羅茨風機選型應注意的專業問題

羅茨風機選型應注意的專業問題

羅茨風機選型是羅茨風機設計人員必須掌握的一項基本技能，它需要我們熟練運用一些基礎知識簡單、快速、準確的選出滿足使用條件的羅茨鼓風機。本文就在羅茨風機選型過程中應注意的幾個問題作以說明，以供從業人員學習。
一、羅茨風機性能參數的確定
1、羅茨風機流量
用戶給出流量可能以多種形式出現：工況容積流量m3/s(Am3/s)、標況容積流量Nm3/s、質量流量kg/s，確定羅茨風機流量必須用工況容積流量，對于標況容積流量和質量流量要正確換算成工況容積流量。
2、羅茨風機壓力
根據羅茨風機壓力的基本定義：
羅茨風機全壓P=P2-P1=Ps2+Pd2-Ps1-Pd1 =Ps2-Ps1+Pd2-Pd1
對于電站鍋爐系統：
送羅茨風機、一次羅茨風機全壓 P=Ps2-Ps1+Pd2
引羅茨風機、脫硫增壓羅茨風機全壓P=Ps2-Ps1+Pd2-Pd1
羅茨風機全壓的計算截面取決于羅茨風機裝置的范圍，超過羅茨風機裝置性能范圍時，
羅茨風機全壓應包括羅茨風機裝置以外的附件損失。
考慮羅茨風機附件損失的羅茨風機數據表
二，溫度對羅茨風機選型的影響
羅茨風機選型時，首先要確定系統所需的流量和風壓。由于羅茨風機樣本中流量和風壓等性能參數通常都是以正常狀態給出的，所以須將使用條件（如輸送流體的溫度、密度、工作點的大氣壓等）下系統所需的流量、風壓等參數換算到正常狀態，依此選擇羅茨風機。
通羅茨風機的正常狀態，通常是指在溫度20℃，大氣壓強0.101MPa時，輸送相對濕度50%，密度1.2kg/m3的干凈空氣。在羅茨風機選型時，當輸送介質的溫度、密度、使用地點大氣壓與正常狀態不符時，必須進行如下換算：
對流量而言，不同條件下的參數值是相等的，即Q1= Q2
式中：Q1 ― 樣本中正常狀態下給出的流量(m3/s)，據此進行選型；
Q2 ― 使用條件下系統所需的流量(m3/s)。
對風壓而言，不同條件下的參數值的換算關系為：
P2= P1×ρ2/ρn= P1×Pa/101300×（273+20）/（273+t）Pa
式中：P1 ― 樣本中正常狀態下給出的風壓(Pa)，據此進行選型；
P2 ― 使用條件下系統所需的風壓(Pa)；
Pa ― 當地大氣壓(Pa)；
t― 使用條件下羅茨風機進口處的氣溫(℃)
ρn ― 空氣在正常狀態（溫度20℃，大氣壓0.101MPa）下的密度，其值為1.2kg/m3；
ρ2 ― 空氣在使用條件（溫度t，大氣壓Pa）下的密度(kg/m3)。
根據Q1、P1的值以及羅茨風機的用途，即可確定羅茨風機的型號、機號和轉數。
對于輸送室外空氣、全年運行的通羅茨風機，由于冬季與夏季的溫差很大，不同的使用溫度在選型時采用的風壓不同。在某些要求通羅茨風機質量流量恒定的場合，由于溫度不同，空氣密度和羅茨風機的體積流量也不同；同時，體積流量的變化又引起流體流速的變化，會引起管道阻力和使用條件下系統所需的全壓變化。這樣，由于選擇不同的使用溫度，會選出不同型號的羅茨風機。
三、 如何選擇合適的羅茨風機
要選擇到與鍋爐風(煙)系統相匹配的羅茨風機，一是必須全面準確提供羅茨風機選型設計所需的原始數據和各工況參數；二是合理確定羅茨風機的型式和大小。羅茨風機選型設計參數是否合理是羅茨風機運行經濟性好壞的首要關鍵，選大了則會使羅茨風機運行不到高效區內，造成高效羅茨風機低效運行的后果。甚至可能導致離心羅茨風機及其進出口管道的劇烈振動和軸流羅茨風機失速(喘振)等不安全現象發生，威脅機組的安全經濟運行。選小了又會造成不能滿足機組滿發的需要。我國電站羅茨風機的選型參數均是按鍋爐最連續蒸發量所需的風(煙)量和風(煙)系統計算阻力加上一定的富裕量確定的。其中鍋爐本體的風(煙)量和風(煙)系統阻力由鍋爐廠提供，輔機設備的出力、阻力、漏風等由制造廠提供，鍋爐島內的風、煙管道由設計院設計，最終選型設計參數由設計院提出。因此，作為業主單位必須深入了解鍋爐和輔助設備制造廠提供的參數是否留有裕量及其大小(特別是空氣預熱器一、二次風的漏風率、制粉系統的出力及阻力)；設計院的管道設計是否合理和風(煙)量及阻力計算時是否已留有裕量；最后總的裕量是否合適等。要合理確定羅茨風機選型設設參數，必需提供正確完整的原始數據和合理選擇風量和風壓裕量。
這里要特別強調的是，提供羅茨風機的選型參數不能只有一個設計工況點參數，如果只有TB和BMCR兩工況點的參數就選擇羅茨風機，往往造成選出的羅茨風機不能滿足低負荷工況的需要。甚至造成軸流羅茨風機失速（喘振），或離心羅茨風機工作在氣流高脈動區，給羅茨風機安全穩定運行帶來隱患。
四、 羅茨風機調節方式
因此，依靠羅茨風機自身的調節難以保證正常工作。在實際運行中，可采用以下調節方法，使工況點按外界實際需要改變。
1、安裝風門：改變風門開度以改變管網阻力，從而改變管網特性，實現調節。其特點是簡單方便，但因有節流損失，故經濟性較差。
2、安裝進口導流器：改變導流器葉片安裝角，通過改變羅茨風機性能及管網特性，實現調節。其特點是結構簡單，調節方便，但仍有節流損失，不過經濟性比出口風門調節好。
3、安裝變速設備或傳動機構，如液力耦合器、調速電動機等，通過改變轉速來改變羅茨風機性能進行調節。相應的工況點可按比例定律來換算，無附加調節損失，調節效率高，但設備費較高。
在具體工程中采用何種方法，視具體情況綜合考慮確定。

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