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      锦工罗茨风机独特的环保设计

      锦工罗茨风机独特的环保设计

      一般意义上,环保设计在罗茨风机的应用上占据了重要作用,因为环保设计是一个要考虑综合环境影响和资源效率的现代设计模式,这样一来不仅可以使产品从设计、制造、销售使用一系列的过程中,对环境各方面的负面影响最小,而且资源效率也最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化的制造系统。

      通常情况下,环保设计的主要内容涉及环保设计的材料选择、可拆卸性设计、回收性设计、面向制造和装配设计、环保产品的价值过程分析等。例如,为使产品在制造阶段对环境的影响降到最小,设计时应遵循节省能源的原则。同时,采用先进的设计方法,可以减少设计阶段对资源的耗费。为使产品在使用阶段产生有害副产品最少,设计时应遵循环保的原则。最后,在产品寿命结束阶段,设计的目标是提高产品的回收效益,包括面向材料和产品回收的设计,面向拆卸的设计,最少污染物的设计等。

      山东锦工有限公司生产的罗茨风机就是回转式鼓风机的一种,作为气体增压与输送机械,罗茨风机由于结构简单使用维修方便,不需要内部润滑,在使用压力范围内,有排气流量变化小,输送介质不含油等特性,被广泛应用于建材、电力、冶炼、化工、矿山、港口、水产养殖、污水处理等领域。

      跟山东锦工有限公司生产的罗茨风机相比,一般其他厂家生产的该机子都存在效率低、噪声大等缺点,加之西方发达国家已经制定对企业环境污染行为的严格管理,这些制造行业一直不注重环境保护,各方面指标差距较大,国际竞争力不强。解决这一问题的办法,就得在设计上引进环保设计的思想。

      1 提效率

      在设计手段上,如果采用环保设计更更有效的减少能源的消耗,提高资源利用率,满足环保设计要求。

      (1)提高面积利用系数λ的值与风机转速

      根据面积利用系数定义,对于叶轮长度为L的罗茨风机,其基元容积

      因此相同理论流量与转速的风机,适当提高叶轮面积利用系数λ与转速,可以有效减小体积。

      现今国内罗茨风机的叶轮面积利用系数λ的值一般为0.5,叶轮面积利用系数与转速都比国外部分同类产品小,锦工风机引进日本HI-BAR技术生产的JG系列罗茨风机的叶轮面积利用系数λ可以取到0.6,最高转速可以达到4000rmin。

      有效提高面积利用系数λ值与转速可以达到小体积大流量的目的,从而减少材料的使用与浪费,降低成本,达到环保要求。

      (2)改善叶轮线型,减小转子间隙罗茨风机的转子叶数,一般来说,又称头数,多为2叶3叶,沿长度方向大多为直叶,若在3叶罗茨风机中采用扭转叶型,可以使风机因气体回流导致的气流脉动大大削弱,而且能实现一定程度的内压缩,提高容积效率。

      而改善转子间隙的均匀程度,并使之尽可能缩小,可以减少气体的内泄漏,提高容积效率。

      (3)改善密封与润滑罗茨风机的理论功率Pth=nW/60

      罗茨风机的轴功率中,包括3部分:压缩气体的理论功率;吸、排气流动损失及泄漏、传热损失;克服同步齿轮及轴承摩擦阻力的机械损失。

      减少泄漏,改善润滑可有效提高风机的机械效率,同时,良好的润滑可以减少鼓风机叶轮旋转产生的热量,减少甚至避免冷却水的使用,降低其对环境的负面影响。

      2 降噪音

      不难想象,如果采用环保设计,使产品真的降低噪音,有这样一来不仅有利于改善罗茨风机的工作环境,还可达到环保目的。

      (1)叶轮串联设计罗茨风机由于等容压缩,高压气体回流会导致强烈的气体冲击噪声,为了有效降低罗茨风机的噪声,需要降低这种气体回流引起的气流脉动幅度。

      将几段叶轮串接在同一根轴上,相邻2段之间相互错开一定的角度。这种结构可减少整台鼓风机的气流脉动,从而达到降低噪音的目的。

      (2)扭叶转子设计扭叶转子风机沿整个叶轮长度的理论流量

      当φ=πz时,扭叶鼓风机理论流量为定值,若视内泄漏为匀速流动,则进气流量亦为定值。扭叶有延缓回流过程、降低排气脉动的特点,排气流量的脉动幅度及不均匀度,比直叶鼓风机都要小得多。因此,噪音也有所下降。

      (3)改形状

      适当改进排气口形状,如排气口采用菱形,平行四边形等形状,这样也会比传统的矩形排气口鼓风机的噪音有所降低。

      • 逆流冷却设计

      从罗茨风机排出的高温高压气体中引出部分气体,经过冷却器冷却后,通过机壳的回流槽进入由机壳、叶轮、前后墙板组成的封闭腔,使该腔内的气体压力瞬时达到或接近排气压力,避免气腔与出口系统接通时高温高压气体瞬时回流产生冲击,从而降低罗茨风机排气温度,减少了能源的消耗,同时也降低了噪音的产生。

      • 吸音降噪设备

      要想取得良好的降噪效果,首先设计合理的隔振垫与防振沟应在首要,我们知道,在机房内墙面和平顶设计吸音砖和吸音板,一般可降低机房内噪5~10dB,试听效果较为明显输气管外可用沥青、毛毡等阻尼材料紧敷,然后,用玻璃棉等轻质材料做一层吸声层,再用钢丝网水泥2em左右的刷层,可降管壁噪声15~20dB。合理的进口与出口消音器设计,例如消声器可设置在机房顶部或侧墙壁上部的开口处,让进风口接近电机,使吸收气流既能够通风冷却电机,又不致使噪声传出机房外。

      如今,现代化中国随着经济日益的增长与加快,面对“环保贸易壁垒,罗茨风机的环境问题很有可能成为影响中国争夺国际市场、参与国际竞争的主要障碍。

      因此,只有像锦工一样,把罗茨风机行业推行环保设计,使之满足环保环保的要求,才能更有效的增强企业的国际竞争力,在激烈的国际竞争中取得优势。同时,实现环境友好,也是构建节约型社会和保持可持续发展的必要因素。


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