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罗茨风机_罗茨风机能保静压300kpa吗

时间:2021-01-20 13:47  来源:锦工原创

罗茨风机能保静压300kpa吗:网络技术模拟下的四叶罗茨鼓风机非稳态流动

  原标题:网络技术模拟下的四叶罗茨鼓风机非稳态流动

  罗茨鼓风机属容积式风机,是一种典型的气体增压与输送机械产品,广泛应用于石油、化工、纺织、食品、造纸、水产养殖、电镀、建材、冶炼、矿山、电力等产业。

  在化工、石油行业中,罗茨鼓风机为作业中的物理过程和化学过程提供反应气体的作用,如氧化碳、氢气、氧气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、甲烷、煤气等。除此之外,罗茨鼓风机也属于真空设备,用于粉体谷物颗粒输送、集尘、力口工物吸着保持、浓缩空气干燥、脱水等领域。

  罗茨鼓风机主要有二叶和三叶风机二类,目前三叶罗茨鼓风机比较常用。在风机领域,市面上的四叶罗茨鼓风机比较少见,与二叶、三叶罗茨风机相比,四叶罗茨鼓风机更具稳定性、性能可靠、工作效率高、能耗低、噪音小等,因此国内不少风机生产厂家开始引进生产四叶罗茨鼓风机。

  随着互联网时代的高速发展,运用计算机对叶轮机械内部实际流动进行数据模拟其流动状况也成为一种新手段。运用动网格技术,采用气体流动控制方程方程和标准k一 e湍流模型,对四叶罗茨风机内部流场进行数值模拟。

  罗茨鼓风机两叶轮在旋转过程中相互啮合,致使风机内部的流动情况特别复杂。国内对于罗茨风机数值模拟很少,一般采用稳态的简化模型。罗茨鼓风机随着转子转动流体空间变化很大,这些简化方法无法满足实际要求,必须使用难度较大的动网格技术进行模拟。

  1气体流动的控制方程

  罗茨风机内气体视为可压缩理想气体,其工作过程属于流动与传热的耦合问题,满足下列的连续性方程、动量方程、能量方程及气体状态方程,湍流模型采用工程中最常用的标准k一嘴型。

  其中P为气体密度,运动粘性系数,为气体比热,X为分子导热系数,R为气体常数,Bi为体积力。

  2计算方法

  2.1研究对象及操作条件

  选取如下图所示的四叶罗茨风机作为研究对象。转子的转速n=1500rpm,则旋转周期为T=0.04s ,选取时间步长△t=0.0025T。设置进出口为压力边界条件,环境温度及固体边界温度设为恒温25°C。

  2.2物理模型的简化

  由于罗茨风机三维模型可以由二维模型轴向延伸得到,二维计算模型已能满足分析流场的需求。另外本文为非定常计算,花费的时间较长,划分的总体网格数大,所以计算中采用了二维模型。

  2. 3动网格的实现

  由于罗茨型风机进排气容积呈周期性变化,计算域与网格随时间的变形和位移十分显著,现有的cro技术只有动网格才能实现这种状况下的动态模拟。本文采用局部网格再生成和弹性光滑模型来实现动网格以适应实际流场的需要。选取图1中从进气口到排气口的流动空间作为计算域,采用三角形非结构化动网格。局部网格再生成模型用于确定时间步长改变后哪些 网格被重新划分。在进行下一个时间步迭代之前,重新检查网格的尺度和扭曲率,当网格的尺寸大于或小于设定尺寸,网格畸变率大于系统畸变率标准,则进行网格再生成。通过编制 或自定义函数(UDF)对转子的旋转运动参数进行定义,控制其运动大小方向。计算域的初始网格是比较规则均匀的网格(如图2(a)>随着时间的变化,网格因变形与重组也不断发生变 化,如图 2(a)( b) ( c) ( d)。

  2.4数值解法

  计算中采用有限体积法求解,压力项用PRESIO格式离散,扩散项用中心差分格式离散,其余项用二阶迎风格式离散,压力速度耦合方程采用PISO算法求解。

  3计算结果及分析

  3.1流量变化规律

  图3给出了四叶罗茨风机进气口质量流量随时间的变化曲线,排气口质量流量与进口完全对应。由图3可见,风机在经历了一段启动时间(约T/8 )后,气体质量流量(在0. 049?0. 053 kg/范围内)随时间作规则的周期变化,即流动进入了相对稳定的阶段。在一个转子旋转周期T内,流量随时间出现8次谐波变化,频率正好是罗茨风机叶片数的一倍,这是两个转子交互作用所产生的结果。与三叶罗茨风机相比,四叶罗茨风机流量变化显得较为平稳,波动幅度也有所减小。

  3. 2流场分布

  图4给出四叶罗茨风机流场分布随时间的变化,流速在0? 20 m/范围内变化,其中θ表示左侧转子的转角位置。图4的4 个流场分别对应于图3的4个典型时刻。由图3、图4可见,θ=0°和θ=45°商个时刻,进排气口流量最小,整个风机内流速较低。θ=22.5°和θ=6.75°商个时刻,进排气口流量达到最大值,整个风机内流速较高。流量流场变化周期为T/S相位角为45°。

  3. 3静压场分布

  图5给出四叶罗茨风机静压场分布随时间的变化,4个静压场分别对应于图3的4个典型时刻,压力在0?1000P内变化。从计算得到的静压分布值随时间的变化规律看,进气口位置的平均压力与流量值成反比,当风机流量达到最大值时,进气口的平均压力达到最小值;反之,当流量达到最小值时,进气口的平均压力达到最大值。

  通过对四叶罗茨风机进排气过程的非稳态流动进行数值模拟,得出四叶罗茨风机质量流量、流速场、压力场随时间变化的一般规律。四叶罗茨风机结构上有较好的对称性,其流动性能显得较为平稳、可靠。相信,未来的风机行业四叶罗茨鼓风机会引领发展,大绽光彩的。

  以上内容由锦工鼓风机(上海)有限公司(发布,转载请注明出处。

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罗茨风机能保静压300kpa吗:罗茨鼓风机选型的基本知识

  原标题:罗茨鼓风机选型的基本知识

  一、鼓风机选型的基本知识:

  1、标准状态:指风机的进口处空气的压力P=Pa,温度t=20℃,相对湿度φ=50%的气体状态。

  2、指定状态:指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度,进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。

  3、鼓风机流量及流量系数

  3.1、流量:是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。

  用Q表示,通常单位:m3/h或m3/min。

  3.2、流量系数:φ=Q/(900πD22×U2)

  式中:φ:流量系数 Q:流量,m3/h

  D2:叶轮直径,m

  U2:叶轮外缘线速度,m/s(u2=πD2n/60)

  4、鼓风机全压及全压系数:

  4.1、鼓风机全压:风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示,常用单位:Pa

  4.2、全压系数:ψt=KpPtF/ρU22

  式中, ψt:全压系数  Kp:压缩性修正系数  PtF:风机全压,Pa  ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3 u2:叶轮外缘线速度,m/s

  5、鼓风机动压:风机出口截面上气体的动能所表征的压力,用Pd表示。常用单位:Pa

  6、鼓风机静压:风机的全压减去风机的动压,用Pj表示。常用单位:Pa

  7、鼓风机全压、静压、动压间的关系:

  风机的全压(PtF)=风机的静压(Pj)+风机的动压(Pd)

  8、鼓风机进口处气体的密度:气体的密度是指单位容积气体的质量,用ρ表示,常用单位:Kg/m3

  9、鼓风机进口处气体的密度计算式: ρ=P/RT

  式中:P:进口处绝对压力,Pa R:气体常数,J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。

  T:进口气体的开氏温度,K。与摄氏温度之间的关系:T=273+t

  10、标准状态与指定状态主要参数间换算:

  10.1、流量:ρQ=ρ0Q0

  10.2、全压:PtF/ρ=PtF0/ρ0

  10.3、内功率:Ni/ρ=Ni0/ρ0

  注:式中带底标“0”的为标准状态下的参数,不带底标的为指定状态下的参数。

  11、鼓风机比转速计算式: Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4

  式中: Ns:风机的比转速,重要的设计参数,相似风机的比转速均相同。 n:风机主轴转速,r/min

  Q0:标准状态下风机进口处的流量,m3/s Kp: 压缩性修正系数  PtF0: 标准状态下风机全压,Pa

  12、压缩性修正系数的计算式:

  Kp=k/(k-1)×[(1+p/P)(k-1)/k-1]×(PtF/P)-1

  式中:PtF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa k:气体指数,对于空气,K=1.4

  13、鼓风机叶轮直径计算式: D2=(27/n)×[KpPtF0/(2ρ0ψt )]1/2

  式中:D2:叶轮外缘直径,m n:主轴转速:r/min Kp:压缩性修正系数  PtF0:标准状态下风机全压,单位:Pa

  ρ0:标准状态下风机进口处气体的密度:Kg/m3 ψt:风机的全压系数

  14、管网:是指与鼓风机联接在一起的,气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。

  15、管网阻力的计算式:Rj=KQ2

  式中: Rj:管网静阻力,Pa

  K:管网特性系数与管道长度、附件种类、多少等因素有关,确定其值的方法通常采用:计算法,类比法和实际测定法。

  Q:风机的流量,m3/s

  16、常见压力单位间的换算关系:

  1毫米水柱(mmH2O)=9.807帕(Pa)

  17、大气压力与海拨高度间近似关系: P=-(9.4~11.2)H

  式中:P:大气压力Pa H:海拨高度:m

  二、 选型实例(仅举一例)

  为2T/h工业锅炉选择一台引风机。已知最大负荷时所需风机性能参数及相应的进气条件,如下:

  流量:Q=6800 m3/h ,进口温度:t1=200℃

  全压:PtF=2010 Pa , 进口绝对压力P=96000 Pa

  解:1、每秒钟流量:Qs=6800/3600=1.89 m3/s

  2、指定条件下空气密度:ρ=P/RT=96000/(287×(273+200))=0.707 Kg/m3

  3、换算为标准状态下的全压: PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa

  4、选定风机主轴转速:n=2800 r/min

  5、计算压缩性修正系数:

  Kp=K/(K-1)[(1+PtF/P)((k-1)/k)-1]×(PtF/P)-1

  =1.4/(1.4-1) ×[(1+2010/96000)(1.4-1)/1.4-1] ×(2010/96000)-1

  =0.9926

  6、计算所需风机的比转速:

  Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4

  =5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4

  =48

  7、选用Y5-48型离心引风机,查得该型风机无因次特性曲线最高效率点参数为:

  流量系数:φ=0.1225 全压系数:ψt=0.536 内效率:η=0.835

  8、计算叶轮外径:

  D2=(27/n)×[KpPtF0/(2ρ0ψt )]1/2

  =(27/2800)×[0.9926×3412/(2×1.2×0.536 )]1/2

  =0.497m

  选用Y5-48-11№5C引风机

  9、校核内功率:

  Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×0.835)=4.5 KW

  电机容量储备系数取为1.3,带传动机械效率取0.95,所需功率为:6.15KW

  选用电机为:7.5KW-2极(型号:Y132S2-2

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罗茨风机能保静压300kpa吗:西青三叶罗茨风机价格

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  检查配管联接部位是否坚固完好。回转风机的气闸阀不能虚接线,以免烧坏。

  材料根据罗茨鼓风机使用时接触介质而定,如与酸接触建议用强度的耐酸材料,如不锈钢,以下加工材料与此相同。此时,应拧开顶盖上的放气旋塞,排除空气。

  工作时间不宜过长,可避免倦怠。

  罗茨鼓风机的转速较高,转子与转子、转子与机体之间的间隙小,从而泄露少,容积效率较高。所以,应当在确保污水处理质量的前提下,运用成熟的技术降低污水处理中的能源消耗,促进污水处理行业的可持续发展。

  回转风机周围的通风效果更好。如果散热不好,电机很容易烧坏。回转风机的转速高,转子与转子之间的间隙以及转子与主体之间的间隙小,因此几乎没有泄漏,并且容积效率高。鼓风机的转子已经过静态和动态平衡检查。成品运行平稳,振动较小。回转风机由于叶轮在机体内运行而不需要摩擦,因此废气中不含油。它是化工,食品和其他行业的理想气动输送气源。

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  罗茨风鼓风机为容积式风机,输送的风量与转数成比例,型叶轮每转动由叶轮进行吸、排气,与型相比,气体脉动性小,振动也小,噪声低。

  .应清洁回转风机的周围环境。过多的污垢会轻易降低电机散热器的散热效率并导致烧坏。

  罗茨鼓风机在工作之前是要进行调试的,因为如此才能够确保在工作时不会突发意外。活性污泥工艺是污水生化处理的有效方法,将污水和活性污泥放入曝气池,让污水中的有机物、氧气与微生物充分反应,以达到净化水质的目的。

  罗茨鼓风机不仅具有结构合理,升压高,效率高,风量大,噪音低,运行稳定,性能优良,使用寿命长,维护简单等特点。以下是高压罗茨鼓风机在曝气过程中的重要性的介绍。

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  由于周期性的吸、排气和瞬时等容压缩造成气流速度和压力的脉动,因而会产生较大的气体动力噪声。如果电机出现了烧坏,启动不了罗茨鼓风机,那么就需要我们更换电机了,损失较为严重。若间隙过大,会出现被压缩出去的气体通过间隙部分倒流回来,造成风机作功损耗,通常会显现出来的问题是不便于调节。

  此外,高压罗茨鼓风机也是污水处理曝气池所需的核心机电设备。直接确定其效果和能耗,罗茨鼓风机的工作能耗占整个污水处理能耗的很大分。生物污水处理工艺主要采用罗茨鼓风机进行曝气池增氧,促进好氧微生物生长,通过代谢分解污水中的悬浮物,溶解有机物和氮,磷等养分,实现污水处理。目的是成为污水处理厂的重要设备之

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  罗茨风机的安装,可参照机械设备安装规范,轴线偏差不大于0.米,轴线歪斜角不大于度。

  如果我们输送的气体温度超过摄氏度,比如:温度较高的饱和水蒸气,温度较高的情况下,对风机的要求也会提高,比如材质采用不锈钢材质,或者对风机做防腐处理,密封方式进行更换,轴承和油箱进行降温等,需要做特殊处理才可以使用。

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  罗茨鼓风机的噪声强度及频谱特性除了与罗茨鼓风机工作静压的大小有关外,还与罗茨鼓风机的流量,转速有很大的关系。例如每使用月左右换油。

上海罗茨鼓风机有限公司 罗茨鼓风机检测报告 罗茨曝气鼓风机

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