低噪声罗茨鼓风机的结构设计与内流数值模拟

在pro/e平台建立了3l系列罗茨鼓风机转子的参数化实体模型,并根据转子横截面积,方便、快捷地计算出转子面积利用率系数。依据此模型,利用cfd技术和fluent软件对3l33型罗茨鼓风机内部流场进行可压缩非稳态流动的数值模拟,运用动网格技术较为精确地得到了罗茨鼓风机内部的压力场、流速场及进气口质量流量分布图,真实地反映了叶轮旋转过程中风机内部气流的复杂流动。将理论计算与实际情况相结合,总结得出风机性能指标的变化规律,为罗茨鼓风机的性能预测与降噪设计提供参考。

本文简要介绍了青海铝业公司的污水处理系统中使用的sd36系列罗茨鼓风机的结构与工作原理,从鼓风机房噪声控制措施、喘振预防方法和鼓风机冷却形式等方面探讨了罗茨鼓风机房结构设计应注意的问题。

一、公司简介 ?tuthill公司创建于19世纪初，已有近百年的罗茨风机生产历史,到目前为 止已成为世界著名的跨国集团，其分支机构遍布全球五大洲。 ?tuthill分支机构包括以下几个系统和集团： ?真空和风机系统（tvbs）、泵业集团（tpg）、控制集团（tcg）、快速接头 集团（tcg）、联动件集团（tlg）、输送系统（tts）、交通技术集团（ttt）。 ?作为真空和风机系统（tvbs），tuthill真空和风机系统是一家在美国密苏 里州拥有通过iso9001认证的现代化制造企业，在世界各地诸如美国康涅狄 格、英国曼彻斯特、阿根廷和中国（两家工厂，分别位于上海和无锡）拥有 多家制造厂。多年以来tvbs一直担当着风机和真空系统领域里富于创新的行 业先锋，并不断革新真空技术的行业标准，其业务范围包括设计和制造正排 量旋转容积式风机、真空增压泵、真空泵以及各

为摘罗茨鼓风机"噪声王"之帽,提出了壳体与消声器一体化的理念。采取主动吸声降噪措施,从源头降低产生噪声的概率,改变现有罗茨机在产生噪声后,不得不另加消声器控制的滞后被动方法。解决了现有消声器只能降低管道内气流噪声,不能降低壳体振动对壳外空间辐射噪声的问题。采用弧形内壁一体化设计,促使噪声成为无规入射,改变现有直筒消声器掠入射方式,避免高频失效问题;巧用多层微穿孔板各层错开吸声频率,空腔深度渐变等技术,拓展消声频带,使消声量得到大幅提升。它比现有同流量、同压力罗茨机的噪声低20~35db(a);体积约缩小为同等参数罗茨机系统的40%,节约了成本,节省了放置空间。

罗茨风机的特性 由于采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构，所以风机 振动小，噪声低。 叶轮和轴为整体结构且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转。 风机容积利用率大，容积效率高，且结构紧凑，安装方式灵活多变。 轴承的选用较为合理，各轴承的使用寿命均匀，从而延长了风机的寿命！ 风机油封选用进口氟橡胶材料，耐高温，耐磨，使用寿命长。 机种齐全，可满足不同用户不同用途的需要。 罗茨风机的工作原理 罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次 由2个叶轮进行3次吸、排气。与二叶型相比，气体脉动性小，振动也小，噪 声低。风机2根轴上的叶轮与椭圆形壳体内孔面，叶轮端面和风机前后端盖之 间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙，在同步齿轮的带动下风从风机进风口 沿壳体内壁输送到排出的一侧。风机内腔不需要润滑油，结构简单，运转平稳， 性能

罗茨鼓风机

罗茨鼓风机 (2)

依据基元客积、高压回流气体流速与噪声产生关系以及性能、价格比的分析,提出创新结构设计、噪声治理。

由南通市恒荣机泵厂有限公司开发的3l系列节能低噪声三叶型罗茨鼓风机,适用于生活污水、工业废水处理中采用鼓风曝气活性污泥工艺的曝气沉砂池。

通过对罗茨鼓风机壳体结构的讨论,根据实际使用情况,对两种罗茨鼓风机壳体结构的比较和合理改善能够提高罗茨鼓风机的性能,在一定的条件下可以改善风机的噪声和出口温升等,但相应的容积效率有所降低。

运用计算流体动力学方法对渐开线三叶罗茨鼓风机排气过程中的脉动进行了可压缩非定常流动的数值模拟,在动静耦合区域采用了非一致网格界面,用动网格方法实现了排气区域流场的容积变化,通过将数值模拟结果与半经验理论公式计算结果的对比分析,探讨了运转周期内气流脉动的分布特性和对排气流量的影响.

对三叶理论型线和实际型线进行理论分析,推导出三叶罗茨鼓风机理论流量和实际流量的计算公式;进行型谱技术参数的选择;介绍了fsl系列三叶罗茨鼓风机的设计要点。

以cfd软件fluent为工具,采用rngk-ε湍流模型和piso算法,对罗茨鼓风机内部气流流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,数值模拟与理论分析的对比结果验证了数值分析方法具有良好的准确度和可靠性。结果表明,基于动网格技术的风机内部流场的动态数值模拟,能较真实地反映风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律。

对氧压罗茨鼓风机在变压吸附制氧行业的应用作了详细的介绍,并对氧压罗茨鼓风机的设计要点进行了充分的说明。

为了研究逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的影响,采用理论分析和数值分析相结合的方法,分析了逆流冷却罗茨鼓风机的特点。数值分析基于fluent软件,采用动网格方法对三叶圆弧线型的逆流冷却罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟。分析结果表明:逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的改善起到了重要作用,它不仅可以降低罗茨鼓风机的排气温度,提升罗茨鼓风机的排气压力,而且能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声。本文分析结果可为罗茨鼓风机的降噪和壳体结构的优化设计提供有价值的参考。

1.故障一台are-250hs型罗茨风机,功率108kw,运行约30min后,突然电流急速升高,随后跳车,当即检查发现风机已无法盘动。解体检查风机,发现轴承箱内润滑油变黑,骨架油封安装方向装反,两叶轮之间,叶轮与机壳之间以及叶轮与前后墙板之间

罗茨鼓风机检修与质量标准 3检修与质量标准 3.1拆卸前准备 3.1.1掌握风机运行情况，并备齐必要的图纸资料。 3.1.2备齐检修工具、量具、起重机具、配件及材料。 3.1.3切断电源，工艺处理符合安全检修条件。 3.2拆卸与检查 3.2.1从风机上拆下所有附件，检查转子之间、转子与侧壁之间间 隙。 3.2.2拆卸联轴节或皮带轮，检查弹性圈或三角皮带。 3.2.3拆卸齿轮箱，检查齿面及调节齿轮螺栓。 3.2.4拆卸轴承、轴承箱，检查油封、轴承。 3.2.5拆卸密封部件，检查迷宫套、动环、静环、o形圈等密封部件。 3.2.6拆墙板，检查墙板、转子。 3.3质量标准 3.3.1机体 3.3.1.1机体应无损伤、裂纹。 3.3.1.2机体安装水平度为0.04mm/m。 3.3.2转子 3.3.2.1转子表面应无砂眼、气孔

东莞市首普机电有限公司0769-22335055 东莞市南城区莞太路七号www.***.*** 罗茨鼓风机的优缺点 罗茨鼓风机与其它类型的鼓风机相比较，有如下优点， 1）在很宽的压力范围内（10?10 -2 torr），具有稳定的大抽速，能迅速排出突然放出的气体，弥补了 油封机械泵和扩散泵的不足，很适宜作机械增压泵之用。在有水封或油封的情况下，能直排大气抽真空， 也适宜作大抽速的粗鼓风机。 2）设计先进，结构合理，转子间及转子与泵体间均有间隙，互不接触，不用润滑，摩擦损失小，可用 较低的动力获得较大的抽速，有显著的节能效果。 3）转子有良好的几何对称性，工作平稳，能用提高转速的办法获得大抽速，从而做到结构紧凑、体积 小、重量轻。 4）泵腔内不发生气体压缩，加之运动

通过对罗茨鼓风机变转速工作特性的分析对系统进行了变频调速改造。运行效果表明,变频调速改造后的节能效果显著。

如皋磷肥厂所用的二氧化硫风机为d60×78-2000/5000型罗茨鼓风机,长沙风机厂生产,风量200m~3/min,风压20/50kpa,转速980r/min,配套电机为jr126-6型,功率155kw。该风机于1995年投入使用,2000年因风量、风压下降,对叶轮顶端小凸台进行补焊,风量、风压有所上升。后因叶轮与叶轮之间、叶轮与墙板之间间隙太大,仅补焊凸台已不能满足生产需要。由于风机虽多处

给出了罗茨鼓风机的技术参数,提出风机运行后轴封存在的问题,并对各种现象进行了分析,采取了改进措施,改进后的风机各项技术指标均符合标准要求,运行稳定。

空压机及罗茨鼓风机运行时产生的空气动力性噪声、机械性噪声及电磁噪声、管道再生噪声等多为低频噪声,若不治理,将会对周围厂家及居民带来巨大的噪声污染,严重影响人民的生活质量。本文分析了罗茨鼓风机噪声的来源,特点及危害,提出了相应的处理措施。