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羅茨風機的優(yōu)點
1)正常情況下,壓力的變化對風量影響很小,風機的轉(zhuǎn)速成正比,因此,羅茨風機基本屬于定容;
2)吸氣和排氣時無脈動,不需要緩沖氣罐;
3)占地面積小,便于布置和安裝;
4)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與殼體之間保留有0.2-0.5mm的間隙,不存在摩擦現(xiàn)象,允許氣流含有一定粉塵;
5)與水力噴射泵及水環(huán)式真空泵相比,不存在”排氣帶水”問題;
6)運行可靠,維護方便,耐用。
1、羅茨鼓風機調(diào)速節(jié)能原理羅茨鼓風機屬于容積回轉(zhuǎn)式風機,其工作特點是當轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時,流量的變動甚微;轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風機的吸氣量,所以風機始終在滿負荷下運行,無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速,使風機吸氣量發(fā)生變化,其功率消耗也隨之改變。但是,由于羅茨鼓風機的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速大小無關,屬于恒轉(zhuǎn)矩負載,與變頻器在離心風機、離心水泵中的應用相比,節(jié)電效果小。盡管如此,相對于其他調(diào)速方法而言,變頻調(diào)速技術為先進,且節(jié)能效果十分顯著,有很大的節(jié)能發(fā)展前途。采用變頻調(diào)速技術對羅茨鼓風機進行技術改造,不僅可以達到節(jié)能目的,同時也可以提高設備的自動控制水平。
由于羅茨鼓風機的軸功率Nz與轉(zhuǎn)速n成正比,因此由式可知,當轉(zhuǎn)速變化時,轉(zhuǎn)矩不變,即羅茨鼓風機屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。
2、變頻調(diào)速的工作原理變頻調(diào)速的主要工作原理是將三相交流工頻電源經(jīng)大功率整流元件整流,變成直流,再將直流電用正弦波脈寬調(diào)制技術(SPWM)逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度亦隨之改變的三相交流電,以此為電源供給電機使用,可以根據(jù)需要將電源頻率調(diào)節(jié)到一定的值。
因此,通常在改變電源頻率調(diào)速時,要求相應的改變電源電壓U的大小,以維持電機的氣隙磁通m不變
變頻調(diào)速時,電源頻率與電壓調(diào)節(jié)的規(guī)律又與負載轉(zhuǎn)矩性質(zhì)相關,通??煞譃楹戕D(zhuǎn)矩變頻調(diào)速與恒功率變頻調(diào)速兩種。其中,羅茨鼓風機屬于恒轉(zhuǎn)矩負載,故適用于恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速。對于這類負載常數(shù)的調(diào)節(jié),此時,電動機在調(diào)速過程中其過載能力維持不變,且氣隙磁通也保持不變即具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速功能。
水泥廠機立窯煅燒水泥時需要引風,一般采用羅茨風機作引風機。根據(jù)有關水泥廠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,羅茨風機的電耗要占煅燒所耗用電能的60%左右。隨著近幾年電價的上調(diào),電費在水泥成本中所占的比例在高,風機節(jié)能的意義很大。但是在水泥煅燒的過程中,根據(jù)工況隨時要通過放風閥或回風閥來調(diào)節(jié)風機的過剩風量,從而造成了電能的嚴重浪費。由于水泥廠所處的環(huán)境惡劣,灰塵大,采用其他調(diào)速方式存在著很多的問題,如電磁滑差調(diào)速維修量大、需更換電機、功率因數(shù)低、對恒轉(zhuǎn)矩負載節(jié)能效果差,繞線式電機串級調(diào)速維修量大、需更換電機、功率因數(shù)低,調(diào)速型液力耦合器調(diào)速需基礎處理、功率因數(shù)低、對恒轉(zhuǎn)矩負載節(jié)能效果差。在對某水泥廠羅茨風機的變頻調(diào)速改造中,通過對傳統(tǒng)方式調(diào)節(jié)與變頻方式調(diào)節(jié)的測量數(shù)據(jù)的分析與擬合,所得出的節(jié)能計算公式的計算結(jié)果與實測非常接近。煤氣輸送使用的羅茨風機是焦化廠的心臟,它的作用是將焦爐產(chǎn)生的煤氣向儲氣罐中輸送,并保持一定的焦爐膛壓。采用這一措施后,管道入風口的負壓與出風口的正壓均有所下降。因此,羅茨風機為容積加轉(zhuǎn)式鼓風機,其運行特性與離心風機有著顯著的區(qū)別,由于這一特點,羅茨風機負載應按恒轉(zhuǎn)矩負載考慮。為了達到好的節(jié)能效果,羅茨風機宜采用變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風量,尤其風機的壓力調(diào)節(jié)范圍較大時,采用變頻調(diào)速方式可取得顯著的節(jié)能效果。