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羅茨鼓風機屬于容積回轉(zhuǎn)鼓風機，是利用兩個葉型葉輪在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機械。羅茨鼓風機結(jié)構(gòu)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(shè)備最初由英國人喬治于1849年發(fā)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(xù)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(jié)構(gòu)，與葉輪頂部的直線構(gòu)成三角形進排氣口，隨葉輪的旋轉(zhuǎn)而循序開閉，運行噪聲極低，且沒有排氣脈動現(xiàn)象。

羅茨鼓風機葉輪為兩葉直線型，葉輪之間只要確保側(cè)面間隙即可，與同樣尺寸的傳統(tǒng)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(zhuǎn)時，氣體進入由兩個葉輪和機殼圍成的空間內(nèi)，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(nèi)，此時氣體僅僅被圍住，而沒有被壓縮或膨脹，似真空狀態(tài)。隨著葉輪的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的，隨著葉輪的進一步轉(zhuǎn)動，兩葉輪將排氣腔內(nèi)氣體送至排氣口。葉輪連續(xù)不斷運轉(zhuǎn)，使更多的氣體持續(xù)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(lián)軸器帶動，主軸通過齒輪箱內(nèi)同步齒輪的作用，使機體內(nèi)的兩個葉型葉輪相向旋轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)時，葉輪與機殼所圍成的進氣腔內(nèi)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(jié)構(gòu)

羅茨鼓風機外形為臥式結(jié)構(gòu)，有皮帶輪傳動和聯(lián)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(jīng)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(fā)生。

（3）根據(jù)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(shè)置防雨棚。

（6）羅茨鼓風機在不高于40℃的環(huán)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(zhì)，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(zhì)量，進排氣管道和閥門安裝質(zhì)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(nèi)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(zhuǎn)向是否符合指向要求。

（7）在皮帶輪或聯(lián)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(zhuǎn)動靈活，無撞擊和摩擦等現(xiàn)象。確認一切正常后，方可啟動羅茨鼓風機進行試運轉(zhuǎn)。

5.2 空負荷試運轉(zhuǎn)

新安裝或大修后的羅茨鼓風機都應進行空負荷試運轉(zhuǎn)?？肇摵稍囘\轉(zhuǎn)的概念是：在進排氣口閥門全開的條件下投入運轉(zhuǎn)，沒有不正常的氣味或冒煙現(xiàn)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。空負荷試運轉(zhuǎn)30 min，如情況正常，即可投入帶負荷運轉(zhuǎn)；如發(fā)現(xiàn)運行不正常，則進行檢查，排除之后仍需進行空負荷試運轉(zhuǎn)[5]。

5.3 正常帶負荷持續(xù)運轉(zhuǎn)

羅茨鼓風機正常帶負荷持續(xù)運轉(zhuǎn)時，要求逐步緩慢地調(diào)節(jié)，帶負荷直至額定負荷，不允許一次性調(diào)節(jié)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(guān)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(diào)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(diào)節(jié)，則必須采取冷卻措施。

要經(jīng)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(xiàn)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(jù)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(jié)束語

近年來，我國各行各業(yè)廣泛采用節(jié)能環(huán)保設(shè)備，節(jié)約能源資源，保護生態(tài)環(huán)境。羅茨鼓風機市場的發(fā)展與繁榮，與其自身有利于優(yōu)化產(chǎn)能、節(jié)約能源等優(yōu)勢分不開。作為一種應用廣泛的機械設(shè)備，羅茨鼓風機對于節(jié)省生產(chǎn)成本、促進生態(tài)改善、綜合提高社會與經(jīng)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(jié)構(gòu)及故障排除方法，以便合理使用，使其發(fā)揮最大的作用。

[1]劉厚根，趙厚繼，朱曉東.羅茨鼓風機三葉轉(zhuǎn)子與二葉轉(zhuǎn)子性能比較[J].風機技術(shù),2008（4）:12-15.

[2]蔡玉強，李德才，任旦元.羅茨鼓風機磁性液體密封的研究[J].真空科學與技術(shù)學報，2015,35（7）:897-901.

[3]張顧鐘，王發(fā)展，韓剛，等.逆流冷卻羅茨鼓風機性能分析[J].流體機械，2011,39（4）:48-53.

[4]陳泗水.試論羅茨鼓風機選型設(shè)計[J].風機技術(shù)，1998（2）:8-11.

[5]郭猛.污水處理廠羅茨鼓風機噪聲治理[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2009（12）:56-57.

[6]宋健強.羅茨鼓風機轉(zhuǎn)子各部間隙的分析與計算[J].化工機械，2010,37（6）:697-701.

[7]王孚懋，李東敬，楊龍，等.羅茨鼓風機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析[J].機械設(shè)計與制造,2010（5）:152-154.

[8]袁澤峰，胡永樂，卜素婷.氣體壓力脈動激勵下羅茨鼓風機殼體振動響應[J].礦山機械，2017（3）:4-8.

[9]張一健.羅茨鼓風機創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計及噪聲治理[J].通用機械，2007（3）:77-81.

[10]張哲，趙永瑞，楊繼峰.三葉羅茨鼓風機噪聲源測試分析[J].化工裝備技術(shù)，2013，34（2）：5-7，14.

[11]張海芹.高溫羅茨鼓風機的研發(fā)[J].風機技術(shù)，2013（4）：49-52.