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劉明亮;;羅茨風機的節(jié)能新措施[J];建材工業(yè)信息;1991年13期
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張瑞華;羅茨風機安裝變頻器年降成本30多萬元[N];中國建材報;2006年
羅茨風機的風量和升壓是最重要的兩個技術參數(shù), 風量和升壓的乘積決定了所配電動機的功率?？諝獾捏w積隨溫度的升高而增大，隨壓力的增大而減小。當空氣經(jīng)過羅茨風機的擠壓和摩擦后，不僅壓力會增大，而且溫度也會有所增高，此時的容積流量也會發(fā)生變化。
羅茨風機的升壓是指具有一個標準大氣壓的空氣被羅茨風機由進口吸入經(jīng)過擠壓后所升高的壓強，也就是羅茨風機出口與進口空氣所具有的壓強之差，單位用kPa表示。這里必須明確兩個問題：一是羅茨風機的壓強是由輸送系統(tǒng)的阻力所決定，二是羅茨風機壓強的作用是用來克服輸送系統(tǒng)阻力的。對于煤粉輸送系統(tǒng)而言,其阻力主要有羅茨風機出口消音器各種計量設備、輸送管路和燃燒器噴燃管等。
羅茨風機風量和壓強選擇過大，勢必導致羅茨風機型號加大,基建投資浪費，電能消耗增加；選擇過小，則會影響正常生產。
羅茨風機風量的正確選擇—次風量的確定為煤粉燃燒器供風的兩臺或三臺羅茨風機的總風量應與所需要的一次風量基本相同。
煤風風量一般約為一次風量的1/3左右，其取值在設計時各有不同，有的稍大些，個別有達到一次風量的45%?50%的；也有稍小些，個別有選為一次風量的20%?25%的。煤風風量選擇過大，管路規(guī)格隨之增大, 輸送時因風中含有煤粉，管路需要增厚，以延長其使用壽命，使基建費用增加。因此筆者認為，煤風風量按占—次風量的1/3設計比較適宜，即可按式確定：
Lco=1/3 Li, m3/min
式中：
Lco煤風風量，m3/min
窯頭四風道煤粉燃燒器煤風和凈風輸送系統(tǒng)簡圖
1 一窯頭燃燒器煤風羅茨風機出口消音器;
2 —煤粉計量秤；
3—煤粉輸送管路;
4 一窯頭煤粉燃燒器噴燃管;
5—凈風輸送管路;
6—窯頭燃燒器羅茨風機出口消音器
在明確了羅茨風機升壓的作用和與輸送系統(tǒng)阻力的關系后,即可選擇羅茨風機的升壓。
2.1煤風羅茨風機升壓的正確選擇
如果煤磨在窯頭，各管路直徑的選定與風量相匹配，那么，不論多大的生產線，其輸送系統(tǒng)的阻力都不會超過49kPa;如果煤磨在窯尾，即便煤粉從窯尾輸送到窯頭需要的管路較長，其輸送系統(tǒng)的阻力增大，但也不會超過58.8kPa。也就是說，如果煤磨在窯頭，煤風羅茨風機的升壓或壓強選為49kPa是比較正確的，不宜選高；如果煤磨在窯尾，煤風羅茨風機的壓強選為58.8kPa是合理的。
2.2凈風羅茨風機升壓的正確選擇
凈風羅茨風機的輸送系統(tǒng)中沒有計量設備，空氣中也沒有顆粒介質的煤粉。另外，合理的設計將其置于燃燒器附近，管路較短。因此，凈風輸送系統(tǒng)的阻力比煤風輸送系統(tǒng)的總阻力要小得多。在凈風輸送系統(tǒng)中，如果電動機不采用變頻調速，或者雖然安裝了變頻調速，但在使用操作時不減速，則羅茨風機出口消音器和管路的阻力是基本不變的。只有煤粉燃燒器噴燃管因設計方案不同，其阻力會有大小之分,任何型式的煤粉燃燒器在操作時阻力都會發(fā)生變化。但無論如何，凈風羅茨風機輸送系統(tǒng)的阻力都不會超過34.3kPa。對于外風噴出速度<200m/s的煤粉燃燒器，其阻力要小些，因此，凈風羅茨風機的升壓選為29.4kPa是合理的。對于外風噴出速度>250m/s的煤粉燃燒器，其阻力會大些。因此，凈風羅茨風機的升壓選為34.3kPa是合理的。在風量一定的情況下，羅茨風機的升壓選擇越高，所配用的電動機功率越大。在運轉時實際運行電流/與 額定電流的比值越小，表明升壓選擇越不合理。當升壓選擇過小，所配用的電動機功率減小,在運轉時會發(fā)生超電流現(xiàn)象。如果電動機有過流保護就會頻繁跳閘,如果沒有保護，發(fā)現(xiàn)不及時則會燒毀電動機。
我國絕大多數(shù)水泥生產線，為回轉窯煤粉燃燒器配風的羅茨風機的選擇都不合理，有的風量大，有的升壓高，大多數(shù)二者兼而有之，造成電能的大量浪費。現(xiàn)在全國已有1600多條新型干法水泥生產線,4000仏d 熟料以上能力的約占80%?，F(xiàn)平均按4000t/d熟料、運轉率85%,羅茨風機選擇不合理使電動機功率增大80kW計，每條4000t/d生產線每年將浪費kWh的電能，全國每年將浪費9.53億kWh的電能。如果電價按0.6元/kWh計,則每年損失約5.72億元。但現(xiàn)在許多企業(yè)對因此而造成的損失卻沒有引起足夠的重視。
—次風量(包括煤風)過大，不僅僅浪費電能，更重要的是嚴重影響了整個燒成系統(tǒng)的主要七大技術經(jīng)濟指標(熟料產量、質量、熱耗、煤耗、電耗、火磚壽命、運轉率和有害氣體NOx排放等)。
—次風煤風風量過大的主要原因與設計者和計量設備供貨廠家有直接關系。按設計規(guī)程規(guī)定,其噴煤的富余量應控制在30%以內，然而較多設計者都未按設計規(guī)程規(guī)定進行最大噴煤量的設計。而計量設備供貨廠家為了免責，往往按最大的噴煤量和自己設備的料氣比給設計者提供所需風量。設計者在選擇羅茨風機時又考慮”寧大勿小”原則，這就使用戶最終采購的煤風羅茨風機風量尤為大。
—次風機升壓選型過大，主要是由于對煤風和凈風兩臺羅茨風機的輸送系統(tǒng)阻力計算不準確所致。如果風量選擇合理,輸送管路規(guī)格應與羅茨風機風量相匹配，管內風速不宜過大。由于系統(tǒng)局部阻力和管路的摩擦阻力均與風速的平方成正比，所以煤風風速在20°C 時應控制在21?22m/s,如此，煤粉則不會在管內沉積。凈風的合理風速應控制在15?20m/s以內。
由此可見，升壓和風量的合理選擇是多么重要。
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吳克勇,蔣圣元;羅茨風機消音器[J];硫酸工業(yè);1981年02期
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湯杰群;李成元;李衛(wèi)澤;;Pillard煤粉燃燒器在我公司的使用[A];首屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇暨水泥總工聯(lián)誼會成立大會文集[C];2008年
汪洋;基于無線傳感器網(wǎng)絡的水泥廠羅茨風機溫度監(jiān)測裝置[D];武漢理工大學;2020年
張瑞華;羅茨風機安裝變頻器年降成本30多萬元[N];中國建材報;2006年
江旭昌;回轉窯煤粉燃燒器的失效分析與對策(中)[N];中國建材報;2011年
江旭昌;回轉窯煤粉燃燒器的失效分析與對策(上)[N];中國建材報;2011年
張珂斌;關于煤粉燃燒器噴頭模塊化的設計制造安裝[N];中國建材報;2010年
原標題：污水處理廠羅茨鼓風機房綜合技改方案
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉式鼓風機等水產養(yǎng)殖曝氣設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產品的研發(fā)，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
二級生化處理系統(tǒng)能否實現(xiàn)穩(wěn)定運行，二級出水能否穩(wěn)定達標排放，DO的提供是關鍵條件。筆者原來工作于鄭州市五龍口污水處理廠，羅茨鼓風機是生物池曝氣系統(tǒng)的重要設備。因此，被列為我廠生產和管理的A類設備。羅茨鼓風機作為生產運行的大型設備，具有功率大、產能大、能耗高的特點。因此羅茨鼓風機的運行狀況、效率高低直接關系到廠內的能源（電）指標的完成。是污水廠實現(xiàn)節(jié)能降耗的首選挖潛設備。根據(jù)我廠三年多的運行狀況，以及今年8月份廠家對三臺羅茨鼓風機的運行保養(yǎng)維護情況來看，羅茨鼓風機運行情況良好，設備磨損情況符合正常標準。但目前與羅茨鼓風機相配套的輔助設施設備不能完全滿足羅茨鼓風機正常運行需要，急需做相應的改造，以為羅茨鼓風機提供更好的工作環(huán)境和工作條件，提高羅茨鼓風機的工作效率，以便更好的完成節(jié)能降耗的工作目標。
1.羅茨鼓風機房存在的問題
目前的羅茨鼓風機房在設計中存在一些問題，不能滿足羅茨鼓風機的正常運行。從三年來運行情況分析，主要存在的問題如下：
1.1羅茨鼓風機進風口面積太小，影響羅茨鼓風機進風口氣體流量
目前是在羅茨鼓風機房的北側進風道設計了一個距地面1.02m，面積為4.4m2的方形進風口。根據(jù)實際運行情況進風面積明顯不夠。因為進風口面積過小引起羅茨鼓風機進氣量的不足，大大影響了羅茨鼓風機的空氣吸入量。氣體吸入量的不足造成了羅茨鼓風機抽吸力過強，氣體流速增加，氣體流態(tài)發(fā)生變化，進入羅茨鼓風機的氣量不均衡，使羅茨鼓風機進風口產生紊流，造成喘振。喘振引起羅茨鼓風機運行中多次振動值超標。在提高風量運行時，因振動引起的報警頻繁發(fā)生，大大影響了羅茨鼓風機的正常運行。
同時，進風量不足造成風道內氣體稀薄，進風道內系統(tǒng)氣體負壓度增高，以致巡檢風道的玻璃門被內外氣壓差擠壓破碎。為提高進風量，現(xiàn)在該門處于全開狀態(tài)造成氣體短路，粗過濾網(wǎng)失去作用，灰塵顆粒物去除效果變差，影響了羅茨鼓風機的正常使用壽命。
1.2羅茨鼓風機的散熱系統(tǒng)不完善，噪音過大
羅茨鼓風機正常應該加裝完整的隔音防塵罩以降低噪音，防止灰塵。同時通過隔音罩上方的排風扇將熱量擴散出去以達到及時散熱的目的。現(xiàn)在的主要問題是，羅茨鼓風機沒有完整封閉的抽風散熱系統(tǒng)，熱量不能及時排到廠房外。隔音罩加裝后造成熱量不能及時排出，無法散熱，羅茨鼓風機頻繁高溫報警。尤其是夏季高溫，羅茨鼓風機無法正常運行。 利用自然散熱造成羅茨鼓風機房內溫度過高，噪音過大。車間值班室緊鄰羅茨鼓風機房對員工的身體健康帶來損害。
1.3羅茨鼓風機房的散熱問題
羅茨鼓風機房的設計目前沒有完整的通風換熱系統(tǒng)。廠房窗戶多，沒有辦法和室外氣體形成熱交換。室內熱空氣大量聚集，不能快速的排出室外，增加了室內溫度。
另外，羅茨鼓風機出口管道設計在羅茨鼓風機房地下室內，而出口管道因壓力大，氣體流量流速大產生較大的熱量。地下室沒有設計通風散熱系統(tǒng)，只是在羅茨鼓風機房內開了一個通風口，這樣大量的管道散熱從地下室流入羅茨鼓風機房室內，引起羅茨鼓風機房室內溫度進一步提高，加劇了羅茨鼓風機房周圍的環(huán)境溫度，以致引起羅茨鼓風機的工作環(huán)境進一步惡化。
夏季頻繁的高溫報警停機，影響了正常的鼓風量。夏季是生物池需氧量較大的季節(jié)，這樣給夏季的運行帶來較大的困難。
2.技改措施
2.1增大羅茨鼓風機進風口面積，提高進氣流量
加大羅茨鼓風機進風道北側的進口截面。將現(xiàn)有的距地面1.02m的隔墻拆除。從地面開始全部增加為進風面。這樣從風道北側可以增加近2m2的進風面積。同時，與此配套的外部進風塔百葉窗面積相應增加。在技改時，維修現(xiàn)已損壞的百葉窗。
根據(jù)觀察其他廠家的經(jīng)驗，可以在風道的南側新增加一個進風口。在現(xiàn)有進風道的南側，重新建對稱進風塔，開相應的進風口，把現(xiàn)有的風道巡檢玻璃門關閉，既可防止進風氣流的短路，又可增加近兩倍的進風面積。保證了充分的空氣進入量，又改善了空氣在進風道的流態(tài)。既提高了工作效率，又可以保證羅茨鼓風機的平穩(wěn)運行。
2.2羅茨鼓風機加裝封閉抽風系統(tǒng)
把現(xiàn)有羅茨鼓風機的隔音防塵罩完全加裝后，在上部軸流風扇處加裝不繡鋼或其他耐熱材質密閉排氣筒，把羅茨鼓風機周圍的熱量利用軸流風扇抽入排氣筒，集中排放到羅茨鼓風機房外。利用隔音防塵罩底部和前部的進氣孔對流循環(huán)，形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)，把熱量及時地排除室外。既能達到羅茨鼓風機降溫的目的，又能從根本上消除羅茨鼓風機運行時的噪音。
2.3羅茨鼓風機房散熱系統(tǒng)改造
地下室排氣管產生的熱量較大。在地下室墻壁開孔，加裝通風道，把熱空氣從地面下引到室外排放。同時，密封室內通風口，防止熱空氣進入室內，增加羅茨鼓風機房的室內溫度。
羅茨鼓風機房采用現(xiàn)有的軸流風扇抽吸室內的氣體排放到室外，把現(xiàn)有的窗戶關閉。在四周墻壁的底部開對流進風口。為防止灰塵影響，底部的進風口加裝百葉窗，周圍建矮墻阻擋灰塵。
3.結論
應用羅茨鼓風機房綜合技改有效的改善了羅茨鼓風機的工作環(huán)境，保留了原來機構的工作方案，通過這幾項措施的具體實施，合理的解決了羅茨鼓風機在運營過程所出現(xiàn)的一系列問題，使得羅茨鼓風機的運營更加安全，工作更加有效。
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