羅茨風(fēng)機(jī)在使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，造成的原因是什么呢？

  1.風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)偏離最高效率工況點(diǎn)。例如，由于通風(fēng)工程設(shè)計(jì)者對(duì)管網(wǎng)阻力計(jì)算不準(zhǔn)確，選用風(fēng)機(jī)的人員又擔(dān)心計(jì)算壓力和流量不能滿足工況需要，故選用過大的安全裕量，或者無適宜性能的風(fēng)機(jī)規(guī)格可選而選用風(fēng)機(jī)的高檔性能區(qū)。結(jié)果，由于層層加碼，造成所選用風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工況實(shí)需性能。這時(shí)風(fēng)機(jī)操作者只好采用節(jié)流來增加阻力，由于人為地阻力增加，致使風(fēng)機(jī)使用效率低，導(dǎo)致浪費(fèi)電能。

2.風(fēng)機(jī)的配套電動(dòng)機(jī)容量選取偏大。由于國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的規(guī)格難以完全滿足風(fēng)機(jī)的配套，采購(gòu)時(shí)往往選取高檔額定功率的電動(dòng)機(jī)，造成大馬拉小車，降低了電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，浪費(fèi)了電能。

 3.管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，增加了管網(wǎng)阻力，降低了風(fēng)機(jī)使用效率。

 4.風(fēng)機(jī)使用中采用了不適宜的或效率低的調(diào)節(jié)方法，降低了風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)效率。

  5.管理不善。無嚴(yán)格、科學(xué)的停機(jī)規(guī)定及措施，過早開機(jī)或過晚停機(jī)都將造成電能的浪費(fèi)。

根據(jù)對(duì)工業(yè)用各類三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)噪聲源進(jìn)行實(shí)際測(cè)試所取得的頻譜特性資料，來確定在哪些頻譜范圍內(nèi)需要多大消聲量，作為設(shè)計(jì)吸聲體及流體通道的主要依據(jù)，同時(shí)采用了具有較大吸聲材料飾面的狹矩形通道。

　　以增強(qiáng)吸收效果，另，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲源在最大噪聲級(jí)時(shí)，其頻譜值往往不止一種，而對(duì)不同頻譜帶，對(duì)其消聲量要求也不相同。

　　為此系列通風(fēng)管道消音器及鼓引三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)消音器均為阻抗聲流型，采用了對(duì)高、中頻噪聲起吸音消聲作用的阻式結(jié)構(gòu)及對(duì)中、低頻噪聲起消聲降音作用的抗式結(jié)構(gòu)，同時(shí)在阻式通道中采用了高頻及低頻兩種吸音消聲區(qū)，用以最大限度的增寬消聲頻帶，以實(shí)現(xiàn)良好的消聲降噪效果。

FR系列維護(hù)和保養(yǎng)知識(shí)：

　　1、不能在有爆炸性氣體或腐蝕性氣體的環(huán)境下工作。徹底清除鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)、外的粉塵和雜物。

　　2、確保進(jìn)出口管路的閥門全部打開。

　　3、工作壓力不得超過鼓風(fēng)機(jī)銘牌上的所規(guī)定的數(shù)值。

　　4、進(jìn)氣溫度不得高于40℃，若超過40℃，應(yīng)采取降溫措施。

　　5、運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承溫度不得高于95℃，潤(rùn)滑油溫度不得高于65℃。運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)殼、墻板、郵箱等出現(xiàn)異常振動(dòng)和過熱現(xiàn)象是，應(yīng)停機(jī)檢查。

　　6、鼓風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)將冷卻水排放干凈，特別在冬季寒冷地帶，停機(jī)后必須放掉冷卻水，防止存水結(jié)冰，損壞風(fēng)機(jī)。

　　7、定期檢查油位、油溫，少油會(huì)使風(fēng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，新風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后第一次更換新油。

1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)每次吸入、排出的風(fēng)量很大并有突變現(xiàn)象,從而產(chǎn)生較大的噪聲,被稱之為機(jī)械產(chǎn)品的“聲老虎”,特別是在高壓的情況下尤甚,且風(fēng)量越大、壓力越高、轉(zhuǎn)速越快,則噪聲就越大,而現(xiàn)代化大生產(chǎn)又希望羅茨鼓風(fēng)機(jī)能提供更高的壓力和更大的風(fēng)量。從噪聲源著手,在設(shè)計(jì)與制造方面提出降低噪聲的一些方法。

　　2 　噪聲分析

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲主要包括機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲,而氣動(dòng)噪聲又包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。機(jī)械噪聲主要有齒輪噪聲、軸承噪聲及管路振動(dòng)噪聲等。旋轉(zhuǎn)噪聲是在旋轉(zhuǎn)的葉輪掠過較窄的通道出口處時(shí),沿周向的氣動(dòng)壓力與氣流速度都有很大的變化,使得周期性吸、排氣以及瞬時(shí)等容壓縮而形成的氣流速度與壓力脈動(dòng),產(chǎn)生的很大氣體動(dòng)力噪聲 。渦流噪聲又稱紊流噪聲,是由于紊流邊界層及其脫離引起氣流壓力脈動(dòng)造成的。一方面,葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),表面形成渦流,這些渦流在表面分裂時(shí)產(chǎn)生了渦流噪聲;另一方面,高壓氣體通過間隙向低壓區(qū)泄漏并通過孔口、彎道時(shí)也會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。這些噪聲再加上風(fēng)機(jī)進(jìn)氣容積的亥姆霍茲共鳴,就使羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲達(dá)到了令人難以忍受的程度。

　　3　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　3.1 設(shè)計(jì)回流孔

　　在機(jī)殼出風(fēng)端未過轉(zhuǎn)子中心處開一定的U形條孔,可以減輕出風(fēng)口端的壓力爆發(fā),在葉輪與機(jī)殼、墻板所形成的容腔即將進(jìn)入密閉狀態(tài)時(shí),使出風(fēng)口的高壓氣體有少量部分能回流入容腔,并使容腔與出風(fēng)口氣室形成一定的壓力平衡。同時(shí),當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),容腔體積變小,壓力增加,又可使得密閉容腔在大量排出氣體前能通過回流孔預(yù)排,這樣既可減少“死角”氣體的渦流噪聲,又可減少排氣時(shí)由于壓力過于釋放造成的沖擊噪聲 。這也是目前國(guó)內(nèi)正在不斷研制的“逆流冷卻”技術(shù)。進(jìn)氣回流孔的孔道應(yīng)與“死角”相連,且出口方向應(yīng)與排氣方向一致；孔的尺寸也不宜過大,一般取10～15mm ,且夾角δ也應(yīng)小于20°,否則會(huì)由于內(nèi)泄過大而造成風(fēng)量不能滿足要求。

　　3.2 設(shè)計(jì)異形進(jìn)出風(fēng)口

　　傳統(tǒng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)口為矩形口,吸氣時(shí),整個(gè)葉輪外圓同時(shí)進(jìn)入密封區(qū),使氣體突然關(guān)閉,排氣時(shí)葉輪外圓又同時(shí)打開,則高壓氣體突然釋放,使得吸入和排出氣體時(shí)都會(huì)產(chǎn)生高噪聲并伴有較大振動(dòng)。將進(jìn)出風(fēng)口設(shè)計(jì)成異形口,吸入時(shí)的密封和排出時(shí)的打開基于開口面積由最大到零和由零到最大,均為漸變,從而延緩了進(jìn)排氣口氣體壓差的變化率,起到削減周期性排氣沖擊噪聲的作用,因此使噪聲低而平穩(wěn)。異形口的形式很多,從制造方便的角度出發(fā),最常用的是菱形口或斜口,孔口的斜度與風(fēng)口尺寸及機(jī)殼長(zhǎng)度有關(guān)。通常,風(fēng)口大、機(jī)殼短,則斜度可大,宜設(shè)計(jì)斜口,制造簡(jiǎn)單;反之,宜設(shè)計(jì)菱形口。

　　3.3 轉(zhuǎn)子串接設(shè)計(jì)法

　　葉輪一般作為一個(gè)整體與軸聯(lián)接,若將葉輪沿軸向分成幾段,則構(gòu)成串接轉(zhuǎn)子。每段葉輪具有相同的葉型、直徑,甚至相同的長(zhǎng)度。串接時(shí),相鄰兩段葉輪周向錯(cuò)開一定的角度(兩葉錯(cuò)開90°,三葉錯(cuò)開60°) ,并在機(jī)殼內(nèi)或葉輪段間設(shè)置隔板,將其隔成相應(yīng)的段,每一段的工作情況都與單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)相似。由于各段葉輪的工作過程有一定的時(shí)間差,使氣流脈沖減少,與同長(zhǎng)度的單一葉輪相比總排氣流量不變而脈動(dòng)變得更加平穩(wěn),噪聲也相對(duì)較低。

　　3.4 設(shè)計(jì)扭曲葉輪

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪輪齒一般與軸線平行,即直齒狀,這樣加工、檢測(cè)就比較方便,但隨著加工技術(shù)的發(fā)展,還是應(yīng)設(shè)計(jì)成扭曲葉輪,即斜齒狀,因?yàn)檫@樣可以增加嚙合線長(zhǎng)度。扭葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn)、輸氣脈動(dòng)小、噪聲低,而且工作時(shí)具有內(nèi)壓縮過程,與直葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比效率高、能耗低,是羅茨鼓風(fēng)機(jī)傳統(tǒng)的替代產(chǎn)品。

　　3.5 葉輪曲線的CAD 設(shè)計(jì)法

　　葉輪作為羅茨鼓風(fēng)機(jī)的心臟零件,表面形狀至關(guān)重要,氣體是通過兩個(gè)葉輪表面的嚙合,來進(jìn)行吸氣與排氣的。為了使這對(duì)葉輪能正常嚙合,葉輪曲線一般都設(shè)計(jì)成漸開線、擺線或圓包絡(luò)線。基于設(shè)計(jì)及制造工藝,傳統(tǒng)葉輪一般設(shè)計(jì)成單一型線,通過數(shù)學(xué)方法計(jì)算出各種參數(shù),包括中心距、基圓、壓力角、起始嚙合角等。隨著計(jì)算機(jī)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,CAD 設(shè)計(jì)軟件和數(shù)控編程軟件功能也越來越強(qiáng)大,應(yīng)充分利用軟件資源,對(duì)葉輪曲線進(jìn)行分段、組合設(shè)計(jì),改掉以往的單一曲線,通過CAD 進(jìn)行模擬、仿真,保證葉輪在任何情況下嚙合時(shí)均可有相對(duì)固定的間隙。因?yàn)檫@種組合曲線在現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床上編程、加工已不是難事。均勻的葉輪間隙不僅能大大提高平穩(wěn)性、降低噪聲,而且還能保證風(fēng)量、振動(dòng)、壽命等重要的機(jī)械性能。

　　4 制造精度

　　精度的提高意味著產(chǎn)品成本的增加,但為了滿足所需性能,又不得不提高相應(yīng)方面的精度。下面就為滿足低噪性能方面提出應(yīng)提高的精度。

　　4.1 葉輪表面質(zhì)量及平衡

　　葉輪表面質(zhì)量主要取決于材質(zhì)及加工質(zhì)量。對(duì)于小葉輪,一般選擇鑄鋼或球墨鑄鐵,并與軸鑄成一體,大葉輪選擇HT200 ,粗糙度為Ra3. 2 ,在數(shù)控機(jī)床上加工,取較小的走刀量,可獲得較低的粗糙度;轉(zhuǎn)子平衡至少應(yīng)保證G6. 3 ,最好提高到G5. 6 。

　　4.2 軸承精度

　　軸承作為易損件,一般的企業(yè)都不愿提高其精度使產(chǎn)品成本增加,這樣往往得不償失。因?yàn)榈途容S承產(chǎn)生較大的振動(dòng)和摩擦,且其作為整個(gè)機(jī)器的裝配基準(zhǔn),對(duì)整機(jī)性能及其它零部件的壽命都有至關(guān)重要的影響。國(guó)外風(fēng)機(jī)的軸承精度一般至少相當(dāng)于我國(guó)的C 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　4.3 齒輪精度

　　齒輪間隙、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、齒向精度等直接決定著葉輪嚙合的均勻性及平穩(wěn)性,齒面粗糙度又是摩擦噪聲的主要來源之一。因此,按國(guó)標(biāo)要求齒輪精度應(yīng)保證在7 級(jí)以上,而一般機(jī)械加工廠的齒輪加工、檢測(cè)手段往往不強(qiáng),使精度不能滿足要求。所以齒輪加工最好是與專業(yè)的齒輪加工廠協(xié)作。

　　4.4 風(fēng)道質(zhì)量

　　光滑的風(fēng)道表面能讓氣流順利通過,不僅有利于減少損失,而且能大大減少因氣流流動(dòng)受阻而帶來的嘯叫聲,因此,管道內(nèi)壁應(yīng)盡量降低粗糙度,減少?gòu)澋罃?shù)量;進(jìn)出風(fēng)口不宜處于急變流場(chǎng),應(yīng)由方變圓光滑過渡。若系統(tǒng)中有多個(gè)管件,如彎頭、支管等,則它們之間的距離應(yīng)拉開5～10 倍管徑。

　　5　采用消聲、隔聲、隔振等措施

　　除了在結(jié)構(gòu)及制造精度方面控制噪聲外,在軸承、齒輪、密封處應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油,進(jìn)出風(fēng)口配設(shè)消聲器,整機(jī)及配套設(shè)備外圍設(shè)計(jì)隔聲罩,有條件的地方可將風(fēng)機(jī)置于地下室工作或選擇水下羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行隔聲、隔振等。