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羅茨風機作為工業(yè)生產中廣泛應用的基礎工業(yè)設備，在鋼鐵、有色金屬、石油、煤炭、化工等諸多工業(yè)領域均得到了廣泛的應用。羅茨風機作為工業(yè)生產流程中的基礎型設備，通常需要在工業(yè)生產的全過程中保持運行，有些情況下在生產停止后仍需繼續(xù)運行，這就導致羅茨風機的運行時間較長，且需要根據生產需要不斷對自身運行狀態(tài)進行調節(jié)，造成了較為嚴重的能耗問題，因此做好羅茨風機節(jié)能工作對我國工業(yè)生產有著積極的現實意義。本文主要針對羅茨風機的能耗問題，對羅茨風機節(jié)能技術及其應用進行了簡要的分析與闡述。
2羅茨風機能耗問題的現狀
羅茨風機是一種將旋轉的機械能轉化為氣體的壓力能和動能的裝置，在實際工業(yè)生產中通常用于氣體的壓縮與輸送，在工業(yè)生產的諸多環(huán)節(jié)都得到了廣泛的應用。羅茨風機在工業(yè)生產中的持續(xù)運行時間一般較長，據統(tǒng)計其耗電量約占全國發(fā)電總量的三分之一左右，能耗總量十分可觀。羅茨風機在得到越來越廣泛應用的同時，能耗問題也不斷凸顯，一方面由于生產企業(yè)對羅茨風機節(jié)能的重視程度不足，導致工業(yè)生產中羅茨風機輸出功率供大于求的現象十分普遍，造成了嚴重的能耗問題；另一方面羅茨風機在運行過程中，往往需要根據工業(yè)生產的需要對氣體的流量、壓力等進行調節(jié)，傳統(tǒng)的擋風板等調節(jié)方式通過人為增加氣體阻力的方式得到預期的氣體流量，造成了大量不必要的能耗。
3羅茨風機節(jié)能技術及其應用
3.1合理選擇羅茨風機
保證工業(yè)生產中相關設備的安全平穩(wěn)運行時羅茨風機選擇的首要原則，一般需要選擇確定羅茨風機的型號、數量、桂格以及轉速等參數。羅茨風機選擇的合理與否，將直接影響羅茨風機的節(jié)能效果，一方面羅茨風機的選擇要在滿足工業(yè)生產需求的基礎上，留有一定的余量，防止過負荷時可能造成的羅茨風機損壞，另一方面羅茨風機容量的余量也不應過大，避免容量過剩帶來的不必要的能量損耗。一般來說，羅茨風機的選擇需要滿足以下原則：
一是選擇的羅茨風機在滿足工業(yè)生產所需的最大流量或最大揚程的基礎上，留有合理的余量，且盡可能使羅茨風機正常工作時的工況點靠近設計工況點，保證羅茨風機運行在設計高效區(qū)間內；
二是盡量選用性能曲線不存在“駝峰”現象的羅茨風機，以保證羅茨風機運行時的穩(wěn)定性與可靠性，如果需要選擇具有“駝峰”現象的羅茨風機，則保證正常運行時的工況點位于駝峰區(qū)域的右側，且壓能低于零流量時的壓能，以便于羅茨風機的并聯(lián)運行；
三是在滿足工業(yè)生產流量、揚程需求時，盡量選用結構簡單、體積較小、重量較輕的羅茨風機，以保證羅茨風機的可靠性，在允許的條件下，盡量選用高轉速羅茨風機，同時注意考慮工業(yè)生產環(huán)境下羅茨風機的抗腐蝕能力。
3.2調節(jié)羅茨風機葉片
羅茨風機葉片的安裝角與羅茨風機運行時的性能曲線有著密切的聯(lián)系，當葉片安裝角增大時，羅茨風機的流量、揚程以及功耗都相應增加，而當葉片安裝角減小時，羅茨風機的流量、揚程以及功耗都相應減少。羅茨風機葉片安裝角的變化將使得羅茨風機的效率曲線也隨之發(fā)生改變，當安裝角過大時，羅茨風機的流量遠超實際工業(yè)生產需求，通過調節(jié)轉速導致羅茨風機偏離效率最高的最佳工況，產生了嚴重的節(jié)流損耗，而當安裝角過小時，羅茨風機的流量無法滿足工業(yè)生產需求，增加轉速同樣會導致羅茨風機運行在效率較低的狀態(tài)下，造成不必要的能量損耗。根據實際工業(yè)生產需求，調節(jié)羅茨風機葉片的安裝角度，保證羅茨風機在正常運行時保持在效率較高的區(qū)域內，對減少不必要的能量損耗有著重要的積極意義。
3.3采用變頻調節(jié)
在工業(yè)生產中，對氣體流量、壓力等的要求往往不是一成不變的，這就需要在生產流程中根據實際需求對羅茨風機的輸出進行實時的調整。傳統(tǒng)的羅茨風機恒速調節(jié)方式是在保持羅茨風機恒速運轉狀態(tài)下，通過改變外部管網阻力特性，例如改變風門大小等方式調節(jié)羅茨風機的輸出，不僅控制的精度較差，并且造成了大量能量的不必要浪費。
傳統(tǒng)的羅茨風機變速調節(jié)方式主要通過轉子回路串聯(lián)電阻以及改變定子電磁特性等方式實現，與羅茨風機恒速調節(jié)相比，變速調節(jié)改變了羅茨風機的轉速，減少了不必要的能量損耗，但引入電阻元件后又產生了額外的能量損耗。由于工業(yè)生產中異步電機是使用最為廣泛的電機類型，其轉速?c電源頻率成正比，因此通過改變電機電源頻率能夠實現對電機轉速的精準控制，即變頻控制。由于電網中電能頻率保持恒定，因此需要利用變頻器實現電機供電頻率的控制與調節(jié)，在選用變頻器時，需要根據實際工業(yè)生產需求以及羅茨風機的相關參數進行選取，一要保證變頻器的額定容量不小于羅茨風機的額定功率，并留有一定余量；二要保證變頻器額定電流大于羅茨風機的額定電流，避免變頻器燒毀；三要保證變頻器額定電壓高于羅茨風機的額定電壓，確保羅茨風機正常運行時變頻器能夠可靠穩(wěn)定地運行。
3.4其他節(jié)能措施
3.4.1減小羅茨風機阻力
為了提高羅茨風機的工作效率，應當努力減小羅茨風機對輸出氣體的阻力，一方面要合理設計羅茨風機過流部件的幾何形狀，減小羅茨風機的風阻，另一方面還要保證羅茨風機的葉輪與導葉進口保持對正，進一步減少不必要的羅茨風機阻力。此外，做好羅茨風機過流部件的防銹蝕工作也十分必要，保持內表面光明清潔對減小羅茨風機阻力也有著積極的作用。
3.4.2提高羅茨風機氣密性
羅茨風機的氣密性是影響羅茨風機輸出性能的重要因素之一，當羅茨風機氣密性欠佳時，為了滿足實際生產對流量、氣壓等的需求，羅茨風機往往需要增加自身輸出，從而造成了不必要的能量損耗。為了提高羅茨風機的氣密性，需要在羅茨風機進氣口處加裝密封環(huán)，并對羅茨風機的漏損情況進行定期檢查，當軸封處、平衡板處等部位磨損較為嚴重時，應當及時對磨損部件進行更換。
3.4.3減少羅茨風機機械損耗
羅茨風機運行過程中的機械損耗也是羅茨風機不必要損耗的重要產生原因，為了減少羅茨風機的機械損耗，一要配置大小適當的軸承，并定期加注潤滑油，當軸承磨損較為嚴重時應及時進行更換；二要確保軸封處填料松緊適當，盡量采用機械密封方式；三要避免腐蝕性氣體的進入，防止葉輪及羅茨風機殼體內壁發(fā)生腐蝕，保證羅茨風機內表面的清潔光滑；四是采用開式泵腔設計回收部分葉輪損失能量，進一步提高羅茨風機的效率。
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