錦工耐高溫水冷羅茨風(fēng)機(jī)詳解

表 2 錦工高溫羅茨風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)表

錦工高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)要點(diǎn)
為了詳細(xì)介紹錦工高溫風(fēng)機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)，附主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1如下。

1. 機(jī)殼 ； 2. 轉(zhuǎn)子部； 3. 側(cè)板； 4. 隔板； 5. 墻板； 6. 機(jī)械密封部； 7. 軸承； 8. 軸承座； 9. 副油箱； 10. 骨架油封； 11. 骨架油封； 12. 油箱密封墊； 13.O 形圈； 14. 側(cè)板密封墊； 15. 墻板密封墊； 16. 軸承； 17 . 齒輪部 ； 18. 齒輪箱 .

圖 1 錦工高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

錦工高溫羅茨風(fēng)機(jī)隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計和隔熱材料的選取
為降低高溫氣體對鼓風(fēng)機(jī)潤滑傳動的影響，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮隔熱措施。在風(fēng)機(jī)兩端的隔板上增加側(cè)板，并在側(cè)板與隔板之間增加隔熱層——導(dǎo)熱系數(shù)較低的隔熱墊片^[4-5] ，有效地降低機(jī)腔向兩端的熱傳遞。同時，在墻板與隔板之間也采用隔熱墊片，降低隔板向墻板的熱傳遞。這種隔熱結(jié)構(gòu)和隔熱材料的選取，有利于減少氣體熱量向機(jī)械傳動部位的熱傳導(dǎo)。
高溫氣體的密封
高溫氣體的密封采用雙端面機(jī)械密封^[6-7] ，不但密封性好，符合介質(zhì)對密封性能的要求，而且循環(huán)流動的機(jī)封封液可以帶走部分通過隔板的導(dǎo)熱和自身產(chǎn)生的熱量，使風(fēng)機(jī)軸承、齒輪等需要低溫運(yùn)行的傳動部位處于良好的工作狀態(tài)。對于密封材料除應(yīng)考慮介質(zhì)適宜性，還要考慮高溫的適應(yīng)性。該機(jī)封采用了耐腐蝕、耐高溫的金屬材料^[8]和全氟醚材料O形圈。
錦工高溫風(fēng)機(jī)輔助降溫措施
理論上，即使再好的隔熱材料也達(dá)不到絕熱效果，熱傳遞是必然存在的，在高溫的影響下，部分熱量會通過氣腔與轉(zhuǎn)子源源不斷地向機(jī)封、墻板、軸承、油箱及齒輪傳遞。為了保證風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，鼓風(fēng)機(jī)兩側(cè)的墻板由常規(guī)的封閉式結(jié)構(gòu)改為開放式結(jié)構(gòu)，依靠空氣對流進(jìn)一步降低墻板溫度和軸溫。主、副油箱采用加強(qiáng)型水冷夾套結(jié)構(gòu)，充分換熱，以降低潤滑油的溫度^[9] 。
錦工風(fēng)機(jī) 高溫材料及耐高溫零部件的選擇
高溫氣體過流主要部件的材料采用高性能球墨鑄鐵，O形密封圈采用全氟醚材料，零部件的表面涂裝采用耐高溫涂料。其它零部件如油封、軸承及潤滑油等的選擇均考慮了溫度適應(yīng)性。
錦工風(fēng)機(jī)零部件配合與葉輪各部間隙
鼓風(fēng)機(jī)零部件的配合尺寸應(yīng)考慮溫度的影響。風(fēng)機(jī)的機(jī)殼間隙、葉輪間隙、墻板間隙及齒輪游隙等在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計制造中為重要設(shè)計點(diǎn)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)高溫用途時與常溫用途比較，零部件的溫度場區(qū)別較大，對各部間隙設(shè)計的影響也較大。
錦工高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)相關(guān)的設(shè)計計算
根據(jù)高溫羅茨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需對高溫鼓風(fēng)機(jī)關(guān)鍵零件進(jìn)行溫度梯度計算、強(qiáng)度校核及對間隙進(jìn)行計算，才能確保羅茨鼓風(fēng)機(jī)在高溫用途時使用安全可靠。

錦工高溫羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度、軸承壽命和間隙計算
根據(jù)材料力學(xué)基礎(chǔ)，對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行彎矩和扭矩強(qiáng)度校核，并對軸承的疲勞壽命進(jìn)行核算，以保證風(fēng)機(jī)整體的使用壽命。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的兩個轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中必須留有一個微小的間隙，以保證正常運(yùn)行。由于高溫風(fēng)機(jī)的溫度因素勢必造成機(jī)腔內(nèi)各部位零部件超常膨脹，各部位間隙的設(shè)計計算成了風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)各零部件的溫度，結(jié)合理論與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較準(zhǔn)確地計算轉(zhuǎn)子間隙、墻板間隙和機(jī)殼間隙，既要保證各部位膨脹后不擦碰，又要保證流量這一基本性能參數(shù)的要求。

錦工高溫羅茨風(fēng)機(jī)的性能優(yōu)良，前景廣闊

1、錦工高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)采取了新穎的隔熱結(jié)構(gòu)，采用了特殊的高溫隔熱材料和耐溫材料，同時進(jìn)行了隔熱和降溫設(shè)計，并且進(jìn)行了充分的溫度計算、強(qiáng)度校核、軸承壽命校核以及間隙校核，充分保證了該產(chǎn)品運(yùn)行的安全可靠性，挑戰(zhàn)了羅茨領(lǐng)域進(jìn)口溫度達(dá)200℃的溫度極限。
2、 經(jīng)濟(jì)有效地完成了羅茨鼓風(fēng)機(jī)組200℃的高溫模擬試驗(yàn)，運(yùn)行正常。流量和壓力等技術(shù)性能參數(shù)和機(jī)械性能較好地滿足工況和工藝要求。
3、 作為國內(nèi)首創(chuàng)的高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)，它的成功研制，將拓展羅茨鼓風(fēng)機(jī)新的用途，具有廣闊的市場應(yīng)用前景，并能為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟(jì)作出貢獻(xiàn)。

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