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水泥行业

鼓风机停机:螺杆鼓风机与罗茨鼓风机比较

在十年以前,低压鼓风机一直使用罗茨压缩技术来生产空气,并广泛用于各行各业。然而,螺杆鼓风机由于其效率优势而逐渐成为优选解决方案,尤其是在水泥厂中。
 

1854 年,罗茨兄弟发明了容积式鼓风机,其工作原理在当时非常先进。尽管如此,在过去的 150 多年中,其效率仅略有提高。

因此,我们对罗茨鼓风机与螺杆鼓风机进行了比较。 

罗茨鼓风机是如何工作的?

罗茨主机

罗茨鼓风机是一种无阀门、无内部压缩的容积式压缩机。其工作原理为等容压缩,空气进入压缩室,随着相同转子的旋转,空气容积保持不变。

压缩室的容积随着持续旋转而减小。在这种情况下,由于从连接的管路进入的空气会产生足够的反向压力,因此会在外部进行压缩。

外部压缩导致效率低、噪音大。因此,罗茨技术仅适用于压力很低的应用场合和单级压缩。

螺杆鼓风机技术的优势

螺杆型鼓风机使用螺杆压缩主机。它由凸形转子和凹形转子组成,这些转子以相反的方向旋转,在此过程中转子和壳体之间的容积减小。 

 

每个螺杆主机都有固定的内置压力比,不会产生导致失衡的机械力。这意味着螺杆技术可以在较高的轴速下工作,并将大流量与小外形尺寸结合在一起。 
 

不同类型的螺杆鼓风机主机

等容压缩与等熵压缩对比

如上所述,罗茨鼓风机的工作原理是等容压缩。相比之下,螺杆鼓风机为等熵压缩。为了更好地了解两者之间的区别,我们不妨看看这两种过程的计算公式

 

  • 理想气体的理想等容压缩:T 2 = T 1 (P 2 /P 1)

  • 理想气体的理想等熵压缩:T 2 = T 1 (P 2 /P 1) (γ-1)/y

螺杆鼓风机和罗茨鼓风机的能耗

根据上述信息,等熵压缩中的温度 T2 显然低于等容压缩中的温度 T2。这是因为与罗茨主机以热量形式辐射功相比,以热量形式转移的功较少

 

简而言之,在相同的压力下,螺杆主机的效率高于罗茨主机

 

让我们借助示例来理解这一概念:
 

  • 环境温度为 35°C

  • 额定流量为 2000 m3/h

  • 压力为 0.7 bar (g)

罗茨鼓风机的功耗为 60 kW,空气出口温度为 125°C。螺杆鼓风机的功耗为 43 kW,空气出口温度为 94°C。

 

因此,螺杆型鼓风机比罗茨鼓风机更节能。 

罗茨鼓风机的压力-容积图

罗茨鼓风机的压力-容积图

螺杆鼓风机的压力-容积图

螺杆鼓风机的压力-容积图

结论

螺杆鼓风机的内部气流路径经过了优化,可降低空气压降和湍流。
该套件包括一体式直接驱动齿轮箱,而不是皮带-皮带轮系统,因此减少了动力传递损失。

这些主机与集成变速驱动 (VSD) 相结合,使得螺杆鼓风机的能耗比罗茨鼓风机降低 30%。

 

此外,集成的 Elektronikon 控制器可以全天候监控您的运行情况,以确保尽可能提升可靠性。

 

所有这些优点再加上节能优势,使螺杆鼓风机成为优于罗茨鼓风机的理想选择。