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羅茨鼓風(fēng)機(jī)的原理及工作過(guò)程

羅茨鼓風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī)，輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，二葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由1個(gè)葉輪進(jìn)行1次吸、排氣。風(fēng)機(jī)2根軸上的葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面，葉輪端面和風(fēng)機(jī)前后端蓋之間及風(fēng)機(jī)葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動(dòng)下風(fēng)從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)。風(fēng)機(jī)內(nèi)腔不需要潤(rùn)滑油，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種用途，已運(yùn)用于廣泛的領(lǐng)域。作為風(fēng)機(jī)核心部件的葉輪轉(zhuǎn)子，其發(fā)展趨勢(shì)在很大程度上決定了風(fēng)機(jī)的發(fā)展。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的加工精度直接影響風(fēng)機(jī)的使用性能；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子加工過(guò)程中中心不對(duì)稱(chēng)直接影響風(fēng)機(jī)的使用壽命；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子加工表面質(zhì)量和轉(zhuǎn)子輪廓曲面質(zhì)量直接影響風(fēng)機(jī)工作噪聲。

其工作原理是利用兩個(gè)或者三個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。其工作原理如下圖：

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量計(jì)算方法

羅茨風(fēng)機(jī)的理論風(fēng)量為，式中為轉(zhuǎn)子在垂直位置時(shí)與機(jī)殼內(nèi)壁所包圍的面積，計(jì)算中近似取它等于轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)所描繪的面積／4的1／3，＝l／3／4＝／12。因而，得出理論風(fēng)量為＝4()／12＝1／3。

由于轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)于間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間有縫隙存在，空氣將會(huì)漏回至吸風(fēng)側(cè)，因而實(shí)際輸氣量小于理論風(fēng)量，即

     D——腰形轉(zhuǎn)子直徑．即轉(zhuǎn)子兩頂點(diǎn)間距離，mm；

     L——腰形轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度，mm；

     n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)，rpm；

    ——容積效率，一般=0.75-0.85。

從理論分析可知，只要電動(dòng)機(jī)能帶及動(dòng)，鼓風(fēng)機(jī)就可在任何壓強(qiáng)下工作。但是，如出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口壓強(qiáng)相差過(guò)大，就會(huì)有大量空氣經(jīng)間隙漏回至進(jìn)口，導(dǎo)致羅茨鼓風(fēng)機(jī)效率降低；同時(shí)，轉(zhuǎn)速過(guò)高，也可能引起機(jī)器振動(dòng)而縮短壽命，故出風(fēng)口壓強(qiáng)不宜過(guò)高。國(guó)產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的靜壓在19620～207910Pa之間，風(fēng)量在0．25－250m3／min(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，一般轉(zhuǎn)速有580、730、960及1450r/pm。取鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口斷面，列出包含有羅茨鼓風(fēng)機(jī)機(jī)械能的方程，就可得出能量與氣體熱力學(xué)過(guò)程有關(guān)。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的分類(lèi)

由于工作方式不同，羅茨鼓風(fēng)機(jī)(真空泵)有單級(jí)與雙級(jí)、干式與濕式之分。

(1)單級(jí)與雙級(jí)。只有一個(gè)壓縮級(jí)的鼓風(fēng)機(jī)(真空泵)，稱(chēng)為單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)(真空泵)。將兩臺(tái)單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)(真空泵)串聯(lián)起來(lái)，對(duì)氣體連續(xù)進(jìn)行兩次壓縮，即為雙級(jí)鼓風(fēng)機(jī)(真空泵)。

(2)干式與濕式。鼓風(fēng)機(jī)一般作干式輸送，真空泵有干式和濕式兩種情況。所謂濕式真空泵，就是從泵的進(jìn)氣口向機(jī)殼內(nèi)注人少量的水，通過(guò)水分與氣體混合，吸收氣體壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量;同時(shí)利用水對(duì)機(jī)殼內(nèi)部間隙進(jìn)行密封，減少氣體經(jīng)過(guò)間隙的泄漏。因此，注入的水既稱(chēng)冷卻水，又稱(chēng)密封水。

此外，還有下列各種分類(lèi)方法:按葉輪頭數(shù)分，有兩葉鼓風(fēng)機(jī)和三葉鼓風(fēng)機(jī)。按密封型式分，有迷宮密封、漲圈密封、填料密封和機(jī)械密封等各種型式的鼓風(fēng)機(jī)。按冷卻方式分，有空冷鼓風(fēng)機(jī)、水冷鼓風(fēng)機(jī)和逆流冷卻鼓風(fēng)機(jī)等。按結(jié)構(gòu)型式分，有立式鼓風(fēng)機(jī)、臥式鼓風(fēng)機(jī)、豎軸式鼓風(fēng)機(jī)、密集成組型風(fēng)機(jī)等。按傳動(dòng)方式分，有直聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)、帶聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)等。按介質(zhì)種類(lèi)分，有空氣鼓風(fēng)機(jī)、煤氣鼓風(fēng)機(jī)、氫氣鼓風(fēng)機(jī)、二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)等。還可按用途分，如立窯鼓風(fēng)機(jī)、氣化鼓風(fēng)機(jī)、曝氣鼓風(fēng)機(jī)等。