全風機電設備(昆山)有限公司
Chuanfan Mechanical and Electrical Equipment (Kunshan) Co., Ltd

羅茨風機三葉與二葉轉子的性能比較

1、基元容積和排量的比較

現在有不少人認為,三葉轉子鼓風機由於比二葉轉子羅茨鼓風機多了壹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,這是壹種錯誤的觀點。 對於漸開線型的葉輪,由於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,二葉和三葉的羅茨鼓風機在 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並沒有降低了它的排量,這正 是三葉轉子其中之壹的優勢。

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 。將二葉型變為三葉型,從而將有效容積從兩等分變為三等分,減少了輸出氣流 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 。

為了進壹步減少羅茨鼓風機的噪聲,對於三葉的葉型可以采用扭葉型。。這種結構不僅可以進壹步擴大鼓風機的基元容積,而且可以進壹 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 ;另壹方面扭葉結構還可以延緩回流過程,降低排氣 脈動。由於受到內泄漏的影響,其進氣流量總有壹些脈動,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壹些,三葉直葉型的排氣脈 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,只需其包容角不小於 180 °,即可以滿足要求 。

3、內泄漏的比較

在間隙大小及工作條件相同的情況下,三葉鼓風 機的內泄漏流量往往比二葉的小壹點。基元容積 V 處於泄漏間隙與進氣口之間 ,對內泄漏流動具有壹定的阻隔作用。對二葉鼓風機而言,容積 V 只在微小的 角度範圍內保持封閉狀態,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,阻隔效果顯著壹些,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於吸排氣的中間壓力,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 並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壹定的內壓縮,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 。

4、轉子力學性能比較

由於三葉葉輪和二葉的在葉型結構上存在的的差 異,在壹般情況下,三葉轉子的力學性能要好於二葉的。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,更具有優勢。

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