罗茨风机lunwen_罗茨风机

罗茨风机lunwen：变频调速技术在罗茨风机上的应用

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　　杨剑锋

　　（中核四O四有限公司第三分公司 甘肃兰州 ）

　　摘 要：本文通过介绍变压变频调速系统（VVVF）的结构原理,对变频器在风机类设备中的节能原理及成效进行了详细研究,为风机的稳定运行积累了经验.

　　关键锦工：变频调速技术罗茨风机节能应用

　　中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号1672-3791(2021)12（a)-0000-00

　　随着电力电子技术,微电子技术和信息技术的发展,出现了对交流机来说最好的变频调速技术.变频调速技术是一种以改变电机频率和电压来达到电机调速目的的技术.它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物.变频调速具有三大优势：一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的；二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成,这是微电子器件发展的结果；三是内置4-20mA接口和RS485接口可以和仪表、DCS相接,实现数据传输.

　　变频调速技术的原理是把工频50HZ的交流电转换成三相频率和电压可调的交流电,通过改变交流电动机定子绕组的供电频率,在改变频率的同时也改变电压,从而达到调节电动机转速的目的（即VVVF技术）.

　　交流变频调速系统一般由三相交流异步电动机、变频器及控制器组成.变频装置即变频器是变颇调速的主要设备.

　　201子项八工段罗茨风机主要负责空气提升系统的排气,包括201车间的空气提升排气、中放蒸发排气、脉冲萃取柱的脉冲排气、铀线工艺排气、初步净化后的钚线工艺排气,经过核级高效过滤器后由罗茨风机排至418/1-34厂房排放.罗茨风机的运行状态的好坏直接影响空气提升流量的稳定性,而空气提升流量的稳定性又直接影响到工艺一些重要设备（如脉冲柱等）的正常运行.

　　为了满足工艺要求,只有通过改变电源的频率来实现电机转速的改变,从而改变风机转速.

　　式中 ：

　　n——电机额定转速

　　f——电源频率

　　p——磁极对数

　　s——转差率

　　由公式（1）可以看出,要改变电机额定转速,共有三种方法：⑴改变电源频率；⑵改变磁极对数；⑶改变转差率.

　　后两种方法中,要改变磁极对数,只有更改电机绕组接线方式,现场和设备不具备条件,无法实现.要改变转差率,只有在转子回路串电阻,这种方式适用于绕线式转子.罗茨风机电机的转子为鼠笼式转子,也不能实现,且采用上述两种方式后,电机额定转速不能连续可调,因此只有改变电机电源的频率,才能实现电机额定转速的改变,而且电机电源的频率与电机额定转速成正比.

　　根据上述原理,罗茨风机选用由西门子公司生产的变频器（型号为MICROMASTER 430）

　　来调节电机转速,以达到有效地控制罗茨风机的排气量,控制系统负压的目的.

　　接线原理如下图所示.控制盘上有黄、绿、红三个指示灯.当空气开关合上时,电源指示（红灯）亮；电机正常运行时,运行灯（绿灯）亮；系统发生异常时,报警灯（黄灯）亮.电源指示灯接在电源空开下侧,运行和报警指示灯分别接在变频器的两个输出继电器常开和常闭触电上.

　　当风机转速从n变到n′后,风量Q、风压H及轴功率P的变化关系如下：

　　Q′等于Q×(n′／n)（2）

　　H′等于H×(n′／n)2（3）

　　P′等于P×(n′／n)3（4）

　　当风机转速低于额定转速时的节电量为:

　　E等于[1一(Q／Qn)3]×P×T(kWh)（5）

　　式中：Qn为额定转速时的流量；T为时间；Q为实际流量；P为额定转速时电机功率.

　　罗茨风机配备电机型号为Y225S-4B3,额定功率37kw,额定电压380V,额定频率50HZ,额定电流69.8A,额定转速1280转/分,电机在额定转速时的输出功率为30KW,根据中试厂管网负荷的要求,变频器设定频率为40HZ,电压285V,转速950转/分,运行工况以24小时连续运行,全年运行时间在365天为计算依据.则变频调速时每年的节电量为：

　　Wb等于30×24×[1—（40/50）3]×365等于.4kW·h

　　采用挡板调节（挡板开度）时,因风机转速不变,故风机特性曲线不变,但挡板调节后管网的特性曲线上移,即电机需要克服管网和挡板的阻力增加,在用挡风板控制额定风量100%输出与风量减半50%输出时,轴功率P2比P1比减少不多.变频调节设定40HZ时,风量为额定转速的80%,电机实际输出功率为P′等于P×(n′／n)3等于30×（40/50）3等于15kw,挡板调节时,相同风量（80%）时,电机轴功率降低很小,粗略估算为额定风量时的95%,则挡板开度时的节电量为

　　Wd等于30×（1－95%）×24×365等于13140 kW·h

　　相比较多出的节电量为：W等于Wb－Wd等于.4－13140等于.4kW·h

　　每度电按0.5元计算,则采用变频调速每年比采用挡板调节多节约电费.4×0.5等于

　　随着变频技术的发展,作为大容量传动的国产变频调速技术也得到了广泛的应用,在电力行业对于许多大功率的辅机设备推广和采用变频技术,不仅可以取得相当显著的节能效果,而且也得到了国家产业政策的支持,代表了今后更多行业节能技术的方向.目前,很多行业越来越多的人员对此都形成广泛的共识.

　　参考文献

　　[1]陈伯时.变压变频原理及应用［Ｍ］．上海:上海交大出版社,2002．

　　[2]林水生.变频器原理与应用［Ｍ］．西安:西安电子科技大学出版社,2001．

　　[3] MICROMASTER 430变频器使用说明书［S］．德国: 西门子公司,2004.

　　总结：本论文为您写转速电机毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。

　　高转速伺服电机引用文献:

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罗茨风机lunwen：大流量罗茨鼓风机的设计毕业设计_罗茨风机

　　摘 要

　　罗茨风机是一种容积式压缩机，属于旋转机械，具有结构简单、风机内腔不需要润滑油、运转平稳、性能稳定等优点，已被广泛应用于石化、建材、电力、冶炼、化肥、矿山、港口、轻纺、食品、造纸、水产养殖和污水处理、环保产业等诸多领域。

　　罗茨鼓风机的结构主要是有一对腰形渐开线转子、齿轮、轴承、密封和机壳等部件组成。

　　关键字：罗茨鼓风机、转子、设计、绘图

　　Abstract

　　Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require lubricants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.

　　The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.

　　In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.

　　Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing

　　目 录

　　摘 要 I

　　Abstract II

　　第一章 绪论 1

　　1.1罗茨鼓风机的构成及特点 1

　　1.2罗茨鼓风机的工作原理 2

　　1.3罗茨鼓风机的应用领域 4

　　第二章 总体方案设计 5

　　2.1设计要求 5

　　2.2方案设计 5

　　第三章 罗茨鼓风机主要部件设计 6

　　3.1电动机的选择 6

　　3.1.1选择电动机类型 6

　　3.1.2电动机容量的选择 6

　　3.1.3电动机转速的选择 6

　　3.2 V带传动的设计 6

　　3.2.1 V带的基本参数计算 6

　　3.2.2 带轮结构的设计 9

　　3.3转子设计 9

　　3.3.1转子叶型设计 9

　　3.3.2转子的干涉检测 12

　　3.3.3转子的结构设计 12

　　3.4同步齿轮设计 13

　　3.4.1选精度等级、材料和齿数 13

　　3.4.2按齿面接触疲劳强度设计 13

　　3.4.3按齿根弯曲强度设计 14

　　3.4.4几何尺寸计算 16

　　3.5轴及轴上零件的设计与选择 16

　　3.5.1传动轴的设计 16

　　3.5.2轴承的选择与校核 19

　　3.5.3键选择与校核 20

　　3.6缸体的设计 21

　　第四章 罗茨鼓风机的使用与维护 22

　　4.1安装注意事项 22

　　4.2操作使用注

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罗茨风机lunwen：罗茨风机使用说明书.doc

　　安装使用产品前，请阅读使用说明书

　　罗茨鼓风机

　　使 用 说 明 书

　　产品执行标准 JB/T894

　　目 录

　　一．主要用途和特点 2

　　1.1 主要用途 2

　　1.2 使用要求 2

　　1.3 性能范围 2

　　1.4工作原理和特点 3

　　二．罗茨风机，罗茨真空泵的使用条件 3

　　三．结构 5

　　四． 安装与管路配置 5

　　五．运转使用和检修保养 8

　　5.1运转使用 8

　　5.2操作规程 8

　　5.2.1开机（单机） 8

　　5.2.2两台或多台风机并网开机 9

　　5.2.3两台或多台风机并网倒车 9

　　5.2.4停车（关机） 10

　　5.3放气阀、压力表使用 10

　　5.4检修保养 11

　　5.4.1 日常保养、检修 11

　　5.4.2 吸入消音器的检修 11

　　5.4.3 V型带张力调整 12

　　5.5 润滑油（脂）的选择和使用 12

　　5.5.1专用齿轮油 12

　　5. 5.2润滑脂常用牌号及理化性能 13

　　5.5.3推荐实际做法： 13

　　5.5.4润滑油※润滑脂量 14

　　六．故障分析与排除 14

　　七．相关技术资料 15

　　一．主要用途和特点

　　1.1 主要用途

　　罗茨鼓风机广泛用于电力、石油、化工、化肥、钢铁、冶炼、制氧、水泥、食品、纺织、造纸、除尘反吹、水产养殖、污水处理、气力输送等部门与行业。

　　1.2 主要特点

　　1.2.1 风量、升压和真空度覆盖面大，应用范围广，用户可以从中选择最实用的机型。

　　1.2.2 结构简单，保养、维护方便。

　　1.2.3 叶轮采用新型线，密封性好，高效节能。

　　1.2.4 产品加工精度高、性能好、运行可靠、使用寿命长。

　　1.2.5 运转时机壳内不需润滑，输送介质不含油。

　　1.2 使用要求

　　2.1 输送介质的进气温度不得大于 40℃。

　　2.2 介质中微粒杂质含量不得超过 100mg／m3，微粒最大尺寸不得超过最小工作间隙的一半。

　　2.3 运转中轴承温度不得高于 95℃，润滑油温度不高于 65℃。

　　2.4 使用压力不得高于鼓风机、真空泵铭牌上或本说明书性能表中规定的升压范围。

　　2.5 风机叶轮与机壳、叶轮与侧板、叶轮与叶轮间隙出厂时已调好，重新装配时要保证该间隙。

　　（间隙过大，影响性能；间隙过小，由于热膨胀会产生摩擦、碰撞现象。）

　　2.6 罗茨鼓风机(真空泵)运行时，主油箱、副油箱油位必须在油位镜标志点处。

　　1.3 性能范围

　　3.1 鼓风机性能范围：性能表中的吸入风量是指吸入压力为标准大气压(101.325kPa ABS)，吸入温度为 20℃，输送介质为纯净空气时的进口流量。

　　3.2 真空泵性能范围：性能表中的吸入风量是指出口压力为标准大气压(101.325kPa

　　ABS)，吸入温度为 20℃，输送介质为纯净空气时的进口流量。

　　注：鼓风机、真空泵输送特殊气体时，吸入风量需根据输送介质的分子量、进口温度和进口压力进行换算。

　　1.4、工作原理和特点

　　1.工作原理：利用两个三叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的定容回转式鼓风机。这种鼓风机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合，转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体；当移到排气口附近与排气口相连通，将气体输送到排气通道。两转子依次交替工作，两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

　　2.特点：气体脉动性小，振动也小，噪声低。这种鼓风机结构简单，制造方便，适用于气体输送和加压，也可用作真空泵。

　　二、罗茨风机、罗茨真空泵的使用条件

　　1、风机（真空泵）的工作环境温度不得超过40摄氏度，如超过时要采取措施进行降温，否则缩短风机的使用寿命。风机室外配置时，请设置防雨棚。

　　2、基础设计应符合国家机械设备安装工程的相关规定，基础应建在坚硬的土壤上，宜高出地面100-250毫米，深度为800-1500毫米。基础承重面应比底座加宽100-250毫米，其基础不准与其他建筑及墙壁基础连接地基要牢固。风机周围要留有足够的空间，以满足检修和拆卸的需要。

　　3、安装前清除管道内焊渣等异物，阀门要置于全开状态，否则风机超负荷运转，风机受损。

　　4、检查，加注齿轮油。出厂时，油箱内可能未加注齿轮油，请检查加注齿轮油。在停机状态，加至油窗中央即可，加油过多将导致漏油。

　　5、检查窄V带松紧和皮带轮偏正，皮带轮偏正可用直尺调正。当使用一段时间后皮带会变松，此时要重新调整。

　　6、检

罗茨风机lunwen：罗茨风机振动噪声数值研究

　　【摘要】：为改善罗茨风机振动特性,降低振动噪声,本文首先针对某型罗茨风机进行了三维实体建模,采用商用计算软件ANSYS Workbench对该罗茨风机机体结构进行了有限元数值分析,获得了该罗茨风机机体的谐响应特性,并分别给出了机体进口、出口、前油箱、齿轮箱四个部位的谐响应特性曲线。在数值研究罗茨风机振动特性基础上,基于间接边界元理论,采用Virtual.1ab声学分析软件,分析了该风机的振动噪声特性并给出了相应的噪声曲线和噪声源云图。研究结果表明:罗茨风机在工作频率为400-600Hz时出现振动最大值,振幅最大达0.25mm,噪声在频率为450Hz时出现最大值,最大值为125dB(A),噪声源主要分布在前油箱处。

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