罗茨鼓风机使用说明书讲解.docx
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罗茨鼓风机使用说明书讲解
安装使用产品前，请阅读说明书
使用说明书
济南思明特科技有限公司
一、工作原理…………………………3
二、安装要求………………………………………………3
三、管道的要求……………………………………………………3
四、启动前的注意事项………………………………………4
五、工作说明………………………………………………………5
六、日常保养和检修………………………………………5
七、安全阀使用说明………………………………………………6
八、故障排除………………………………………………………8
一、工作原理
工作原理：
电机通过窄V带带动，使从进气吸入的气体通过一对三叶型叶轮的回转增压后从排气口排出。
二、安装要求
1、地基要牢固，表面要平整，并且要高出地面10CM。
2、周围要留有足够的空间，以满足检修和拆卸的需要。
3、工作环境温度不得超过40摄氏度，如超过时，要采取措施进行降温，否则缩短使用寿命。
4、室外配置时，请设置防雨棚。
三、管道的要求
1、管道应连接严密，不得漏气，在适当的位置设置支架。
2、管道材料应能承受排气温度和压力。
（尽量采用钢管）
3、管道内部要清洁、无异物，防止杂物进入。
4、管道上要安装单向阀，防止由于逆转而引起的回流进入。
注意：
单向阀要安装在水平管道上。
5、多台并列运转的场合，各分管道上必须设置闸阀（其中一台检修时，可截止该管道）
6、管道上应设有排空阀，防止带负荷起动，应空载起动后再关闭排气阀带负荷运转。
四、启动前的注意事项
1、检查地脚螺栓等连接是否牢固。
2、清除管道内焊渣等异物。
3、阀门要置于全开状态，否则超负荷运转，受损。
4、加注齿轮油。
出厂时，油箱内未加注齿轮油，请加注齿轮油。
在停机状态，加至油窗中央即可，不要加多，否则将导致漏油。
※5、轴承加注黄油。
每运转一个月加注一次。
6、检查窄V带松紧和皮带轮偏正。
皮带轮偏正可用直尺调正。
皮带的松紧可以参考下表调整。
当使用一段时间后，皮带会变松，此时要重新调整。
型号
W（kg）
&（mm）
DFL-50
1~2
4
DFL-65
1~1.7
4.5
DFL-80
1.5~2.5
4.5
DFL-100
2~3
5.5
DFL-125
1.5~3
6.5
DFL-150
3.5~5
7
DFL-200
4~5.5
8
7、检查电源电压和频率是否符合标牌标注要求。
8、检查皮带轮转向。
面对皮带轮观察，皮带轮转向要为逆时针方向旋转。
9、启动前用手转动皮带轮，如无异常，即可启动。
五、工作说明
1、运行初期由于润滑油的粘滞，可能出现噪音和电流过高现象，待运行10—20分钟后即可消失。
2、气体流量的调节，气体流量可通过改变转速或增加溢流管道调节。
3、应在铭牌标定的压力内工作。
工作时，压力表开关要处在关闭状态，如需测定压力时，才将开关打开，测完后再将其关闭。
4、同一机型噪音也有差异，因为在机械室内的位置及配管情况不同会造成噪音的差异。
六、日常保养和检修
保养/检修
周期
备注
天
3月
1年
3—4年
压力
√
风量
√
噪音
√
振动
√
温度
√
电线
√
电流和电压
√
皮带张力和带轮偏正
√
齿轮油量
√
加到油标中央
吸入消音器的清理
√
清洗过滤器
检查齿轮油
√
更换或补充
检查轴承黄油
√
更换或补充
更换窄V带
√
更换消声器的过滤器
√
更换轴承
√
拆卸时
更换骨架油封
√
拆卸时
更换齿轮箱密封圈
√
拆卸时
检查、更换齿轮
√
拆卸时
用户请注意：
齿轮油在使用一个月后必须更换。
（最初运行时）
①齿轮油：
N220中负荷工业齿轮油
运动粘度mm2/s[40℃]：
198~242
闪点[不低于]：
20０℃
②黄油［润滑油］：
ZL—3H合成锂基润滑油
七、安全阀使用说明
1、使用上的注意事项
因为要求该安全阀在低压力下工作，所以阀座与阀体的接触面是经过精密加工的，如果有异物附着在阀座周围，阀体动作时，异物就会被吸附到接触面上，由此形成阀体泄漏的原因。
另外，请注意安全阀在搬运过程中是否受到冲击，这也是造成阀体泄漏的原因。
2、安全阀的设定方法
★原理：
当负荷超过安全阀的设定压力时，安全阀开启，由此防止故障。
★设定方法：
①启动
②一边观察压力表，一边旋紧闸阀，使压力超过设定压力的10%左右。
③松开锁定螺母，按逆时针方向旋转调节螺杆，直至从安全阀排出空气为止。
④若在旋紧闸阀的过程中，尚未达到设定压力，安全阀已排出空气，请再一次按顺时针方向旋转调节螺杆直至旋至不再排出空气位置，再逆时针方向旋转，恰好在排出空气为止（顺时针旋转，设定压力变高；逆时针旋转，设定压力变低）。
⑤旋紧锁定螺母和调切螺杆。
⑥松开闸阀，降低压力，使安全阀不再排气。
⑦检查安全阀是否在设定压力下工作，再次旋紧闸阀提高压力。
注意：
实际在排气侧有负荷时（曝气槽内达到既定水位），若闸阀全开时，设定压力比实际负荷高约10%左右。
关于自动控制装置的安装及调节操作。
设备安装接线，采用三项电
气体出口，弹性接头，气体入口，如果安装好后如果相反，请将接线调整顺序
在一定范围内调节压力及流量蝶阀
数显表的调整方法
系统默认的压力值为6KPa，调整幅度为2KPa，即：
当压力低于6-2=4KPa时自动启动，当压力高于6+2=8KPa时自动停止加压。
其中6KPa的调整方法为：
按一下set键，然后继续按按钮，当上方出现out时，根据“>”与调整数值。
调整上边所说的2KPa是长按set键3秒钟以上，然后再短按set键。
找到上边显示为hc，然后调整即可。
圆弧叶型罗茨鼓风机渐扩缝隙降噪研究
0引言
长期以来，罗茨鼓风机的噪声和能耗是亟待解决的两大难题。
国内外对罗茨鼓风机的降噪相关研究集中在从噪声产生的机理来采取相应的措施。
从降低鼓风机所产生的气动噪声和机械运动所产生的噪声方面，降噪处理大多采用改进气动结构和选用合适的消声和安装方式。
从降低气动噪声方面来看，噪声中影响最大、强度最高的是罗茨鼓风机运转时所产生的气动噪声[1]，因此改善罗茨鼓风机的气动结构对降低鼓风机运转时所产生的噪声效果也是最好的。
为了降低回流冲击所产生的气动噪声，近年来，国内企业相继研究出三叶直叶型、三叶扭转叶型罗茨鼓风机[2]、螺旋口气口设计[1]及使用内泄漏槽[4-5]等来改善风机气动结构。
从降低机械运转噪声方面来看，研究出改善罗茨鼓风机消声器结构[6]、改善罗茨鼓风机安装方式[7]、采取优化的叶型结构[8-9]及提高齿轮啮合精度[1]等方法。
这些方法有的简便，但效果不佳；有的复杂，但效果很好。
本文研究的采用渐扩缝隙结构的方法，就目前工厂设备加工能力而言，是一种费效比达到比较理想状态的方法。
1罗茨鼓风机工作原理
罗茨鼓风机是一种双转子压缩机械，两转子的轴线相互平行。
转子由叶轮与轴组合而成，叶轮之间、叶轮与机壳及墙板之间具有微小缝隙，以避免接触。
两转子由原动机通过一对同步齿轮驱动，做反方向等速旋转。
借助两叶轮的相互啮合（假定其叶面相互接触），鼓风机进、出气口不直接相通，叶轮与机壳及墙板围成封闭的基元容积，其大小在旋转过程中不发生变化。
传统形式下，气体的压缩是在基元容积与出气口连通的一瞬间，由高压气体向基元容积回流均压实现的，见图1。
两叶型与三叶型鼓风机比较，在升压相等、容积效率相同的情况下，三叶鼓风机每次均压经历的时间短，出气流量的脉动幅度及不均匀度略小。
2罗茨鼓风机的渐扩缝隙结构
基于预进气原理的所有结构都是将基元容积的开启变平缓，但这些结构中有的并不能在基元容积的开启过程中进行充分均压，比如异型出气口结构。
本文所要说明的渐扩缝隙结构的计算就是要保证基元容积的开启过程能做到充分均压。
2.1普通矩形出气口基元容积出气缝隙
ARD125型罗茨鼓风机在标准矩形出风口状态下，出气缝隙宽度与叶型有关。
在圆弧叶型下，如图2所示，叶轮顶点与出气口边缘N脱离接触时，排气缝隙开始开启。
开启角为Φ时，点N与叶峰圆心的连线交叶峰圆弧于点M，线段MN的长度，B（Φ）就是出气缝隙的宽度。
在圆弧线叶形中，当叶轮顶点与出气口边缘脱离接触时，出气缝隙开始开启。
当开启角为Φ时，出气缝隙宽度为
式中：
r为叶峰半径；Rm为外圆半径；b为叶峰圆心到叶轮中心的距离。
当叶轮间隙为δ时，B（Φ）/δ的比值体现了当叶轮开口角变化时，出气缝隙与叶轮间隙的变化大小。
2.2渐扩缝隙结构的基元容积出气缝隙
在三叶圆弧叶型鼓风机中，对于渐扩缝隙结构，叶型夹角为120°，当机壳包角为180°时，取Φb=60°，为理论渐扩缝隙结构角度的最大值，既可以保证叶轮在传输气体的过程不漏气，又可使机壳结构变化最为平缓。
渐扩缝隙预进气结构中，设叶轮与机壳进气侧的间隙为定值，用δ表示；叶轮与机壳出气侧的间隙为渐扩缝隙，为开启角Φ的函数，用b（Φ）表示见图3。
假定：
在渐扩缝隙开启之前，基元容积V的气体处于进气压力ps作用之下；当开启角为Φ时，由于出气口高压的进入，基元容积内部压力由ps上升为p，同时有气体通过间隙δ向进气口泄漏；当Φ=Φb时，压力p正好与出气压力pd达到平衡。
式中：
ε为鼓风机的压力比，ε=pd/ps；ω为叶轮角速度，rad/s；μ1为渐扩缝隙的相对宽度，μ1=b（Φ）/δ；η为系数，η=k·α·ξ·L·δ；k为气体绝热系数，空气：
k=1.4；L为叶轮长度；R为气体系数，干空气：
R=287J/（kg·K）；T为平均温度；V为基元容积。
2.3开口缝隙变化率的比较
基元容积随着开口缝隙的开启，出气口处的高压气体便对基元容积内的低压气体进行均压，普通矩形出风口结构与渐扩缝隙结构在开口缝隙变化率上的比较，见图4。
矩形出气口基元容积出气缝隙变化率，从图4的曲线可以得到，普通矩形出气缝隙当开启角Φ逐渐变大时，出气缝隙的变化率曲线是陡峭的，这就说明：
普通矩形出气缝隙随开启角Φ变化而变化的量比较大。
当普通矩形出气缝隙开启时，出气口的高压气体会因为出气缝隙的陡然变大而比较猛烈地冲击叶轮容积区域的低压区，造成很大的回流冲击，从而形成很大的气流噪声。
从图4比较可以得知，当鼓风机升压Δp＝68.6kPa，在机壳结构采用了渐扩缝隙结构及所有的工作升压下，基元容积的开口缝隙的开启变化程度要比矩形出风口结构下的基元容积的开口缝隙的开启变化程度平缓的多。
因此在渐扩缝隙结构下，应该可以有效的削减基元容积开启时所产生的气动噪声。
2.4渐扩缝隙结构曲线的曲线拟合
工程中，曲线的拟合通常采用直线或者圆弧对所采得数据点进行拟合，这样做主要为了加工的方便。
利用最小二乘法对曲线进行拟合，在MathCAD中进行计算，见表1。
对以上数据进行圆弧曲线拟合，假设x、y符合以下关系:
（x-x0）2+（y-y0）2=r2
由于x、y的数据肯定无法全部满足（x-x0）2+（y-y0）2=r2，因此在MathCAD中，这样情况属于无解方程求近似解。
在MathCAD中利用函数Minerr（），找出x、y与最小误差的近似结果。
利用离差的平方和最小的最小二乘法作为最优判据，MathCAD中求解过程如下。
1）定义关于x、y的矢量：
2）定义关于x、y之间的函数关系：
3）定义最小二乘法：
4）设定计算初始值：
a=1；b=1；r=126
5）给定计算要求：
GivenS（a，b，r）＝0
6）利用Minerr（）函数得到结果：
vec＝Minerr（a，b，r）
7）建立vec矢量的g（x）方程并与x、y进行比较
其中y为原始数据点；g（x）为最小二乘法拟合后的函数曲线。
可以得到拟合后的数据与原始数据符合的很好。
由此得到曲线拟合后圆的方程为：
（ｘ－8.552）２＋（ｙ－0.375）２＝126.2182
3渐扩缝隙结构的加工与噪声试验
3.1渐扩缝隙结构的加工
由于渐扩缝隙结构并不与叶轮相接触，它只起到了将基元容积内气体与出气口高压气体进行均压的作用，因此鼓风机机壳内部的渐扩缝隙结构在铸造过程中就已经做好，为了减少加工工时，在实际工作中，对此结构不进行机加工。
渐扩缝隙结构在铸造时，以左右两叶轮回转中心为基准，分别向内、下侧移动3.951mm和7.594mm，见图6。
3.2鼓风机的噪声测量
3.2.1测量条件
根据GB/T2888-2008风机和罗茨鼓风机噪声测量方法和GB/T17248.5-1999声学机器和设备发射噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量环境修正法，对风机裸机周围各点噪声进行测量，测量时各个测点的位置见图7。
对罗茨鼓风机一般在周围3个方向距表面1m处测量，测点在机器主轴水平面内。
C1、C2、C3为主要数据测量点，M1、M2、M3为辅助测量点。
上述所有罗茨鼓风机测点位置的高度，从地面算起在1m以下时，均在1m高度测量，测点与声源点的绝对距离按标准长度。
3.2.2主要测量仪器
1）声级计HY104C
2）声级计Bruel&Kjaer2230
3.2.3测量数据的处理
根据GB/T2888-2008风机和罗茨鼓风机噪声测量方法对于罗茨鼓风机的机壳噪声应根据测点位置C1、C2……，由公式求出平均噪声级：
式中：
LA为平均A声级，dB（A）；L1，L2，……Ln为测量值，dB（A）；n为测点数。
在各测点位置中，测量值之差小于5dB（A）时，可取其算术平均值。
当鼓风机做进、出气口噪声测量，试验转速n与额定转速n0不同时，声压级Ｌpn按以下公式进行换算：
式中：
Ｌpn０为标准状态下额定转速n0时的声压级，dB；Ｌpn０为试验转速n时的声压级，dB。
3.2.4噪声测量结果
在采用了以上数据所获得的渐扩缝隙结构下，对两种不同结构的罗茨鼓风机进行噪声测量，结果见表2和图8。
4结论
1）在采取渐扩缝隙后，出气口噪声A级声压级最大降低了5.3dB（A），最少降低了3.7dB（A），平均降低了4.6dB（A）。
这几乎是一个声压级别，可见采用渐扩缝隙结构后，对罗茨鼓风机降噪的效果还是比较明显的。
2）在渐扩缝隙的机械加工时，机壳只需改动内壁的铸造木模形状,增加渐扩缝隙结构。
在整个的机壳机械加工的过程中，无需改变现有的工装夹具和数控加工程序。
由于渐扩缝隙不与叶轮相互接触，因此渐扩缝隙的尺寸精度与表面粗糙度无需太高，甚至不用进行机械加工。
这样的加工处理，不增加机加工工时。
相对于扭转叶轮结构，节省下来的费用是非常可观的。
3）由于采取了预进气原理的渐扩缝隙结构，排气口高压气体与基元容积内低压气体在叶轮转动的过程中进行均压，这样罗茨鼓风机出气口压力相比普通矩形出气口时的压力波动变小，回流速度降低，回流能量变小，还起到了一定的节能作用。
4）由于渐扩缝隙结构降低了回流冲击的强度，因此也就相应地削减了回流所产生的气动噪声，这样鼓风机所产生的噪声就会相应地向鼓风机的基频噪声靠拢，会以基频能量为主。
由于有了这样的降噪效果，就可以针对鼓风机工作基频来选择后续的辅助降噪设备的参数，降低对后续的降噪管路的要求。
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