羅茨鼓風機屬於(yú)容積式鼓風機，是回轉式鼓風機的一種，利用兩個葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸内做相對運動來輸送氣體。由於(yú)轉子的不斷旋轉，被抽氣體從(cóng)進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間内，再經排氣口排出，氣體經羅茨風機沒有内壓縮過程。
羅茨鼓風機結構簡單運行平穩、可靠，機械效率高，便於(yú)維護和保養，對於(yú)被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當壓力在一定範圍内變化時，轉速不變，則流量爲一常數；運行時适應性強，在流量要求穩定而阻力變化幅度較大時，可以自動調節；與離心風機相比價格低。但噪聲大，存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點，同時其風量調節隻能採(cǎi)用調節轉速法和旁路放風閥法，調節轉速法由於(yú)羅茨風機採(cǎi)用恒轉矩負載，轉速不可調節，而旁路放風閥法則造成能量浪費。當然，對變頻改造後的羅茨風機，在小流量、變流量時效率較高，可達95%以上；效率一般在70%左右，較離心風機相比效率較低，特别是在流量高於(yú)100m3/min時，功耗較大。目前，在國外的污水處理系統中，羅茨鼓風機由於(yú)存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題，已經被淘汰。
羅茨鼓風機的性能曲線主要指風量（Q）和壓力（P）變化關系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關系的曲線N-P。通過羅茨風機的性能曲線可以看出，在一定轉速下，羅茨鼓風機的壓力變化量較大時，風量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率随著(zhe)壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風機特别适用於(yú)管網阻力多變而風量要求基本穩定的場合，我國小型市政和工廠污水處理中應用較多。
02、多級離心鼓風機
離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現連續送風。其工作原理爲當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉，氣體在離心力的作用下甩出並(bìng)改變流向，動能轉換爲靜壓能，從排氣口排出氣體，同時在葉輪間形成一定負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續鼓風的目的。離心鼓風機根據葉輪數量分爲多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉子在2隻或2隻以上的葉輪串聯在同一根主軸上，至多可有八級風葉，轉子轉速爲3000～3600r/min的離心式鼓風機[4]。離心鼓風機一般選用進口節流調節流量與壓力，使風機在較低的功率下運行，不需要放風調節，且能保持同額定工況基本相同的高效率，适用於(yú)壓力流量都不穩定的工況。
多級離心鼓風(fēng)機的送氣量一般較大，但所産(chǎn)生的風(fēng)壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。
與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機由於(yú)具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等優點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代瞭(le)羅茨鼓風機，但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、能耗大等弊端。
03、單(dān)級高速離心鼓風(fēng)機
單級高速離心鼓風機是從20世紀90年代開始，随著(zhe)“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發展起來的。單級離心鼓風機採用齒輪箱增速，在齒輪箱内用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風機由於(yú)隻有一個葉輪，不可能産生較大的風壓，它的出口壓力多在50kPa以内，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。
單級高速離心鼓風機採(cǎi)用瞭(le)三元流動理論進行設計，使其更加符合流體流動規律，其葉輪效率較採(cǎi)用二元葉輪的多級低速離心鼓風機有很大的提高，而且是一級結構，流道短、損失較小，使其效率較多級低速離心提高10%～15%，可高達82%；在結構上採(cǎi)用瞭(le)軸向進氣導葉調節裝置，在壓力恒定時，流量調節爲額定流量的65%～105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨鼓風機所沒有的優點；採(cǎi)用自動化監控系統，自動化程度高；採(cǎi)用組裝式整體結構，與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比，節約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%～40%，故其轉子轉動慣量較小，機組的啓動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風機轉速可達r/min。
由於(yú)單級高速離心鼓風機具有重量輕、體積小、節約能源、性能調節範圍廣泛、效率高和自動化水平高等優點，早已在國外取代多級低速離心式得到廣泛應用，是目前污水處理行業的主流産(chǎn)品。目前，國外生産(chǎn)單級高速離心鼓風機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國内的廠家主要有沈陽鼓風機廠、杭州制氧機廠和陝西鼓風機廠等。
羅茨風機适用於(yú)100m3/min以内較小流量的處理設備(bèi)，能耗與離心式相差不大，流量調控好，變水位效率高，且價格低，總體價格經濟效益好，主要用於(yú)小型市政污水及工廠污水處理，特别是适合CAST工藝（循環式活性污泥法）污水處理廠。
多級離心風機适用於(yú)流量範圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風機稍高，但其能耗低，長(zhǎng)期綜合效益最佳，主要用於(yú)中小型市政污水處理廠。
單級高速離心鼓風機無法採用變頻調速，在滿負荷時效率高，但當流量減少時，功耗並(bìng)不是同比減小，因此部分負載的效率低，能耗大，主要适用於(yú)大中型污水處理廠。
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2、羅茨風機爲容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，把氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè)，壓力高。離心風機，風壓不大。空氣的壓縮過程通常是經過幾個工作葉輪（或稱幾級）在離心力的作用下進行的。羅茨風機壓力要高於(yú)離心風機。
3、羅茨風機工作原理:羅茨風機三葉型葉輪每轉動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變少，負荷變化小，機械強度高，噪聲低，振動也小。在2根平相行的軸上設有2個三葉型葉輪，輪與橢圓形機箱内孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由於(yú)葉輪互爲反方向勻速旋轉，使箱體和葉輪所包圍著(zhe)的一定量的氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，不會出現互相碰觸現象，因而可以高速化，不需要内部潤滑，而且結構簡單，運轉平穩，性能穩定，适應多種用途，已運用於(yú)廣泛的領域。
4、離心風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，隻是由於(yú)氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作爲不可壓縮流體處理。 離心風機是根據動能轉換爲勢能的原理,利用高速旋轉的葉輪将氣體加速,然後減速、改變流向，使動能轉換成勢能（壓力）。在單級離心風機中，氣體從軸向進入葉輪，氣體流經葉輪時改變成徑向，然後進入擴壓器。在擴壓器中，氣體改變瞭(le)流動方向造成減速，這種減速作用将動能轉換成壓力能。壓力增高主要發生在葉輪中，其次發生在擴壓過程。在多級離心風機中，用回流器使氣流進入下一葉輪，産生更高壓力。離心風機實質是一種變流量恒壓裝置.當轉速一定時,離心風機的壓力-流量理論曲線應是一條直線.由於(yú)内部損失,實際特性曲線是彎曲的.離心風機中所産生的壓力受到進氣溫度或密度變化的較大影響.對一個給定的進氣量,最高進氣溫度(空氣密度最低)時産生的壓力最低.對於(yú)一條給定的壓力與流量特性曲線,就有一條功率與流量特性曲線.當鼓風機以恒速運行時,對於(yú)一個給定的流量,所需的功率随進氣溫度的降低而升高。
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現在，我們要瞭(le)解，羅茨鼓風機爲容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，三葉型葉輪每轉動一次由兩個葉輪進行三次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變(biàn)少，負荷變(biàn)化小，機械強度高，噪聲低，振動也小。
我們知道，在兩根平相行的軸上設有三個三葉型葉輪，輪與橢圓形機箱内孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由於(yú)葉輪互爲反方向勻速旋轉，使箱體和葉輪所包圍著(zhe)的一定量的氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。
各支葉輪始終由同步齒輪保持正確(què)的相位，不會出現互相碰觸現象，因而可以高速化，不需要内部潤滑，而且結構簡單，運轉平穩，性能穩定，适應多種用途，已運用於(yú)廣泛的領域。今天，我們就來和大家一起聊一聊羅茨鼓風機都有哪些組成結構的相關情況!
接下來，我們一起來看看羅茨鼓風(fēng)機都有哪些組成結構(gòu); 以适應熱臌脹時轉子的軸向位移。
羅茨鼓風(fēng)機都有哪些組成結構(gòu)
同步齒(chǐ)輪：由齒(chǐ)圈和輪毂組成，便於(yú)調整葉輪間隙。
機(jī)體：由機(jī)殼(ké)和左、右牆闆組成。左、右牆闆及安裝在左右牆闆内的軸承座、密封部等均可互相通用。
底座：中、小型羅茨風機風機均配有公共底座，大型風機僅配風機底座，便於(yú)安裝調(diào)試。
葉輪：選用漸(jiàn)開線型面，容積(jī)利用率高。
軸承：近聯軸器端作爲定位端選用3000型雙列向心球面滾子軸承。近齒(chǐ)輪端作爲自由端選用32000型單列向心短圓柱滾子軸承 潤滑：齒(chǐ)輪採(cǎi)用浸入式，軸承採(cǎi)用飛濺潤滑。潤滑效果好，安全可靠。
傳動方式：以聯軸器直聯爲主。若性能規格需要，也可選用三角皮帶輪變(biàn)速的方式。聯軸器選用彈性聯軸器，能緩和沖擊及補償少量的軸線偏差。大流量風機除以電動機作爲驅動機外，也可採(cǎi)用汽輪機或其他驅動機。
轉子：由軸、葉輪、軸承、同步齒(chǐ)輪、聯(lián)軸器、軸套等組成。
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關鍵錦工 羅茨風(fēng)機；轉子；軸承；密封；齒(chǐ)輪
中圖分類(lèi)号TH44 文獻标識碼A 文章編(biān)号 1674-6708（2012）72-0112-02
四川白馬循環流化床示範電站1×300MW機組，引進法國阿爾斯通公司的技術。於(yú)2005年12月30日並(bìng)網發電。其中石灰石粉的輸送全靠4台意大利ROBOX羅茨風機。
設備結構：
設備爲三葉羅茨風機，工作風室與軸承座密封爲碳精環密封。後端軸承爲支推軸承承受轉子徑向力和軸向力。前端軸承爲支撐軸承承受轉子徑向力。前端機蓋與軸採用骨架油封密封。尾端有一對斜齒輪作爲同步齒輪。動力傳送方式爲皮帶輪傳動。羅茨風機的徑向定位通過零件的制作來保證。軸向定位需要通過調整，而轉子軸向定位的調整好壞關系到整個風機運行好壞，所以至關重要。
1 軸向間隙作用
羅茨風機軸向定位的主要作用是：當風機在運行的時候，由於(yú)轉子發熱，軸系産生線膨脹和體膨脹。體膨脹的預留量通過徑向加工來保證，線膨脹的預留量則通過軸向定位來確(què)定。軸向預留量太大，風機效率會變低；軸向預留量太小，風機機殼及軸承會發熱損壞。
一般來說軸向間隙不準會(huì)産(chǎn)生以下幾種故障：
爲瞭(le)更好的理解軸向定位的作用，以下對錯(cuò)誤的定位會造成的問題做一個系統的分析：
1）軸承座端面磨損
軸承端面磨損原因主要是2種原因，一種是異物進入轉子與軸承座端面，這種情況發生幾率太小，這裏不做分析。二種是軸向間隙不夠造成轉子在線膨脹時與軸承端面接觸磨損。我們知道任何物質的分子都在做無規則的熱運動，分子就有速度，有動能。微觀解釋氣體的壓強就是大量的分子對容器壁的撞擊，而溫度是大量分子的熱運動平均動能的度量。溫度越高，分子的熱運動平均動能就越大，分子的速度就大，我們知道，速度越大，撞擊越猛烈，也就是氣體的壓強越大。當風機産(chǎn)生壓力時，反之氣體會産(chǎn)生溫度。而溫度造成轉子伸長(zhǎng)，如果間隙不夠會造成轉子與機殼件摩擦。
軸向間(jiān)隙太小，造成端蓋(gài)與葉輪端面磨損
同時摩擦産(chǎn)生熱量，通過熱傳(chuán)導會使軸承溫度增加，從而損壞軸承，還會損壞密封環。
2）風機效率降低
軸向間隙太大，會造成風機效率降低。羅茨風機由於(yú)是容積式風機，它的風壓和系統有關系，而和其它關系不大。也就是說和出口管道特性有一定關系。而流量和風機轉速關系較大。但是如果軸向間隙調(diào)整偏大，會在葉輪端面和軸承座端面形成一個氣體通道。而氣體通道會使被升壓後的空氣通過它又回到風機的吸氣口，使風機不斷的做定量的無用功，使風機風量下降，效率降低。
3）風機振動
當間隙太小時，葉輪端面與軸承座端面摩擦。由於(yú)動靜部位之間摩擦，機組會産生強烈的振動。過大的振動極易造成動靜部分摩擦從而造成災難性的後果，摩擦發生在轉軸的密封環處，将會造成轉子的熱彎曲引起振動的進一步增加，形成惡性循環引起轉子的永久性彎曲。而振動與軸的彎曲會造成軸承損壞，齒輪損壞，葉輪損壞，乃至整個羅茨風機報(bào)廢。
2 調整技巧
2.1 定位原理
軸向間隙的定位主要是利用軸承的定位來確(què)定軸向間隙。ROBOX羅茨風(fēng)機的軸承定位方式是固定端—自由端式配置。羅茨風(fēng)機尾端爲固定端，前端爲自由端,通過固定端，讓轉子在熱态情況下向自由端自由膨脹。
2.2 計算間隙
計(jì)算轉子在熱态情況(kuàng)下的線膨脹量：
C=1.2ΔTL/100
C爲熱(rè)膨脹伸長(zhǎng)量（mm）；
ΔT爲軸運行時最高溫度與環(huán)境溫度之差；L爲軸的長(zhǎng)度。
當(dāng)計(jì)算出C值時，C值爲軸的最大線膨脹量
2.3 間隙調整技巧
羅茨風機軸向間隙調(diào)整主要是以計算數據爲參(cān)考，使用尾端定位軸承來調(diào)整整個間隙。
1）測(cè)量機殼的兩個(gè)端面之間的距離X；
2）測(cè)量轉子兩個(gè)端面之間的距離Y；
3）X—Y=&，其中&值爲總間隙大小，&1+&2=&。如果&值小於(yú)C值，則在軸承座與機殼端面之間添加墊子調整；如果&值大於(yú)C值，則需要採(cǎi)用機械加工将機殼端面去材料處理。採(cǎi)取的标準是&值大於(yú)C值0.20mm。這0.20mm是補償安裝誤差採(cǎi)用的經驗值；
4）圖中：軸承内圈與軸肩接觸(chù)，軸承外圈與軸承座外圈定位環之間有間隙S。當外端蓋使用螺栓緊固時，軸承推動整個轉子向前端推動，&2值逐漸增大。所以在間隙S處(chù)添加墊片，使&1，&2值達到所要求的間隙。
5）在實際工作中，可以使用兩種方法來確(què)定墊片厚度。一種是測量法，測量法主要使用深度遊标卡尺，測量S值，然後S-&2=K。K就爲墊片厚度。另一種方法爲加試法，加試法採(cǎi)用假軸套，軸套的外徑比定位軸承外圈小1mm,内徑比軸大1mm。厚度爲标準軸承厚度。每次在加墊片處試加墊片，然後将軸套按标準緊固，使用塞尺測量&2值，直道&2值達到标準值。
6）&1與&2之間的關(guān)系爲2:1的關(guān)系。就是當(dāng)&1爲0.30mm時，&2值爲0.15mm。這樣做的目的是增加轉子自由端膨脹間隙。
3 結論
羅茨風機軸向間隙定位在安裝過程中是羅茨風機檢修工作中的重點。它的安裝好壞關系到設備(bèi)的穩定運行。而軸向間隙調整不準引起的羅茨風機損壞事件層出不窮。所以掌握羅茨風機軸向間隙調整的技巧至關重要。在轉動機械設備(bèi)檢修中，一切應該以數據爲唯一參(cān)照标準，任何以人爲經驗判斷的錯誤方法應該摒棄。
參考文獻
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[3]王海波.風(fēng)機維修手冊(cè)[M].化學工業出版社，2010.
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