高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案

1、高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要設(shè)計(jì)要求1 主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)2 滿足設(shè)計(jì)條件的高溫風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)2 弘潤高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)為了詳細(xì)論述高溫風(fēng)機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)，附主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1如下 1.隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和隔熱材料的選取為降低高溫氣體對鼓風(fēng)機(jī)潤滑傳動的影響，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮隔熱措施。在風(fēng)機(jī)兩端的隔板上增加側(cè)板，并在側(cè)板與隔板之間增加隔熱層導(dǎo)熱系數(shù)較低的隔熱墊片4-5 ，有效地降低機(jī)腔向兩端的熱傳遞。同時(shí)，在墻板與隔板之間也采用隔熱墊片，降低隔板向墻板的熱傳遞。這種隔熱結(jié)構(gòu)和隔熱材料的選取，有利于減少氣體熱量向機(jī)械傳動部位的熱傳導(dǎo)。2.高溫氣體的密封高溫氣體的密封采用雙端面機(jī)械密封6-7 ，不

2、但密封性好，符合介質(zhì)對密封性能的要求，而且循環(huán)流動的機(jī)封封液可以帶走部分通過隔板的導(dǎo)熱和自身產(chǎn)生的熱量，使風(fēng)機(jī)軸承、齒輪等需要低溫運(yùn)行的傳動部位處于良好的工作狀態(tài)。對于密封材料除應(yīng)考慮介質(zhì)適宜性，還要考慮高溫的適應(yīng)性。該機(jī)封采用了耐腐蝕、耐高溫的金屬材料8和全氟醚材料O形圈。3.輔助降溫措施理論上，即使再好的隔熱材料也達(dá)不到絕熱效果，熱傳遞是必然存在的，在高溫的影響下，部分熱量會通過氣腔與轉(zhuǎn)子源源不斷地向機(jī)封、墻板、軸承、油箱及齒輪傳遞。為了保證風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，鼓風(fēng)機(jī)兩側(cè)的墻板由常規(guī)的封閉式結(jié)構(gòu)改為開放式結(jié)構(gòu)，依靠空氣對流進(jìn)一步降低墻板溫度和軸溫。主、副油箱采用加強(qiáng)型水冷夾套結(jié)構(gòu)，充分換熱，以降

3、低潤滑油的溫度9 。4.高溫材料及耐高溫零部件的選擇高溫氣體過流主要部件的材料采用高性能球墨鑄鐵，O形密封圈采用全氟醚材料，零部件的表面涂裝采用耐高溫涂料。其它零部件如油封、軸承及潤滑油等的選擇均考慮了溫度適應(yīng)性。5.零部件配合與葉輪各部間隙鼓風(fēng)機(jī)零部件的配合尺寸應(yīng)考慮溫度的影響。風(fēng)機(jī)的機(jī)殼間隙、葉輪間隙、墻板間隙及齒輪游隙等在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造中為重要設(shè)計(jì)點(diǎn)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)高溫用途時(shí)與常溫用途比較，零部件的溫度場區(qū)別較大，對各部間隙設(shè)計(jì)的影響也較大。高溫羅茨鼓風(fēng)機(jī)相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)高溫羅茨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需對高溫鼓風(fēng)機(jī)關(guān)鍵零件進(jìn)行溫度梯度計(jì)算、強(qiáng)度校核及對間隙進(jìn)行計(jì)算，才能確保羅茨鼓風(fēng)機(jī)在高溫用

4、途時(shí)使用安全可靠。1 溫度梯度的計(jì)算10根據(jù)熱平衡原理，簡化熱傳遞模型。高溫風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下，按一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，溫度從機(jī)腔側(cè)板墊隔板隔板墊墻板潤滑油，形成不同的溫度梯度，見圖2。根據(jù)熱傳遞理論，機(jī)腔側(cè)板墊的傳熱為強(qiáng)迫對流換熱，墻板潤滑油的傳熱為自然對流換熱，中間各壁面間均為固體熱傳導(dǎo)。由此可列出一組換熱方程如下：Q=1×A1×（Tf1-TW1）=K1×（Tf1-TW1） （1）Q=1/1×A2×（TW1 -TW2）=K2×（TW1-TW2） （2）Q=2/2×A3×（TW2 -TW3）=K3×（TW2-TW

5、3） （3）Q=3/3×A4×( TW3 -TW4 ) =K4×( TW3-TW4) （4）Q=4/4×A5×（TW4 -TW5）=K5×（T W4-TW5） （5）Q=2×A6×（TW5-Tf2）=K6×（TW5-Tf2） （6）式中：A1A6和16可以根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行計(jì)算得到，14是物性，可以依次查出。又已知機(jī)腔內(nèi)的溫度Tf1=(200+260)/2=230，潤滑油的溫度Tf2按照90設(shè)計(jì)，并假設(shè)與潤滑油接觸的壁面溫度TW5為某一數(shù)據(jù)TW5*。根據(jù)強(qiáng)迫對流換熱，計(jì)算出1，并根據(jù)自然對流換熱，計(jì)算出2，可依次計(jì)算出各部位的換熱系數(shù)K1K6溫度，解方程，求出換熱量Q=(T1-T2)/（1/K1+1/K2+1/K3+1/K4+1/K5+1/K6），從而可依次計(jì)算出各壁面溫度TW1TW5。經(jīng)過循環(huán)復(fù)核，直至TW5=TW5*。2 高溫羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度、軸承壽命和間隙計(jì)算2,11-12根據(jù)材料力學(xué)基礎(chǔ)，對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行彎矩和扭矩強(qiáng)度校核，并對軸承的疲勞壽命進(jìn)行核算，以保證風(fēng)機(jī)整體的使用壽命。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中必須留有一個(gè)微小的間隙，以保證正常運(yùn)行。由于高溫風(fēng)機(jī)的溫度因素勢必造成機(jī)腔內(nèi)各部位零部件超常膨脹，各部位間