86-0513-68903288
13906298796@139.comچگونه یک روتز دمنده کار می کند: حجم ثابت، فشرده سازی خارجی
یک واحد صنعتی دمنده ریشه می تواند بیش از 100 متر مکعب هوا در دقیقه را بدون فشرده سازی داخلی جابجا کند. این دستگاه گاز را بین دو روتور لوب دار ضد چرخش و محفظه به دام می اندازد، سپس حجم گرفته شده را در مقابل فشار معکوس سیستم وارد خط تخلیه می کند.
روتورها که به شکل پروفیل های شکل 8 یا سه لوبی شکل می گیرند، با چرخ دنده های زمان بندی دقیق هماهنگ می شوند. آنها هرگز یکدیگر یا بدنه را لمس نمی کنند. فاصله 0.1-0.5 میلی متری نیاز به روغن کاری داخلی را از بین می برد. هوا وارد حفره ورودی در حال انبساط می شود، هنگامی که لوب از دیواره پوشش عبور می کند، مهر و موم می شود و زمانی که حفره به درگاه تخلیه باز می شود، به بیرون رانده می شود. از آنجا که فشرده سازی داخلی وجود ندارد، افزایش فشار تنها زمانی اتفاق می افتد که گاز محبوس شده با هوای با فشار بالاتر در خروجی برخورد کند. این فرآیند ایزوکوریک به Roots blower ویژگی تعیین کننده خود را می دهد: سرعت جریان بدون توجه به فشار تخلیه تقریباً ثابت می ماند . برخلاف کمپرسورهای گریز از مرکز که با ایجاد فشار معکوس جریان خود را از دست می دهند، یک دمنده Roots حجم ثابتی را حتی تحت بارهای نوسانی سیستم ارائه می دهد - ویژگی که طراحی و کنترل سیستم را ساده می کند.
نتیجه این است که دمنده یک حجم هندسی ثابت را در هر دور حرکت می دهد. مقاومت سیستم تعیین می کند که چه مقدار فشار تا حد مکانیکی بدنه و محرک ایجاد می شود. به همین دلیل است که اندازه صحیح لوله کشی پایین دست و کاهش فشار بسیار مهم است: دستگاه به فشار هوا ادامه می دهد تا زمانی که چیزی از کار بیفتد مگر اینکه محافظت شود.
مشخصات کلیدی عملکرد
روت دمنده ها یک پاکت عملیاتی وسیع را در بر می گیرند. واحدهای آزمایشگاهی کوچک کمتر از 0.5 متر مکعب در دقیقه تولید می کنند، در حالی که مدل های بزرگ فاضلاب یا کارخانه سیمان بیش از 300 متر مکعب در دقیقه است. افزایش فشار طبق استانداردهای کمپرسور متوسط است: واحدهای تک مرحله ای معمولاً به 1.0 بار (گرم) می رسند و ترتیبات سریال دو مرحله ای تا 2.0 بار (گرم) افزایش می یابد. افزایش دمای آدیاباتیک از نسبت فشار پیروی می کند. برای هوا، افزایش فشار 0.8 بار، جریان تخلیه را 50 تا 70 درجه سانتیگراد گرم می کند. دمای خروجی بالاتر از 120 درجه سانتیگراد معمول است و باید در اتصالات انبساط لوله و انتخاب مواد در نظر گرفته شود.
توان مصرفی دمنده روتز مستقیماً به فشار دیفرانسیل و جریان بستگی دارد. یک قانون مفید این است که مصرف برق با اختلاف فشار به صورت خطی افزایش می یابد . بزرگ کردن سطح فشار، حتی اندک، می تواند هزاران دلار به هزینه های انرژی سالانه اضافه کند. توان واقعی شفت از کار آدیاباتیک تقسیم بر بازده مکانیکی محاسبه میشود که برای ماشینهایی که به خوبی نگهداری میشوند از 55% تا 75% متغیر است. این حساسیت به فشار، انتخاب دمنده را به یک تصمیم مهندسی واقعی تبدیل می کند - هدف قرار دادن حداکثر نقطه فشار مورد نیاز، نه یک حاشیه دلخواه، به سرعت بازپرداخت می کند.
دوقلو لوب در مقابل دمنده های ریشه سه لوب: مقایسه طراحی
تعداد لوب ها اساساً عملکرد را شکل می دهد. اکثر طرح های سنتی از دو لوب در هر روتور استفاده می کنند. واحدهای مدرن با راندمان بالا اغلب سه مورد را اتخاذ می کنند. جدول زیر تفاوت های عملی را خلاصه می کند.
| ویژگی | دوقلو لوب | سه لوب |
|---|---|---|
| لوب در هر روتور | 2 | 3 |
| دامنه ضربان | بالاتر | پایین تر (جریان آرام تر) |
| کارایی در فشار بالا | به دلیل شکاف جریان برگشتی بیشتر، کمی پایین تر است | بهتر است زیرا نقاط آب بندی افزایش می یابد |
| سطح نویز معمولی | بلندتر (تا 5 دسی بل بیشتر) | ساکت تر |
| کاربرد رایج | انتقال پنوماتیک، هوادهی ساده | هوادهی فاضلاب، هوای فرآیند |
تغییر به سمت روتورهای سه لوبی توسط حساسیت ضربان انجام می شود. دمنده های تریلوبی تا 40 درصد ضربان فشار کمتری نسبت به طرح های دو لوب ایجاد می کنند. که باعث کاهش لرزش لوله و افزایش طول عمر تجهیزات پایین دستی می شود. وقتی مجهز به پیچش مارپیچ باشد، ضربان تقریباً سینوسی می شود و صدای برش بیشتر می شود. با این حال، روتورهای دو لوب در کاربردهای حساس به هزینه و غیر بحرانی که در آن یک پلنوم تخلیه ساده میتواند ضربه را کاهش دهد، رقابتی باقی میماند.
برنامه های صنعتی که در آن ریشه ها دمنده اکسل هستند
دمنده های ریشه تقریباً در هر بخش که به حرکت هوای مطمئن و بدون روغن در برابر فشار متوسط نیاز دارد، ظاهر می شود. ویژگی حجم ثابت آنها زمانی که پایداری جریان بیشتر از فشار تخلیه بالا اهمیت دارد، آنها را ارزشمند می کند.
- تصفیه فاضلاب: حوضه های هوادهی نیاز به تامین مداوم هوای 24/7 دارند. دمنده های ریشه تصفیه فاضلاب سطوح آب متغیر را بدون نوسانات عمده جریان کنترل کنید و اکسیژن محلول را پایدار نگه دارید.
- انتقال پنوماتیک: سیستم های فاز متراکم پودرها و گرانول ها را از طریق خطوط لوله جابجا می کنند. دمنده های ریشه انتقال پنوماتیک به گونه ای طراحی شده اند که فشار ثابتی را در برابر مقاومت خط ارائه می کنند و از وصل شدن جلوگیری می کنند.
- فرآوری شیمیایی و پتروشیمی: بازیافت بخار، تامین هوای راکتور و گوگردزدایی از گازهای دودکش اغلب شامل گازهای خورنده یا مملو از اسید است. در این محیط ها، دمنده های ریشه ضد خوردگی مقاومت در برابر حمله با قطعات خیس شده در فولاد ضد زنگ، PTFE یا آلیاژهای بالاتر.
- سیمان و معدن: سیال کردن کنجاله خام و خاکستر بادی به دمنده هایی وابسته است که می توانند به ستون های مواد متراکم فشار وارد کنند.
- نیروگاه ها: تقویت هوای احتراق برای واحدهای FGD یا انتقال خاکستر به ماشین هایی نیاز دارد که انتقال ذرات و گرمای متوسط را تحمل کنند.
- سرویس جاروبرقی: همان مکانیزم جابجایی مثبت که به عنوان یک اگزوز کار می کند، خطوط مکش را تا سطوح خلاء جزئی مورد نیاز برای سیستم های تمیز کردن مرکزی و جمع آوری پنوماتیک پایین می کشد.
5 عامل حیاتی برای انتخاب دمنده ریشه
انتخاب دمنده مناسب بسیار فراتر از مطابقت با رتبه بندی پلاک است. نقطه عملیاتی واقعی، خود گاز و محیط عملیاتی هر جزء را از نمایه لوب گرفته تا آرایش بلبرینگ دیکته می کند.
1. جریان و فشار در نقطه عملیاتی واقعی
تجزیه و تحلیل منحنی سیستم غیرقابل مذاکره است. دمنده باید جریان مورد نیاز را در فشار تخلیه واقعی، شامل تمام اصطکاک لوله و سر استاتیک، ارائه دهد. انتخاب یک ماشین بر اساس حداکثر فشار ممکن، با ضریب ایمنی سخاوتمندانه، منجر به دمیدن دائمی از شیر تخلیه می شود - و این به طور مستقیم انرژی را هدر می دهد. بزرگ کردن دمنده Roots باعث هدر رفتن انرژی و افزایش هزینه های نگهداری می شود زیرا دستگاه در حالی که هیچ کار مفیدی انجام نمی دهد داغ می شود.
2. ترکیب گاز و دما
فراتر از هوای پاک، گازها ممکن است حاوی رطوبت، گرد و غبار یا مواد شیمیایی تهاجمی باشند. فیلتراسیون ورودی هنگام کار با گرد و غبار سیمان یا خاکستر بادی اجباری می شود. برای اتمسفرهای انفجاری، طرح های دارای گواهی ATEX یا ضد انفجار مورد نیاز است. جریان های خورنده نیازمند قطعات خیس شده در قسمت های داخلی Hastelloy یا PTFE هستند. دمای ورودی بالا چگالی و جریان جرمی را کاهش می دهد، بنابراین منحنی های عملکرد باید به شرایط ورودی واقعی اصلاح شوند.
3. مقررات نویز
محدودیتهای نویز محل کار معمولاً 85 دسیبل را محدود میکنند. یک دمنده لخت می تواند به 95-110 دسی بل برسد. محفظه های آکوستیک، صدا خفه کن های ورودی، و میراگرهای ضربان تخلیه، ابزارهای کاهش اولیه هستند. نگاشت فرکانس غالب (فرکانس عبور از لوب) به طراحی میرایی هدفمند کمک می کند.
4. چرخه وظیفه
کار متناوب به یاتاقان ها و روغن زمان خنک شدن می دهد. کارکرد مداوم 24/7 گیربکس را گرم می کند و عمر روغن را کاهش می دهد. پوشش های آب خنک یا فن خنک شونده فواصل سرویس را افزایش می دهند. برای بارهای متغیر، VFD به یک سرمایه گذاری استراتژیک تبدیل می شود.
5. قابلیت سرویس دهی
دسترسی آسان به لوبها، چرخدندههای زمانبندی و آببند باعث کاهش زمان از کار افتادگی در طول تعمیرات اساسی میشود. طرحهای مدولار که امکان تعویض کارتریج روتور را بدون تنظیم مجدد کل واحد فراهم میکنند، در کارخانههای با قابلیت دسترسی بالا ارزش امتیاز اولیه را دارند.
بهترین روش های نصب و نگهداری
یک پکیج دمنده که به خوبی نصب شده است با یک پایه سفت و سخت و جداکننده های لرزش شروع می شود. خط تخلیه باید شامل یک شیر بازرسی، یک شیر فشار شکن که درست بالاتر از حداکثر فشار کاری تنظیم شده باشد، و یک اتصال دهنده انعطاف پذیر برای جذب ضربان ها و رشد حرارتی باشد. لولههای ورودی مستحق یک فیلتر قابل تمیز کردن و یک صدا خفهکننده هستند - هر دو باعث کاهش سایش ناشی از زبالههای بلعیده شده و کاهش صدای ورودی میشوند.
تعمیر و نگهداری منظم بر روی سطوح روغن در محفظه چرخ دنده تایم، روانکاری یاتاقان و کشش تسمه V متمرکز است. قطر لوله تخلیه مناسب می تواند مصرف برق را تا 5 درصد کاهش دهد. با به حداقل رساندن فشار برگشتی اصطکاکی نظارت بر روند ارتعاش و دمای بلبرینگ هشدار اولیه در مورد ناهماهنگی یا خراب شدن لوب ها را ارائه می دهد. یک گیج فشار روی دبی و یک دماسنج در خروجی به اپراتورها یک بررسی فوری سلامتی می دهد: افزایش فشار یا دما با همان سرعت جریان، سیگنال انسداد پایین دست یا لغزش شیر تسکین دهنده است.
افزایش کارایی و کاهش نویز
ماهیت حجم ثابت دمنده های Roots آنها را کاندیدای عالی برای کنترل سرعت متغیر می کند. هنگامی که تقاضای فرآیند متفاوت است - مانند هوادهی فاضلاب که به جذب روزانه اکسیژن واکنش نشان می دهد - یک درایو فرکانس متغیر (VFD) می تواند سرعت موتور را برای مطابقت دقیق با جریان هوا تنظیم کند. مقاوم سازی VFD اغلب در کمتر از دو سال از طریق صرفه جویی در انرژی بازپرداخت می کند به راحتی مصرف برق را 20 تا 40 درصد در مقایسه با کنترل روشن/خاموش یا دریچه گاز کاهش می دهد. استارت های نرم تعبیه شده در درایو نیز فشار مکانیکی روی کوپلینگ ها و تسمه ها را کاهش می دهند.
کاهش نویز یک مسیر سیستماتیک را دنبال می کند: صدا خفه کن ورودی غرش ورودی را هدف قرار می دهد، دمپنرهای ضربان تخلیه، نوک فشار را صاف می کند، و محفظه های کامل آکوستیک سطح کلی صدا را بین 15 تا 20 دسی بل کاهش می دهد. در کارخانه های فاضلاب شهری، این اغلب تفاوت بین نقض مجوز و رعایت بی سر و صدا است. سیستمهای مانیتورینگ آنلاین با تکمیل بهروزرسانیهای مکانیکی، زمانبندی لوب، طیفهای ارتعاش و تغییر دما را ردیابی میکنند و تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را به خدمات پیشبینیکننده و مبتنی بر شرایط تبدیل میکنند که از قطعهای برنامهریزی نشده جلوگیری میکند.
