四葉羅茨風機：MVR蒸汽壓縮機可以使用二葉、三葉、四葉羅茨風機，哪種更好呢？

　　MVR蒸汽壓縮機常見的是離心式和羅茨式，離心式風量大，但是面對蒸汽，離心式的喘振情況時有發生，羅茨式蒸汽壓縮機，內部無油潤滑，也可以適應水蒸氣的環境，所以，現在越來越多的蒸汽壓縮機采用羅茨式蒸汽壓縮機了。

　　羅茨式蒸汽壓縮機，常見的是二葉式和三葉式蒸汽壓縮機，四葉式的羅茨鼓風機不是很常見，有研究表明：

　　升壓的選擇對于MVR系統具有重要的影響，升壓越小羅茨風機的綜合性能越好，運行也越穩定，但是升壓過小，對應出口壓力飽和溫度低，與料液的有效傳熱溫度差小，導致蒸發器換熱性能下降，影響到料液的蒸發與濃縮，而升壓太大會導致風機的性能急劇下降，因此，在MVR工藝中風機的壓力比一遍選擇在（1.8-2.0）左右較為適宜。

　　市場上，羅茨式蒸汽壓縮機越來越多，很多企業開始采用羅茨式蒸汽壓縮機，對于處理量小于5噸/h的工況，我們建議采用羅茨式蒸汽壓縮機，材質可以根據具體要求來進行定做。

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四葉羅茨風機：四葉羅茨鼓風機

　　[ 19 ]中華人民共和國國家知識產權局 [ 12 ]實用新型專利說明書 專利號ZL · 9 [51 ] Int. Cl. C丿8刀4口·似丿 [45 ]授權公告日2傭7年6月20日 [22 ]申請日2006巧．23 ．9 [21 ]申請號 [73 ]專利權人謝明順 地址廣東省佛山市南海區獅山新城工業區 [72 ]設計人謝明順 [54 ]實用新型名稱 四葉羅茨鼓風機 [57 ]摘要 本實用新型公開了一種四葉羅茨鼓風機，由殼體內的主、副軸上裝有的互相嚙合的主動葉輪、從動葉輪、主副軸上分別裝有的反向旋轉的同步齒輪、通過軸承、軸承座和密封件裝在殼體上的主動軸、風機殼體的進風口、風機殼體的出風口構成，其特征在于，所述主動葉輪和從動葉輪為四葉型，二者嚙合線型為圓弧線，在嚙合處圓弧線為交互的復合包絡線。本實用新型具有運行更平穩，工作效率更高等優點。 [11 ]授權公告號CN Y [74 ]專利代理機構廣州三環專利代理有限公司代理人詹仲國 權利要求書1頁說明書3頁附圖1頁 4 ．9 權利要求書 第1 / 1頁 一種四葉羅茨鼓風機，由殼體內的主、副軸上裝有的互相嚙合的 主從動葉輪、主副軸上分別裝有的反向旋轉的同步齒輪、通過軸承、軸承座和密封件裝在殼體上的主動軸、風機殼體的進風口、風機殼體的出風口構成，其特征在于，所述主動葉輪和從動葉輪為四葉型，二者嚙合線型為圓弧線，在嚙合處圓弧線為交互的復合包絡線。 2、根據權利要求1所述的四葉羅茨鼓風機，其特征在于，所述嚙合處圓弧線由擺線或漸開線趨勢構成的一組圓弧。 3、根據權利要求1所述的四葉羅茨鼓風機，其特征在于，所述交互 復合包絡線間隙為0 · 002、0．005mm。 4、根據權利要求1所述的四葉羅茨鼓風機，其特征在于，所述進出風口均為螺旋式結構。 5、根據權利要求1或4所述的四葉羅茨鼓風機，其特征在于，所述 進出風口設置在風機殼體的兩邊。 2 ．9 技術領域 說明書 四葉羅茨鼓風機 第1/3頁 本實用新型涉及鼓風機部件，更具體地說是一種四葉羅茨鼓風機。 背景技術 現有的羅茨鼓風機主要采用三葉輪，有如申請號為，申請日為2傭1年12月14日，發明名稱為羅茨鼓風機的專利申請，包括固定在機殼左、右兩端的左墻板和右墻板、固定在左墻板外側的齒輪箱等，穿過機殼內腔的主、從動軸在齒輪箱中的同步齒輪的帶動下有間隙地嚙合且反 向旋轉，主動葉輪和從動葉輪分別固定在主、從動軸上：主動葉輪與從動葉輪為三葉型。此專利就是采用三葉輪，其使用效果較好，但其在流量、 容積效率、運行平穩性、容積比能等方面仍有待提高。 發明內容 本實用新型的目的就是為了解決現有技術之不足，而提供的一種在相同條件下具有流量大、容積效率更高、運行更平穩、容積比能更低的四葉羅茨鼓風機。 本實用新型是采用如下技術解決方案來實現上述目的：該四葉羅茨鼓風機由殼體內的主、副軸上裝有的互相合的主動葉輪、從動葉輪、主副軸上分別裝有的反向旋轉的同步齒輪、通過軸承、軸承座和密封件裝在殼體上的主動軸、風機殼體的進風口、風機殼體的出風囗構成，其特征在于，所述主動葉輪和從動葉輪為四葉型，二者嚙合線型為圓弧線，在嚙合處圓弧線為交互的復合包絡線。 該嚙合處圓弧線由擺線或漸開線趨勢構成的一組圓弧。 3 ．9 所述交互復合包絡線間隙控制在0，2 所述進出風口相對設置在殼體的兩邊。 所述進出風口均為螺旋式結構。 說明書第2/3頁 、0·005m內

四葉羅茨風機：網絡技術模擬下的四葉羅茨鼓風機非穩態流動

　　2.2物理模型的簡化

　　由于羅茨風機三維模型可以由二維模型軸向延伸得到，二維計算模型已能滿足分析流場的需求。另外本文為非定常計算，花費的時間較長，劃分的總體網格數大，所以計算中采用了二維模型。

　　2. 3動網格的實現

　　由于羅茨型風機進排氣容積呈周期性變化，計算域與網格隨時間的變形和位移十分顯著，現有的cro技術只有動網格才能實現這種狀況下的動態模擬。本文采用局部網格再生成和彈性光滑模型來實現動網格以適應實際流場的需要。選取圖1中從進氣口到排氣口的流動空間作為計算域，采用三角形非結構化動網格。局部網格再生成模型用于確定時間步長改變后哪些 網格被重新劃分。在進行下一個時間步迭代之前，重新檢查網格的尺度和扭曲率，當網格的尺寸大于或小于設定尺寸，網格畸變率大于系統畸變率標準，則進行網格再生成。通過編制 或自定義函數（UDF)對轉子的旋轉運動參數進行定義，控制其運動大小方向。計算域的初始網格是比較規則均勻的網格（如圖2(a)>隨著時間的變化，網格因變形與重組也不斷發生變 化，如圖 2（a）( b) ( c) ( d)。

　　2.4數值解法

　　計算中采用有限體積法求解，壓力項用PRESIO格式離散，擴散項用中心差分格式離散，其余項用二階迎風格式離散，壓力速度耦合方程采用PISO算法求解。

　　3計算結果及分析

　　3.1流量變化規律

　　圖3給出了四葉羅茨風機進氣口質量流量隨時間的變化曲線，排氣口質量流量與進口完全對應。由圖3可見，風機在經歷了一段啟動時間（約T/8 )后，氣體質量流量（在0. 049?0. 053 kg/范圍內）隨時間作規則的周期變化，即流動進入了相對穩定的階段。在一個轉子旋轉周期T內，流量隨時間出現8次諧波變化，頻率正好是羅茨風機葉片數的一倍，這是兩個轉子交互作用所產生的結果。與三葉羅茨風機相比，四葉羅茨風機流量變化顯得較為平穩，波動幅度也有所減小。

　　3. 2流場分布

　　圖4給出四葉羅茨風機流場分布隨時間的變化，流速在0? 20 m/范圍內變化，其中θ表示左側轉子的轉角位置。圖4的4 個流場分別對應于圖3的4個典型時刻。由圖3、圖4可見，θ=0°和θ=45°商個時刻，進排氣口流量最小，整個風機內流速較低。θ=22.5°和θ=6.75°商個時刻，進排氣口流量達到最大值，整個風機內流速較高。流量流場變化周期為T/S相位角為45°。

　　3. 3靜壓場分布

　　圖5給出四葉羅茨風機靜壓場分布隨時間的變化，4個靜壓場分別對應于圖3的4個典型時刻，壓力在0?1000P內變化。從計算得到的靜壓分布值隨時間的變化規律看，進氣口位置的平均壓力與流量值成反比，當風機流量達到最大值時，進氣口的平均壓力達到最小值；反之，當流量達到最小值時，進氣口的平均壓力達到最大值。

　　通過對四葉羅茨風機進排氣過程的非穩態流動進行數值模擬，得出四葉羅茨風機質量流量、流速場、壓力場隨時間變化的一般規律。四葉羅茨風機結構上有較好的對稱性，其流動性能顯得較為平穩、可靠。相信，未來的風機行業四葉羅茨鼓風機會引領發展，大綻光彩的。

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四葉羅茨風機：羅茨風機歷史

　　羅茨風機的來歷及特點

　　羅茨風機于1849年英國人喬治金斯發明，后來再由美國人羅茨兄弟成立的-錦工爾公司改進并得到推廣，曾經一度還在當時的潛艇上、以及電報的發送上使用，是一種用途非常廣泛的容積式氣體輸送設備，具有強制鼓風或抽風、且流量恒定的特性，屬于恒轉矩產品；流量隨著轉速的變化而變化，不隨壓力的改變而改變，但隨著壓差的加大，所產生的內泄漏量也會增加，使得羅茨風機在同一轉速的情況下，流量隨著壓力的升高會有微小的下降，但是伴隨著出口的溫度會增高（當入口溫度為20℃，表壓為60KPa時，出口溫度為100℃）。因此，由于這些特性，使得羅茨風機雖然有著噪聲高的缺點，但也一直沒有合適的產品來替代它，讓它被遭淘汰！它同時屬于離心風機和空壓機之間的一個過度產品。流量比空壓機大，壓力比離心風機高。但它還具有一個特征，就是它的壓力的產生來自于憋壓，即在沒有阻力的情況下，是產生不了什么壓力的。如果要恒壓建議在出風口處設置調節閥來穩定它的壓力（但這種恒壓取決于后端系統的阻力要保持穩定）。

　　羅茨風機剛傳入我國時，因技術落后，將只能鼓風的被稱之為羅茨鼓風機（并作為產品主要功能使用），只能抽風的稱之為羅茨真空泵（多為進口），上世紀八十年代，為了發展羅茨風機，由當時的國家機械部牽頭成立了聯合設計組，設計了新L系列羅茨鼓風機，由此，國內的羅茨風機走上快速發展的道路！

　　現在的羅茨風機不僅有三葉型的，還有四葉的和扭葉型的，其目的都是減小振動，降低噪聲！

　　四川省錦工風機有限責任公司技術處

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