉進(jìn)、出口閥門，經(jīng)常監(jiān)視進(jìn)氣管路系統(tǒng)的進(jìn)氣狀態(tài)，嚴(yán)防堵塞。（9）羅茨鼓風(fēng)機(jī)不允許長(zhǎng)時(shí)間地將出口氣體直接回流入進(jìn)口，以免影響鼓風(fēng)機(jī)的安全。如需采取回流調(diào)節(jié)，則必須采取冷卻措施。3.驗(yàn)收（1）設(shè)備達(dá)到完好標(biāo)準(zhǔn)。（2）連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24h，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)值或滿足生產(chǎn)要求。（3）檢修記錄齊全準(zhǔn)確，按規(guī)定辦理驗(yàn)收手續(xù)。附表： 常見(jiàn)故障原因及處理方法故障現(xiàn)象可能發(fā)生的原因措施風(fēng)量不足1葉輪與機(jī)體因摩擦而引起間隙增大1更換磨損零件2葉輪之間配合間隙有所變動(dòng)2按要求調(diào)整3系統(tǒng)有泄漏3檢查后排除電動(dòng)機(jī)超載1 系統(tǒng)壓力變化a.進(jìn)口過(guò)濾器堵塞，或其它原因造成阻力增高，形成。
12、負(fù)壓a.檢查后排除B.出口系統(tǒng)壓力增加b.檢查后排除2零部件不正常所引起a.靜、動(dòng)件發(fā)生摩擦a.調(diào)整間隙b. 齒輪損壞b.更換3軸承損壞3.更換葉輪與葉輪之間發(fā)生撞擊1. 齒輪圈與輪轂緊固件松動(dòng)發(fā)生位移，1超值1調(diào)整間隙后定位2. 齒面磨損，間隙大，導(dǎo)致葉之間間隙變化2更換齒圈3. 葉輪與葉輪鍵松動(dòng)3更換鍵4. 主從動(dòng)軸彎曲超限4校直或更換軸5. 機(jī)體內(nèi)混入雜質(zhì)或結(jié)垢5清除雜質(zhì)或結(jié)垢6. 滾動(dòng)軸承磨損，游隙增大6更換7. 超額定壓力運(yùn)行7檢查超載原因后排除葉輪與機(jī)殼徑向發(fā)生摩擦1 間隙2超值1 重新調(diào)整2 滾動(dòng)軸承磨損，游隙增大2 更換3 主從動(dòng)軸彎曲超限3 校直或更換軸4 超額定壓力運(yùn)行4 。
13、檢查超載原因后排除葉輪與墻板之間發(fā)生摩擦1 3、4間隙超允許值1 重新調(diào)整2 葉輪與墻板端面粘附著雜質(zhì)或結(jié)垢2 消除雜質(zhì)和結(jié)垢3 滾動(dòng)軸承磨損，游隙增大3 更換振 動(dòng) 超 限1轉(zhuǎn)子平衡精度過(guò)低1校正2轉(zhuǎn)子平衡被破壞2檢查后排除3軸承磨損或損壞3更換4齒輪損壞4 更換5地腳螺栓或其它緊固件松動(dòng)5 檢查后緊固齒輪損壞1 超負(fù)荷運(yùn)行或承受不正常的沖擊2 潤(rùn)滑油油量過(guò)少或供油量不足3 齒輪磨損其側(cè)隙超過(guò)葉輪間隙的1/3時(shí)1 更換2 更換3 更換軸承損壞1 潤(rùn)滑油質(zhì)量不佳或供油量不足1 更換氣體密封失效，腐蝕性氣體進(jìn)入軸承2 更換軸承、修復(fù)氣體密封2 長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行3 更換3 超過(guò)額定的使用期限4 更換。
1.1 主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)
主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
表 1 主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)表
設(shè)計(jì)條件技術(shù)要求輸送氣體流量 / （ Nm3 /h ）2 800氣體常壓露點(diǎn) / kPa90 ℃ , 泄漏后腐蝕進(jìn)口氣體壓力 / kPa-6.6出口氣體壓力 / kPa25進(jìn)口氣體溫度 / ℃200進(jìn)口氣體相對(duì)分子量28.96運(yùn)行條件連續(xù)運(yùn)行氣體組份HCl 、 H2O 、 SiO2 、空氣
1.2 滿足設(shè)計(jì)條件的高溫風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
滿足設(shè)計(jì)條件的高溫風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。
表 2 滿足設(shè)計(jì)條件需研制的高溫風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)表
型號(hào)ARE-250NE配套電機(jī)YBP280M-4-90 kW ， 380V進(jìn)氣溫度/ ℃200排氣溫度/℃260流量/(Nm3/h )2 800壓力/kPa31.6傳動(dòng)方式直聯(lián)軸功率/kW60
2 高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)
為了詳細(xì)論述高溫風(fēng)機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)，附主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1如下。
1. 機(jī)殼 ； 2. 轉(zhuǎn)子部； 3. 側(cè)板； 4. 隔板； 5. 墻板； 6. 機(jī)械密封部； 7. 軸承； 8. 軸承座； 9. 副油箱； 10. 骨架油封； 11. 骨架油封； 12. 油箱密封墊； 13.O 形圈； 14. 側(cè)板密封墊； 15. 墻板密封墊； 16. 軸承； 17 . 齒輪部 ； 18. 齒輪箱 .
圖 1 高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
2.1 隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和隔熱材料的選取
為降低高溫氣體對(duì)鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑傳動(dòng)的影響，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮隔熱措施。在風(fēng)機(jī)兩端的隔板上增加側(cè)板，并在側(cè)板與隔板之間增加隔熱層――導(dǎo)熱系數(shù)較低的隔熱墊片，有效地降低機(jī)腔向兩端的熱傳遞。同時(shí)，在墻板與隔板之間也采用隔熱墊片，降低隔板向墻板的熱傳遞。這種隔熱結(jié)構(gòu)和隔熱材料的選取，有利于減少氣體熱量向機(jī)械傳動(dòng)部位的熱傳導(dǎo)。
2.2 高溫氣體的密封
高溫氣體的密封采用雙端面機(jī)械密封，不但密封性好，符合介質(zhì)對(duì)密封性能的要求，而且循環(huán)流動(dòng)的機(jī)封封液可以帶走部分通過(guò)隔板的導(dǎo)熱和自身產(chǎn)生的熱量，使風(fēng)機(jī)軸承、齒輪等需要低溫運(yùn)行的傳動(dòng)部位處于良好的工作狀態(tài)。對(duì)于密封材料除應(yīng)考慮介質(zhì)適宜性，還要考慮高溫的適應(yīng)性。該機(jī)封采用了耐腐蝕、耐高溫的金屬材料和全氟醚材料O形圈。
2.3 輔助降溫措施
理論上，即使再好的隔熱材料也達(dá)不到絕熱效果，熱傳遞是必然存在的，在高溫的影響下，部分熱量會(huì)通過(guò)氣腔與轉(zhuǎn)子源源不斷地向機(jī)封、墻板、軸承、油箱及齒輪傳遞。為了保證風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，鼓風(fēng)機(jī)兩側(cè)的墻板由常規(guī)的封閉式結(jié)構(gòu)改為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，依靠空氣對(duì)流進(jìn)一步降低墻板溫度和軸溫。主、副油箱采用加強(qiáng)型水冷夾套結(jié)構(gòu)，充分換熱，以降低潤(rùn)滑油的溫度。
2.4 高溫材料及耐高溫零部件的選擇
高溫氣體過(guò)流主要部件的材料采用高性能球墨鑄鐵，O形密封圈采用全氟醚材料，零部件的表面涂裝采用耐高溫涂料。其它零部件如油封、軸承及潤(rùn)滑油等的選擇均考慮了溫度適應(yīng)性。
2.5 零部件配合與葉輪各部間隙
鼓風(fēng)機(jī)零部件的配合尺寸應(yīng)考慮溫度的影響。風(fēng)機(jī)的機(jī)殼間隙、葉輪間隙、墻板間隙及齒輪游隙等在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造中為重要設(shè)計(jì)點(diǎn)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)高溫用途時(shí)與常溫用途比較，零部件的溫度場(chǎng)區(qū)別較大，對(duì)各部間隙設(shè)計(jì)的影響也較大。
3 高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)高溫羅茨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需對(duì)高溫鼓風(fēng)機(jī)關(guān)鍵零件進(jìn)行溫度梯度計(jì)算、強(qiáng)度校核及對(duì)間隙進(jìn)行計(jì)算，才能確保羅茨鼓風(fēng)機(jī)在高溫用途時(shí)使用安全可靠。
3.1 溫度梯度的計(jì)算
根據(jù)熱平衡原理，簡(jiǎn)化熱傳遞模型。高溫風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下，按一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，溫度從機(jī)腔―側(cè)板墊―隔板―隔板墊―墻板―潤(rùn)滑油，形成不同的溫度梯度，見(jiàn)圖2。
1.側(cè)板墊;2.隔板;3.隔板墊;4.墻板.
圖2 傳熱示意圖
根據(jù)熱傳遞理論，機(jī)腔―側(cè)板墊的傳熱為強(qiáng)迫對(duì)流換熱，墻板―潤(rùn)滑油的傳熱為自然對(duì)流換熱，中間各壁面間均為固體熱傳導(dǎo)。由此可列出一組換熱方程如下：
Q=α1×A1×（Tf1–TW1）=K1×（Tf1–TW1） （1）
Q=λ1/δ1×A2×（TW1 –TW2）=K2×（TW1–TW2） （2）
Q=λ2/δ2×A3×（TW2 –TW3）=K3×（TW2–TW3） （3）
Q=λ3/δ3×A4×( TW3 –TW4 )=K4×( TW3–TW4) （4）
Q=λ4/δ4×A5×（TW4 –TW5）=K5×（T W4–TW5） （5）
Q=α2×A6×（TW5–Tf2）=K6×（TW5–Tf2） （6）
式中：A1～A6和δ1～δ6可以根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行計(jì)算得到，λ1～λ4是物性，可以依次查出。又已知機(jī)腔內(nèi)的溫度Tf1=(200+260)/2=230℃，潤(rùn)滑油的溫度Tf2按照90℃設(shè)計(jì)，并假設(shè)與潤(rùn)滑油接觸的壁面溫度TW5為某一數(shù)據(jù)TW5*。根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流換熱，計(jì)算出α1，并根據(jù)自然對(duì)流換熱，計(jì)算出α2，可依次計(jì)算出各部位的換熱系數(shù)K1～K6溫度，解方程，求出換熱量Q=(T1–T2)/（1/K1+1/K2+1/K3+1/K4+1/K5+1/K6），從而可依次計(jì)算出各壁面溫度TW1～TW5。經(jīng)過(guò)循環(huán)復(fù)核，直至TW5=TW5*。
3.2 高溫羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度、軸承壽命和間隙計(jì)算
根據(jù)材料力學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行彎矩和扭矩強(qiáng)度校核，并對(duì)軸承的疲勞壽命進(jìn)行核算，以保證風(fēng)機(jī)整體的使用壽命。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中必須留有一個(gè)微小的間隙，以保證正常運(yùn)行。由于高溫風(fēng)機(jī)的溫度因素勢(shì)必造成機(jī)腔內(nèi)各部位零部件超常膨脹，各部位間隙的設(shè)計(jì)計(jì)算成了風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)各零部件的溫度，結(jié)合理論與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較準(zhǔn)確地計(jì)算轉(zhuǎn)子間隙、墻板間隙和機(jī)殼間隙，既要保證各部位膨脹后不擦碰，又要保證流量這一基本性能參數(shù)的要求。
4 高溫風(fēng)機(jī)的模擬試驗(yàn)
4.1 高溫試驗(yàn)裝置
羅茨鼓風(fēng)機(jī)高溫試驗(yàn)裝置包括高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)、配套電機(jī)、變頻器、流量性能測(cè)試裝置、電加熱器、高溫回流管、電氣控制柜、測(cè)試管路閥門以及測(cè)試用儀器儀表等。
試驗(yàn)時(shí)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口高溫氣體由兩部分混合組成，一部分氣體為環(huán)境空氣通過(guò)電加熱器加熱后進(jìn)入，另一部分為出口氣體通過(guò)閥門回流至電加熱器后與第一部分氣體混合后進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口設(shè)有溫度傳感器檢測(cè)進(jìn)口氣體溫度，通過(guò)電控柜自動(dòng)調(diào)節(jié)控制進(jìn)口氣體溫度。通過(guò)回流閥門開(kāi)度控制回流氣量調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力。
4.2 高溫機(jī)械性能試驗(yàn)
利用小型電加熱器輔以部分回流組合，同時(shí)采用變頻調(diào)節(jié)[15-16]風(fēng)機(jī)流量、壓力，進(jìn)氣溫度模擬工況溫度200℃，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)逐步升溫的方式進(jìn)行。試驗(yàn)中，檢查風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、溫度、聲音及密封等機(jī)械運(yùn)行情況、各部位溫度的變化情況，檢查溫度變化對(duì)風(fēng)機(jī)間隙的影響等。
4.3 高溫技術(shù)性能試驗(yàn)
檢測(cè)各測(cè)試壓力下的零流量轉(zhuǎn)速，即鼓風(fēng)機(jī)打滑轉(zhuǎn)速，以消除采用常規(guī)鼓風(fēng)機(jī)流量測(cè)量裝置時(shí)高溫氣體對(duì)測(cè)試裝置的影響，而能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算出風(fēng)機(jī)在高溫工況條件下的鼓風(fēng)機(jī)流量[2,14] 。檢測(cè)各測(cè)試壓力下鼓風(fēng)機(jī)的軸功率等。
4.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果表
項(xiàng)目實(shí)測(cè)值設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)偏差實(shí)際偏差結(jié)論流量/( m3/h)2 6942 800≤ + 5%-3.8%合格壓力/KPa31.631.6//合格軸功率/kW61.460Q +5%+2.3%合格振動(dòng)值/(mm/s)≤ 6.4≤ 11.2//合格
主要部件溫度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 主要部件溫度檢測(cè)結(jié)果表
項(xiàng)目T W1T W2T W3T W4T W5計(jì)算值192.5162.實(shí)測(cè)值差異比較
從技術(shù)性能參數(shù)表（表3）中可見(jiàn)，各實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。
從溫度梯度表（表4）中分析，也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。各實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均比設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)略小，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，將隔板和墻板理想化為一維傳熱，向其它方向（如大氣）的傳熱視為絕熱。
綜上，從羅茨鼓風(fēng)機(jī)高溫試驗(yàn)情況來(lái)看，風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，流量和壓力等技術(shù)性能參數(shù)滿足工況要求，主機(jī)溫度符合介質(zhì)的工藝要求，主要部件溫度梯度與設(shè)計(jì)相符，達(dá)到了比較理想的隔熱設(shè)計(jì)效果。
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