內(nèi)江羅茨風(fēng)機(jī)密封形式和應(yīng)用介紹
如今羅茨鼓風(fēng)機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，密封形式多樣。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的密封主要包括三個(gè)部分:驅(qū)動(dòng)軸的軸伸、軸承座端部的油封和壁板處的軸封。其中墻板的軸封主要是防止漏氣，另外兩部分是防止漏油，對(duì)密封氣體也有要求。
一、空氣密封裝置。
一般我們把密封氣體為主體的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為氣封裝置，把單獨(dú)具有油封功能的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為油封裝置。羅茨鼓風(fēng)機(jī)墻板軸封裝置常用迷宮密封、填料密封、膨脹環(huán)密封和機(jī)械密封。傳動(dòng)軸的軸伸部分常用的密封裝置是骨架油封組或機(jī)械密封。軸承座尾部的油封常采用回油槽結(jié)構(gòu)或骨架油封組密封。
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1.迷宮密封。
迷宮密封是一種非接觸式動(dòng)態(tài)密封，它利用流體流經(jīng)一系列節(jié)流間隙和膨脹腔，使工作介質(zhì)產(chǎn)生節(jié)流作用來(lái)泄漏。迷宮密封廣泛應(yīng)用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)墻板的軸封。密封機(jī)理可以簡(jiǎn)單解釋為:流體經(jīng)過(guò)許多曲折的通道，許多節(jié)流口產(chǎn)生很大的阻力，使流體難以泄漏，從而達(dá)到密封的目的。其優(yōu)點(diǎn)不受轉(zhuǎn)速和溫度的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。適當(dāng)增加密封齒的數(shù)量可以用于密封高壓氣體；如果密封件加工和裝配良好，它們?cè)谶\(yùn)行中不會(huì)失效，也不需要經(jīng)常更換。其缺點(diǎn)是密封件加工精度高。由于密封間隙小，機(jī)器運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生摩擦磨損，從而降低密封性能。這種密封一般適用于航空運(yùn)輸，但在運(yùn)輸有毒、易燃、易爆氣體時(shí)使用受限。這種密封一般用于標(biāo)準(zhǔn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的壁板密封。
2.包裝密封。
填料密封是用填料填充泄漏通道以防止泄漏的一種密封形式。填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，成本低廉，因此得到了廣泛的應(yīng)用。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的填料密封結(jié)構(gòu)中，常用填料填料、模壓聚四乙烯填料和骨架油封填料。因?yàn)檫@種類(lèi)型的密封是接觸式密封，所以很容易導(dǎo)致軸和油封唇或聚四乙烯填料之間的接觸部分磨損。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便、成本低、密封效果好、對(duì)工作環(huán)境和維護(hù)要求低，已廣泛應(yīng)用于化肥廠等行業(yè)。
3.環(huán)形膨脹密封。
膨脹環(huán)密封是在密封槽中放幾個(gè)帶缺口的彈性環(huán)。由于膨脹環(huán)本身的彈力，膨脹環(huán)的外圓緊貼在殼體上，膨脹環(huán)的外徑與殼體之間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。氣體只能通過(guò)膨脹環(huán)和環(huán)形槽之間的間隙向下游泄漏。工作時(shí)，膨脹環(huán)在兩側(cè)氣壓差的作用下緊貼環(huán)形槽的下游端面。進(jìn)入間隙的高壓氣體充滿后間隙空間，進(jìn)一步加強(qiáng)了膨脹環(huán)外圓與密封座內(nèi)孔之間的密封，剩下的泄漏通道只是膨脹環(huán)的缺口。由于切口的間隙很小，安裝時(shí)切片錯(cuò)位，只有少部分被幾個(gè)膨脹環(huán)密封后出去。如果安裝氣體密封裝置，密封效果會(huì)更好。因?yàn)檫@種類(lèi)型的密封是接觸式密封，密封效果更好，但使用時(shí)需要油脂潤(rùn)滑。新開(kāi)發(fā)的特殊材料膨脹環(huán)，無(wú)需添加油脂即可使用。
墻板軸封采用上述三種密封形式。當(dāng)墻板結(jié)構(gòu)打開(kāi)時(shí)，輸送的氣體不會(huì)泄漏到油箱中，而是可能泄漏到大氣中。潤(rùn)滑油不會(huì)漏入外殼。當(dāng)采用封閉墻板結(jié)構(gòu)時(shí)，輸送的氣體可能會(huì)泄漏到油箱中。用作真空泵，抽真空時(shí)潤(rùn)滑油可能會(huì)漏入外殼。
機(jī)械密封，也稱(chēng)為端面密封，是一種工作流體沿旋轉(zhuǎn)軸泄漏的裝置。通常由靜環(huán)、轉(zhuǎn)環(huán)、彈性或磁性元件、轉(zhuǎn)環(huán)傳動(dòng)部分和輔助密封圈組成。工作時(shí)，利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)的兩個(gè)接合面以及輔助密封來(lái)實(shí)現(xiàn)密封功能。機(jī)械密封能否正常工作取決于兩端之間能否建立穩(wěn)定可靠的潤(rùn)滑液膜，摩擦熱能否及時(shí)輸出。機(jī)械密封因其運(yùn)行可靠、泄漏小、使用壽命長(zhǎng)、端面磨損自動(dòng)補(bǔ)償、無(wú)需頻繁維護(hù)、功率損耗低、軸無(wú)磨損等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)、石油化工等各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中。
機(jī)械密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，昂貴，維護(hù)不方便。一般只用于密封要求高，其他密封形式無(wú)法滿足的場(chǎng)合。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)使用的機(jī)械密封分為K型機(jī)械密封和N型機(jī)械密封。k型機(jī)械密封是在傳動(dòng)軸的軸伸處安裝機(jī)械密封，墻板的軸封采用迷宮密封或填料密封。因?yàn)樵试S氣體進(jìn)入墻板或油箱，所以墻板是封閉的，要求氣體不能降解油。使用這種類(lèi)型的密封，輸送的氣體可能會(huì)泄漏到油箱中，但很少會(huì)泄漏到大氣中。抽真空時(shí)，油可能會(huì)漏入外殼。一般用于輸送清潔的工業(yè)氣體(如氮?dú)?，但降解潤(rùn)滑油的氣體不能使用這種密封形式的風(fēng)機(jī)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)墻板部分的軸封采用四個(gè)機(jī)械密封，也就是俗稱(chēng)的N型機(jī)械密封，氣體泄漏非常少，可以近似達(dá)到零泄漏，特別是對(duì)于對(duì)油有降解作用的氣體，這種密封的風(fēng)機(jī)效果更好。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的密封結(jié)構(gòu)多樣，每種密封形式各有千秋。因此，在選擇羅茨鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，除了選擇合適的型號(hào)外，還應(yīng)根據(jù)輸送介質(zhì)的特點(diǎn)選擇合理的密封形式。一般在輸送空氣時(shí)使用迷宮式密封。化肥廠輸送C0%或半水煤氣時(shí)，由于介質(zhì)不干凈，含有太多煤焦油，一般采用填料密封形式的風(fēng)機(jī)；石油化工行業(yè)輸送清潔易燃、易爆、有毒氣體的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，應(yīng)選用機(jī)械密封式鼓風(fēng)機(jī)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)是一種容積式風(fēng)機(jī)，主要由機(jī)體、墻板和帶葉輪的轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子通過(guò)齒輪傳動(dòng)在機(jī)體內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣腔基本上通過(guò)葉輪之間、葉輪與機(jī)體之間、葉輪與墻板之間的間隙與出氣腔隔離。隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，積聚在機(jī)器內(nèi)的空氣從進(jìn)氣腔被推動(dòng)到出氣腔而不被壓縮，從而達(dá)到吹風(fēng)的目的。
在污泥焚燒項(xiàng)目中，污泥焚燒爐為循環(huán)流化。循環(huán)流化由空氣分為一次風(fēng)和二次風(fēng)，通過(guò)分級(jí)配風(fēng)的方式控制污泥焚燒中燃料氮向氮氧化物的轉(zhuǎn)化率。循環(huán)流化一次送風(fēng)選用羅茨風(fēng)機(jī)，由變頻控制。羅茨風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置壓力變送器和流量計(jì)，控制室可采集風(fēng)機(jī)風(fēng)量和出口壓力數(shù)據(jù)。
在電機(jī)頻率不變的情況下，羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量的變化曲線如圖所示。
羅茨風(fēng)機(jī)向循環(huán)流化提供的風(fēng)量保持在恒定水平，實(shí)現(xiàn)了恒定的送量，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和控制起著重要作用。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)可以克服出口壓力波動(dòng)對(duì)流量的影響，實(shí)現(xiàn)給定頻率下的恒流量送風(fēng)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量取決于電機(jī)頻率調(diào)節(jié)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量線性增加。
根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)在污泥焚燒工程中的應(yīng)用和運(yùn)行調(diào)節(jié)特點(diǎn)，可以看出羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，風(fēng)機(jī)出口壓力的增減不影響風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量，因此羅茨風(fēng)機(jī)可以在電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下實(shí)現(xiàn)恒流送風(fēng)；羅茨風(fēng)機(jī)用于向循環(huán)流化供氣，更容易實(shí)現(xiàn)污泥焚燒的穩(wěn)定運(yùn)行和控制。
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