內江羅茨風機密封形式和應用介紹
如今羅茨鼓風機在各個領域應用廣泛，密封形式多樣。羅茨鼓風機的密封主要包括三個部分:驅動軸的軸伸、軸承座端部的油封和壁板處的軸封。其中墻板的軸封主要是防止漏氣，另外兩部分是防止漏油，對密封氣體也有要求。
一、空氣密封裝置。
一般我們把密封氣體為主體的結構稱為氣封裝置，把單獨具有油封功能的結構稱為油封裝置。羅茨鼓風機墻板軸封裝置常用迷宮密封、填料密封、膨脹環(huán)密封和機械密封。傳動軸的軸伸部分常用的密封裝置是骨架油封組或機械密封。軸承座尾部的油封常采用回油槽結構或骨架油封組密封。
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1.迷宮密封。
迷宮密封是一種非接觸式動態(tài)密封，它利用流體流經一系列節(jié)流間隙和膨脹腔，使工作介質產生節(jié)流作用來泄漏。迷宮密封廣泛應用于羅茨鼓風機墻板的軸封。密封機理可以簡單解釋為:流體經過許多曲折的通道，許多節(jié)流口產生很大的阻力，使流體難以泄漏，從而達到密封的目的。其優(yōu)點不受轉速和溫度的，結構簡單，維護方便，使用壽命長。適當增加密封齒的數(shù)量可以用于密封高壓氣體；如果密封件加工和裝配良好，它們在運行中不會失效，也不需要經常更換。其缺點是密封件加工精度高。由于密封間隙小，機器運行時會發(fā)生摩擦磨損，從而降低密封性能。這種密封一般適用于航空運輸，但在運輸有毒、易燃、易爆氣體時使用受限。這種密封一般用于標準羅茨鼓風機的壁板密封。
2.包裝密封。
填料密封是用填料填充泄漏通道以防止泄漏的一種密封形式。填料密封結構簡單，拆裝方便，成本低廉，因此得到了廣泛的應用。羅茨鼓風機的填料密封結構中，常用填料填料、模壓聚四乙烯填料和骨架油封填料。因為這種類型的密封是接觸式密封，所以很容易導致軸和油封唇或聚四乙烯填料之間的接觸部分磨損。由于其結構簡單、拆裝方便、成本低、密封效果好、對工作環(huán)境和維護要求低，已廣泛應用于化肥廠等行業(yè)。
3.環(huán)形膨脹密封。
膨脹環(huán)密封是在密封槽中放幾個帶缺口的彈性環(huán)。由于膨脹環(huán)本身的彈力，膨脹環(huán)的外圓緊貼在殼體上，膨脹環(huán)的外徑與殼體之間沒有相對轉動。氣體只能通過膨脹環(huán)和環(huán)形槽之間的間隙向下游泄漏。工作時，膨脹環(huán)在兩側氣壓差的作用下緊貼環(huán)形槽的下游端面。進入間隙的高壓氣體充滿后間隙空間，進一步加強了膨脹環(huán)外圓與密封座內孔之間的密封，剩下的泄漏通道只是膨脹環(huán)的缺口。由于切口的間隙很小，安裝時切片錯位，只有少部分被幾個膨脹環(huán)密封后出去。如果安裝氣體密封裝置，密封效果會更好。因為這種類型的密封是接觸式密封，密封效果更好，但使用時需要油脂潤滑。新開發(fā)的特殊材料膨脹環(huán)，無需添加油脂即可使用。
墻板軸封采用上述三種密封形式。當墻板結構打開時，輸送的氣體不會泄漏到油箱中，而是可能泄漏到大氣中。潤滑油不會漏入外殼。當采用封閉墻板結構時，輸送的氣體可能會泄漏到油箱中。用作真空泵，抽真空時潤滑油可能會漏入外殼。
機械密封，也稱為端面密封，是一種工作流體沿旋轉軸泄漏的裝置。通常由靜環(huán)、轉環(huán)、彈性或磁性元件、轉環(huán)傳動部分和輔助密封圈組成。工作時，利用相對轉動的轉動環(huán)和靜止環(huán)的兩個接合面以及輔助密封來實現(xiàn)密封功能。機械密封能否正常工作取決于兩端之間能否建立穩(wěn)定可靠的潤滑液膜，摩擦熱能否及時輸出。機械密封因其運行可靠、泄漏小、使用壽命長、端面磨損自動補償、無需頻繁維護、功率損耗低、軸無磨損等優(yōu)點，被廣泛應用于機械工業(yè)、石油化工等各種旋轉機械中。
機械密封結構復雜，精度高，昂貴，維護不方便。一般只用于密封要求高，其他密封形式無法滿足的場合。
羅茨鼓風機使用的機械密封分為K型機械密封和N型機械密封。k型機械密封是在傳動軸的軸伸處安裝機械密封，墻板的軸封采用迷宮密封或填料密封。因為允許氣體進入墻板或油箱，所以墻板是封閉的，要求氣體不能降解油。使用這種類型的密封，輸送的氣體可能會泄漏到油箱中，但很少會泄漏到大氣中。抽真空時，油可能會漏入外殼。一般用于輸送清潔的工業(yè)氣體(如氮氣)，但降解潤滑油的氣體不能使用這種密封形式的風機。
羅茨鼓風機墻板部分的軸封采用四個機械密封，也就是俗稱的N型機械密封，氣體泄漏非常少，可以近似達到零泄漏，特別是對于對油有降解作用的氣體，這種密封的風機效果更好。
羅茨鼓風機的密封結構多樣，每種密封形式各有千秋。因此，在選擇羅茨鼓風機時，除了選擇合適的型號外，還應根據(jù)輸送介質的特點選擇合理的密封形式。一般在輸送空氣時使用迷宮式密封。化肥廠輸送C0%或半水煤氣時，由于介質不干凈，含有太多煤焦油，一般采用填料密封形式的風機；石油化工行業(yè)輸送清潔易燃、易爆、有毒氣體的羅茨鼓風機，應選用機械密封式鼓風機。
羅茨鼓風機是一種容積式風機，主要由機體、墻板和帶葉輪的轉子組成。轉子通過齒輪傳動在機體內反向旋轉。進氣腔基本上通過葉輪之間、葉輪與機體之間、葉輪與墻板之間的間隙與出氣腔隔離。隨著葉輪的轉動，積聚在機器內的空氣從進氣腔被推動到出氣腔而不被壓縮，從而達到吹風的目的。
在污泥焚燒項目中，污泥焚燒爐為循環(huán)流化。循環(huán)流化由空氣分為一次風和二次風，通過分級配風的方式控制污泥焚燒中燃料氮向氮氧化物的轉化率。循環(huán)流化一次送風選用羅茨風機，由變頻控制。羅茨風機出口處設置壓力變送器和流量計，控制室可采集風機風量和出口壓力數(shù)據(jù)。
在電機頻率不變的情況下，羅茨鼓風機出口風量的變化曲線如圖所示。
羅茨風機向循環(huán)流化提供的風量保持在恒定水平，實現(xiàn)了恒定的送量，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和控制起著重要作用。
羅茨鼓風機可以克服出口壓力波動對流量的影響，實現(xiàn)給定頻率下的恒流量送風。羅茨鼓風機風量取決于電機頻率調節(jié)，當電機轉速高時，風機風量線性增加。
根據(jù)羅茨風機在污泥焚燒工程中的應用和運行調節(jié)特點，可以看出羅茨風機的風量與電機轉速有關，風機出口壓力的增減不影響風機提供的風量，因此羅茨風機可以在電機轉速不變的情況下實現(xiàn)恒流送風；羅茨風機用于向循環(huán)流化供氣，更容易實現(xiàn)污泥焚燒的穩(wěn)定運行和控制。
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