增壓風機與羅茨風機：RSW／TRS增壓羅茨鼓風機？

　　口徑：50mm-300mm

　　風量：RSW:2.5m3/min-171.1m3/min

　　TRS:1.14m3/min-166.49m3/min

　　壓力：RSW:10000mmAq(1.0kgf/cm2)

　　TRS:20000mmAq(2.0kgf/cm2)

　　用途

　　輸送介質有清潔空氣、清潔煤氣、二氧化硫及其它氣體。廣泛應用于化工、除塵、反吹、食品、冶煉、化肥、鋼鐵、制氧、水泥、電力、紡織、造紙、石油、水產養(yǎng)殖、氣力輸送、污水處理、燃燒后集塵處理、染整造紙設備真空脫水、排煙脫硫、環(huán)境調節(jié)設備、空氣和粉粒體輸送、液體攪拌和利用空壓輸送等各行業(yè)。

　　特點

　　1．風量壓力真空度范圍大

　　口徑：50mm-300mm(2"-12")

　　風量：RSW:2.5m3/min-171.1m3/min；TRS:1.14m3/min-166.49m3/min

　　壓力：RSW:10000mmAq(1.0kgf/cm2)；TRS:20000mmAq(2.0kgf/cm2)

　　2．壓力隨系統阻力的變化而變化，具有自適應性。

　　3．具有強制送氣的排氣特性，即當壓力變化時，流量變化甚微。

　　4．主要零件精度高(齒輪達到5級加工精度，軸承采用進口軸承，主要零部件由加工中心進行加工,具有互換性)。

　　5．出口壓力變化值較小，軸承和齒輪承受力較小，運行平穩(wěn)，使用壽命長。

　　6．轉子動平衡精度高，軸承間隙小，逆壓較小，流速穩(wěn)定、順暢，所以風機振動小，噪音較低。

　　7．輸送介質不含油污。

　　8．相同轉速時，三葉式振動較小、噪音較低、壽命長。

增壓風機與羅茨風機：三葉羅茨風機與兩葉羅茨風機性能對比

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　　羅茨鼓風機是一種雙轉子壓縮機械，兩個轉子的軸線相互平行。轉子由葉輪和軸組成，有的小型鼓風機為了提高轉子的剛度把轉子和軸做成一體。為避免旋轉過程中相互接觸，葉輪之間、葉輪和機殼及墻板之間具有微小的間隙。羅茨鼓風機的兩個轉子做方向相反的等速旋轉，而且在旋轉的過程中葉輪和機殼與墻板圍成的封閉的基元容積的體積保持固定。氣體的壓縮是在基元容積與排氣口相通的一瞬間，由高壓氣體向基元容積的回流而實現的?。羅茨風機工作原理在前面的文章中詳細介紹過了：

　　羅茨鼓風機與其它旋轉類型的鼓風機相比具有結構簡單、制造容易、操作方便、維修周期長而且在使用的壓強范圍內排氣量幾乎不變等優(yōu)點。?其缺點是：

　　1）由于間隙的存在，造成氣體的泄漏，且泄漏流量隨著壓強比的增大而增加，限制了鼓風機向高壓方向的發(fā)展；

　　2）由于進氣和排氣的脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大；

　　3）直葉羅茨鼓風機由于沒有內壓縮過程，絕熱效率較低。

　　正是由于羅茨鼓風機的泄漏和噪聲問題限制了它的進一步的廣泛的應用。而三葉羅茨風機相對于二葉的鼓風機在這兩方面具有一定的優(yōu)勢。

　　1?性能分析比較

　　1.1?基元容積和排量的比較

　　現在有不少人認為，三葉轉子鼓風機由于比二葉轉子羅茨鼓風機多了一個葉而簡單的認為在中心距外圓半徑相同的條件下，二葉轉子的鼓風機比三葉的排氣量大，這是一種錯誤的觀點。

　　對于漸開線型的葉輪，由于面積利用系數和葉輪的頭數沒有關系，也就是在選用漸開線葉輪的時候，二葉和三葉羅茨風機在主要參數相同的時候其排量是相同的。

　　通過上面的論述，在葉型選取適當的時候，三葉的比二葉的理論輸氣量更大。所以說文獻?[3-4]?講的三葉是以犧牲了基元單元的容積來降低了它的噪聲，這句話是不恰當的，三葉的在降低噪聲的同時并沒有降低了它的排量，這正是三葉轉子其中之一的優(yōu)勢。

　　1.2?噪聲及振動大小的比較

　　羅茨鼓風機在工作過程中，氣體逆流壓縮產生強烈的空氣沖擊動力噪聲，為了減少這種噪聲，在不改變整個有效容積的情況下，減少單個有效容積?V?的體積，從而減少霍而姆共振效應，達到減小噪聲的目的。將二葉型變?yōu)槿~型，從而將有效容積從兩等分變?yōu)槿确郑瑴p少了輸出氣流壓力的脈動，而且排氣腔部分體積通過葉輪間隙回流到進氣腔的氣體流量減少，氣體的擾動減小，氣體的脈動壓力減小，從而使鼓風機的振動減少。壓力脈動是羅茨鼓風機的主要噪聲源，三葉式鼓風機能有效地降低噪聲達?5dB?。

　　為了進一步減少羅茨鼓風機的噪聲，對于三葉的葉型可以采用扭葉型。這種結構不僅可以進一步擴大鼓風機的基元容積，而且可以進一步減小羅茨鼓風機的噪聲。當羅茨鼓風機的葉輪扭轉角為?60?°時，其理論流量為定值，不勻度為零?；另一方面扭葉結構還可以延緩回流過程，降低排氣脈動。由于受到內泄漏的影響，其進氣流量總有一些脈動，但要比三葉直葉的要小。扭葉型的羅茨鼓風機的排氣脈動要比直葉型的小一些，三葉羅茨風機的排氣脈動也比二葉的要小，但差別不是太明顯。二葉的轉子不可能利用扭葉這種形式，因為如果二葉的采用扭葉的話，其扭轉角要取?270?°，在保證葉輪正常嚙合的情況下，這種結構是不可能實現的。而三葉的扭葉轉子，只需其包容角不小于?180?°，即可以滿足要求?。

　　1.3?內泄漏的比較

　　在間隙大小及工作條件相同的情況下，三葉羅茨風機的內泄漏流量往往比二葉的小一點。基元容積?V?處于泄漏間隙與進氣口之間，對內泄漏流動具有一定的阻隔作用。對二葉鼓風機而言，容積?V?只在微小的角度范圍內保持封閉狀態(tài)，阻隔作用不大。三葉鼓風機的基本容積至少有?60?°的封閉旋轉過程，阻隔效果顯著一些，可以提高鼓風機的容積效率。采用三葉轉子及逆流冷卻的鼓風機，封閉容積內的氣體處于吸排氣的中間壓力，這樣通過葉輪頂端及端面的泄漏就不是從排氣壓力直接到吸氣壓力。對三葉扭葉轉子，當排氣口呈對角線布置時，結合扭葉轉子逐漸嚙合的特點，使扭葉轉子工作時并不象直葉那樣能使基元容積完全與排氣口相通，在與排氣口連通前使基元容積中的氣體能在機殼內轉子旋轉時產生一定的內壓縮，這樣就比二葉轉子在同樣條件下的直接泄漏量還要小，容積比能也相應降低?。

　　1.4?轉子力學性能比較

　　由于三葉葉輪和二葉的在葉型結構上存在的的差異，在一般情況下，三葉轉子的力學性能要好于二葉的。在葉輪大小和氣體壓差相同的情況下，三葉轉子承受的最大的合力要比二葉轉子的小，大概是二葉轉子的?80%?。三葉轉子本身結構的剛性就比二葉的好，而且在中心距、葉輪半徑和葉輪長度相同，所用材料也相同的情況下，三葉的質量要比二葉的稍微輕點。所以三葉轉子在保證葉輪和外殼的間隙及葉輪間的間隙方面，更具有優(yōu)勢。

　　1.5?三葉羅茨風機在汽車上的應用

　　現在羅茨鼓風機在汽車上的應用也越來越廣泛。圖?5?是機械增壓器的部分剖視圖，可以看出它就是一個小型的羅茨鼓風機。在汽車上所應用的羅茨增壓器要求的增壓不是很大，但轉速提高了很多，最高可以達到?20000r/min?，而且要求質量輕，體積小，最重要的就是噪聲不能太大。三葉扭葉轉子羅茨鼓風機和二葉的相比?由于其噪聲較低，轉動也相對的平穩(wěn)，在機械增壓器上獲得了廣泛的應用。

　　2　結論

　　（1）在中心距和外圓半徑相同的情況下，圓弧葉型的三葉羅茨風機比兩葉的排量要大。漸開線葉型羅茨鼓風機的排量和轉子的頭數沒有關系。

　　（2）三葉羅茨風機的振動和噪聲比二葉的小，在三葉轉子上使用的軸承的壽命比在二葉上使用的長?15%?左右。而且三葉轉子可以采用扭葉轉子來降低其噪聲和振動，二葉轉子由于結構上的限制不能采用扭葉結構。

　　（3）三葉轉子的力學性能較好，相比于二葉的可更好地保證葉輪之間及其葉輪和機殼的間隙。

　　（4）三葉羅茨風機特別是扭葉型的由于噪聲和動平衡性能較好，在汽車機械增壓上的應用越來越多。

　　隨著機械加工技術的發(fā)展，批量的生產三葉直葉轉子已經不是難題。扭葉型的轉子在數控機床上加工的效率也越來越高。由于三葉羅茨風機相對于二葉的優(yōu)勢較明顯，其應用會更加的廣泛。

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　　此外，還可以通過羅茨風機選型系統查詢價格，如下圖客戶僅需輸入風量、選擇風壓，就可以方便、快速、準確、可靠地進行羅茨鼓風機、回轉式鼓風機等各類容積式風機的選型和價格查詢工作。

　　羅茨風機選型系統

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　　羅茨鼓風機是一種容積式葉瓣泵，其工作原理是用一對嚙合的葉片來泵送流體，而不是一組拉伸齒輪。流體被困在周圍的裂片口袋，并進行了從進氣側排氣。羅茨鼓風機的最常見應用是作為二沖程柴油機的感應裝置，如底特律柴油機和電動柴油機。羅茨鼓風機也用于增壓奧托式發(fā)動機與風機，由發(fā)動機曲軸通過定時或三角帶、鏈條或齒輪火車。

　　羅茨鼓風機的名字命名的美國發(fā)明家和兄弟菲蘭德和Francis Marion Roots，對印第安娜美國康納斯維爾，羅茨鼓風機公司的創(chuàng)始人，誰的專利設計基本在1860作為一個用于高爐及其它工業(yè)應用的空氣泵。1900，戈特利布戴姆勒包括一個羅茨鼓風機在一個專利引擎設計，使羅茨鼓風機的最古老的各種設計現在可用。羅茨風機一般稱為風機或Pd（容積）鼓風機，[ 1 ]，可以稱為“緩存”時，在熱棒的定制的汽車汽油發(fā)動機。[ 2 ]羅茨鼓風機簡單，使用廣泛。這可比在發(fā)展積極的進氣歧管壓力替代增壓器更有效（即大氣壓力以上）在發(fā)動機轉速較低時，使客運汽車應用的流行選擇。峰值扭矩可達到約2000轉。不像基本圖，最現代的羅茨增壓器將三葉或四葉轉子；這讓葉沿轉子軸輕微的螺旋，這反過來又降低了輸入和輸出的脈沖（這是不切實際的兩葉，甚至輕微的螺旋可以打開一個自由的路徑通過在一定角的增壓器）。

　　在內燃機的壓縮機運行中，累積熱是一個重要的考慮因素。在三種基本增壓器類型中，羅茨設計歷史上具有最差的熱效率，特別是在高壓比下。（3）根據理想氣體定律，壓縮操作將提高壓縮輸出的溫度。此外，壓縮機本身的操作需要能量輸入，它被轉換成熱能，并可以通過壓縮機外殼傳輸到氣體，加熱它更多。雖然冷卻器通常被稱為他們的使用渦輪增壓器，增壓器也可以從冷的使用效益。內部燃燒是根據熱力學循環(huán)，和一個冷卻器的進氣溫度的查詢結果在一個更大的熱力學膨脹，反之亦然。熱進氣汽油引擎引發(fā)爆炸，可以融化在柴油機活塞，而中間階段增加了復雜性，但可以通過增加輸入電荷量提高功率輸出，就像發(fā)動機的高容量。冷了熱了熱效率（功率）推出的壓縮，但增加了可用的電源因為增加每個周期的工作質量。以上約5 psi（0.3 bar）中間的改進可以成為戲劇，羅茨式增壓器[引文需要]，一種成功的采用是一個薄的換熱器放置吹風機和發(fā)動機之間的加法。水通過它循環(huán)到靠近車輛前部的第二個單元，在那里風扇和環(huán)境氣流可以散發(fā)所收集的熱量。

　　根的設計通常用于二沖程柴油發(fā)動機（由底特律柴油[卡車和公共汽車]和通用電氣汽車的電動[鐵路]部門]推廣，這需要某種形式的強制感應，因為沒有單獨的進氣沖程。羅茨有限的二沖程柴油機，用于科梅市佳利汽車，有羅茨式鼓風機但兩名不連接。

　　增壓器上使用燃料發(fā)動機，有趣的汽車，和其他的阻力，以及熱棒，在通用汽車教練師鼓風機事實衍生物的工業(yè)柴油發(fā)動機，這是適合在飆車運動早期的汽車使用。這些單位型號名稱描述它們的大小；即一次常用的“4–71”和“6–71“吹風機被設計為通用汽車柴油機具有四或六缸71立方英寸。目前的競爭dragsters用售后GMC變種設計類似的?71系列，但隨著轉子和殼體長度增加增加抽水能力，確定為8–71、12–71、16–71，等。

　　羅茨鼓風機通常用于在大的空氣量必須跨越一個相對較小的壓力差的應用程序。這包括低真空應用，羅茨鼓風機單獨行動，或作為高真空系統的一部分，在與其他泵的組合使用。

　　一些民防警報器使用羅茨鼓風機將空氣泵到轉子（斬波器）。最有名的是聯邦信號雷電系列，和ACA（現在美國信號公司）颶風。這些警報器被稱為“增壓警報器”。

　　羅茨鼓風機也用于反向測量氣體或液體的流動，例如，在燃氣表。

　　一個最簡單的羅茨鼓風機形式擺線轉子，采用交替切段內、外擺線曲線。對于一二瓣轉子，較小的生成圓是直徑較大的四分之一。真正的羅茨鼓風機可能有更復雜的配置，提高效率。在一個轉子的葉不會驅動其他轉子在所有位置的最小自由發(fā)揮，使一個單獨的齒輪對葉提供相位。

　　由于旋葉泵需要保持葉瓣之間的間隙，單級羅茨鼓風機只能通過有限的壓差泵氣。如果泵使用在其規(guī)格之外，氣體的壓縮產生如此多的熱量，使裂片膨脹到它們堵塞的位置，損壞泵。

　　羅茨泵可抽水量大但他們只能達到適度壓縮，它并不少見，多羅茨風機階段，經常與換熱器（器）之間的冷卻氣體。泵表面的油缺乏使得泵能夠在污染控制很重要的環(huán)境中工作。碳氫化合物的高抽運速率也允許羅茨泵提供了一個有效的隔離之間的潤滑泵，如旋轉壓縮泵，和真空室。

　　一個變種使用爪形轉子更高的壓縮。

　　羅茨鼓風機可以達到70%左右的效率，同時實現兩個最大壓力比。由于羅茨鼓風機在離散脈沖中泵氣（與螺桿壓縮機不同），脈動噪聲和湍流可能會在下游傳播。如果沒有適當的管理（通過出口管道幾何形狀）或占（下游構件的結構加固），由此產生的脈動可能會導致流體氣蝕和/或損壞部件的鼓風機下游。

增壓風機與羅茨風機：羅茨風機能夠讓氣體增壓嗎？

　　問題：羅茨風機能夠讓氣體增壓嗎？

　　答案：可以的；

　　羅茨風機屬于強制輸送設備，對于空氣進行壓縮后輸送，升壓是怎么來的呢？羅茨風機在輸送氣體時，前方管道具備一定的壓力，比如這個壓力是50kpa。

　　我們常見的離心式的鼓風機，在輸送氣體時，面對較高的壓力，無法正常輸送氣體，羅茨風機可以將大氣中的空氣，強制輸送到管道中。期間會有壓縮氣體，會釋放一定的熱量出來。

　　羅茨風機的升壓一般在9.8-200kpa之間，容積式回轉風機的特性是自身不產生壓力，我們在選型時常會聽到“背壓”，羅茨風機的升壓也就是其可以克服的壓力，我們在選型的時候，一般會在9.8-200kpa之間進行選擇。

　　在國內200kpa已經是羅茨鼓風機的極限壓力了，如果需要克服更大的壓力，則需要選用其他類型的風機了。

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