錦工羅茨鼓風機是在國民經濟領域應用十分廣泛的一種重要的工業設備。隨著經濟的高速發展,市場對羅茨鼓風機的需求量不斷增加,同時也對羅茨鼓風機的性能提出了更高的要求,因此研究如何進一步提高羅茨鼓風機的性能對推進羅茨鼓風機的發展和拓寬其應用領域具有非常重要的意義。為了進一步改善羅茨鼓風機的性能和深入了解羅茨鼓風機內部流動的實際狀況,本論文針對上述問題進行了一定的探討和分析,總結出一些分析方法和實用性的結論,研究結果對提高羅茨鼓風機的容積效率、減小羅茨鼓風機的噪聲和降低羅茨鼓風機的排氣溫度等具有一定的參考價值。
研究的主要內容為:羅茨鼓風機轉子型線和機殼結構的設計;羅茨鼓風機的氣流脈動分析;羅茨鼓風機內部流場的數值分析方法;轉子型線對羅茨鼓風機性能影響的研究;漸擴縫隙羅茨鼓風機內部流場的數值分析;逆流冷卻羅茨鼓風機的性能分析。
取得的主要結果如下:1.以CFD軟件FLUENT為工具,采用RNG k-ε湍流模型和PISO算法,對羅茨鼓風機內部氣流流場進行了可壓縮非定常流動的數值模擬,數值模擬與理論分析的對比結果驗證了本論文所討論的數值分析方法具有良好的準確度和可靠性。
結果表明:基于動網格技術的羅茨鼓風機內部流場的動態數值模擬,能較真實地反映風機內部湍流流動的流場分布和氣流脈動的特征規律,這種方法可為羅茨鼓風機內部氣流的特性分析提供有價值的參考。2.為了探討轉子型線對羅茨鼓風機性能的影響,選取相同設計參數的三葉圓弧型和漸開線型轉子型線的羅茨鼓風機為研究對象,采用理論分析和數值分析相結合的方法,對比分析了兩轉子型線各自的優缺點。結果表明:轉子型線對羅茨鼓風機性能的影響起著重要作用,圓弧型轉子型線齒頂密封性能較差,面積利用系數低,理論流量和容積效率不如漸開線型轉子型線,但其卻具有噪聲低的優點。3.利用FLUENT軟件對帶漸擴縫隙預進氣結構機殼的羅茨鼓風機內部流場進行了可壓縮非定常流動的數值模擬,其較真實地反映了帶漸擴縫隙預進氣結構機殼的羅茨鼓風機內部湍流流動的流場分布和氣流脈動的特征規律。
計算結果表明:漸擴縫隙這種殼體結構的優化設計確實能夠削弱甚至避免排氣口處高壓氣體的急劇回流,降低排氣過程中的氣體動力性噪聲。4.為了研究逆流冷卻技術對羅茨鼓風機性能的影響,采用理論分析和數值分析相結合的方法,分析了逆流冷卻羅茨鼓風機的特點。數值分析基于FLUENT軟件,采用動網格方法對三葉圓弧線型的逆流冷卻羅茨鼓風機內部流場進行了可壓縮非定常流動的數值模擬。分析結果表明:逆流冷卻技術對羅茨鼓風機性能的改善起到了重要作用,它不僅可以降低羅茨鼓風機的排氣溫度,提升羅茨鼓風機的排氣壓力,而且能夠削弱甚至避免排氣口處高壓氣體的急劇回流,降低排氣過程中的氣體動力性噪聲。
與其他類型的氣體壓縮機械比較，羅茨風機具有下述優點：
?。?）由于是容積式鼓風機，因而具有強制輸氣特征。在轉速-一定的條件下，流量也一定（隨壓力的變化很小）。即使在小流量區域，也不會像離心式鼓風機那樣發生喘振現象，具有比較穩定的工作特性。
?。?）作為回轉式機械，沒有往復運動機構，沒有氣閥，易損件少，因此使用壽命長，并且動力平衡性好，能以較高的速度運轉，不需要重型基礎。運轉一周有多次吸、排氣，相對于活塞式壓縮機而言，氣流速度比較均勻，不必設置儲氣罐。
（3）葉輪之間、葉輪與機殼及墻板之間具有間隙，運轉時不像螺桿式和滑片式壓縮機那樣需要注油潤滑，因此可以保證輸送的氣體不含油，也不需要使用氣一油分離器等輔助設備。由于存在間隙及沒有氣閥，輸送含粉塵或帶液滴的氣體時也比較安全。
?。?）無內壓縮過程，理論上比那些有內壓縮過程的鼓風機要多耗壓縮功。但除同步齒輪和軸承外，不存在其他的機械摩擦，因此機械效率高。特別是大型羅茨鼓風機，容積效率高，全絕熱效率也比較高。此外，羅茨鼓風機還具有結構簡單、制造容易、操作方便、維修周期長等優點。
羅茨鼓風機的缺點是：
?。?）無內壓縮過程，絕熱效率較低（小機型尤為偏低）；
?。?）由于間隙的存在，造成氣體泄漏，且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加，因而限制了鼓風機向高壓方向的發展；
?。?）由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大。
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羅茨鼓風機在輸送氣體過程中會壓縮空氣，空氣被壓縮放熱，一般進氣口的溫度低于出口的溫度，在使用羅茨鼓風機時，出口排氣溫度受哪些因素的影響呢，下面錦工風機小編一起喝大家來看一下！
1、進氣口氣體溫度
羅茨鼓風機有兩個風口，一個是進氣口，一個是排氣口，一般羅茨鼓風機輸送氣體溫度在40度左右，出口溫度在80到100度左右，如果進氣口進入的氣體溫度升高，那么排出口的溫度也會升高。如：在冬夏兩季，夏季排出口的溫度會高于冬季排氣的溫度。
2、壓力因素
同一型號羅茨鼓風機，在輸送過程中背壓越高，出口氣體的溫度也會越高，這個很好理解，氣體被壓縮的越厲害釋放的熱量越多，排氣溫度也就越高。（
3、容積效率因素
容積效率指的是在進氣行程時風機真實吸入的混和氣體積除以風機容積。同一壓力型號下容積效率越高溫度越低，容積效率越低排氣溫度越高。因羅茨鼓風機的設計原因，這里所指的均為漸開線型羅茨鼓風機。
4、其他因素
影響羅茨鼓風機排氣溫度還有一些其他因素，多為設備故障引起，如：缺少潤滑油，缺少潤滑油，齒輪之間的相互摩擦會產生大量的熱量，對羅茨鼓風機的排氣溫度也會有影響。再比如一些人為因素，閘閥未全部打開，逆止閥裝反等，這些情況都會影響到羅茨鼓風機的壓力，壓力升高的情況下，排出氣體溫度也會隨之上升。
小結：羅茨鼓風機的排氣溫度不能過高，溫度過高對于羅茨鼓風機的工作會產生很大的影響，對于高壓力的羅茨鼓風機風冷不能滿足的情況下，會加裝水冷裝置。而有些形式的羅茨鼓風機為了解決高溫的問題，可能放置于水下降溫，此類型的羅茨鼓風機為沉水羅茨鼓風機，沉水羅風機與常見的羅茨鼓風機有所不同，在結構形式也存在區別。錦工風機專業生產羅茨鼓風機，不生產沉水羅茨鼓風機，如果您還有羅茨鼓風機的采購問題，可以聯系我們的官方客服熱線
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