羅茨風(fēng)機在污水處理曝氣設(shè)備中應(yīng)用廣泛，本文從原理到使用維護做一個較詳細的介紹！
羅茨鼓風(fēng)機系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機。這種壓縮機靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體，當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸，它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤滑油污染。
1、選型
在污水廠鼓風(fēng)機選型時，風(fēng)機廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標準進氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，然而風(fēng)機在實際使用中并非標準狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風(fēng)機的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計選型時就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實際使用狀態(tài)將風(fēng)機的性能要求，換算成標準進氣狀態(tài)下的風(fēng)機參數(shù)來選型。
2、壓力
容積式鼓風(fēng)機排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機本身，而是氣體由鼓風(fēng)機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風(fēng)機具有強制輸氣的特點。鼓風(fēng)機銘牌上標出的排氣壓力是風(fēng)機的額定排氣壓力。實際上，鼓風(fēng)機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。
對于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力(背壓)為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。（大致就是水深加一米）
3、風(fēng)量（需氧量）
在計算污水處理的需氧量時，其結(jié)果為標準狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標準狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風(fēng)機的使用狀態(tài)不是標準狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會發(fā)生變化，鼓風(fēng)機所供應(yīng)的空氣容積流量與標準狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導(dǎo)致供氧量不足。最為簡單的計算方式就是按污水池面積來算 一個平方四個曝氣頭，每個曝氣頭的供氣量0.03m3/min（這里的0.03是取曝氣頭中間值）
4、冬季和夏季的區(qū)別
鼓風(fēng)機選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機供氣流量的變化規(guī)律對于同一臺鼓風(fēng)機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會發(fā)生變化，也就是說供氧量會有所不同。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風(fēng)機所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標準狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。
因此，在生產(chǎn)運行過程中，需要針對這種變化對設(shè)備進行及時的調(diào)整，使鼓風(fēng)機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應(yīng)。對于羅茨鼓風(fēng)機來說，使用變頻器，通過改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟實用的。
根據(jù)流體力學(xué)理論，氣體的流動過程將伴隨著損失。例如，氣體流過節(jié)流裝置后，氣流的壓力會相應(yīng)減少，也就是它們損失了風(fēng)機的有用功。由于這一切都是在風(fēng)機輸送氣體的過程中發(fā)生的，也就是浪費了風(fēng)機的能量。
風(fēng)機工況點是風(fēng)機在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點。風(fēng)機實際運行時，并非永遠停留在設(shè)計工況點上。它將隨用戶的需求或外界條件的變化而變化，也就是風(fēng)機實際上處于變工況下工作。要想使風(fēng)機的風(fēng)壓或風(fēng)量達到某一目標值，就需要對風(fēng)機或管網(wǎng)進行為人為地控制，亦稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié)，實現(xiàn)在保證風(fēng)機能夠穩(wěn)定工作的條件下，既要滿足生產(chǎn)對流量或壓力的要求，又能最大限度地節(jié)能。簡言之，調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求，擴大（穩(wěn)定）工況，實現(xiàn)節(jié)能，防止喘振。
風(fēng)機采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達到同一目的，但節(jié)能效果各不相同。
根據(jù)理論分析及實踐證明，可得出如下4個方面的結(jié)論。
1、對于鼓風(fēng)機和壓縮機，出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。盡管相對流量Qr（實際流量Q與設(shè)計流量Q0之比）減少時，功率亦相應(yīng)減少。如當(dāng)Q=0.65 Q0時，所對應(yīng)的功率減少到原來的80%左右，但與其它調(diào)節(jié)方式相比，耗能仍居首位。
2、如果相對流量變化不大時（或稱調(diào)節(jié)深度小時），幾種調(diào)節(jié)方式耗功差別不大。即調(diào)節(jié)方式對節(jié)能效果影響不大，甚至不僅不節(jié)能，反而因調(diào)節(jié)裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。
3、一般來說，調(diào)節(jié)深度越大，節(jié)能效果越顯著。因此，要慎重選擇調(diào)節(jié)方式，以期獲得最大效益。
4、變速調(diào)節(jié)曲線接近理想曲線。所以，變速調(diào)節(jié)方式優(yōu)越，特別是采用變頻電動機調(diào)速的節(jié)能方案為最佳，但需要增設(shè)變頻裝置。對于中小容量的變頻調(diào)速建議采用；由于大容量高電壓變頻調(diào)速裝置價格較高，應(yīng)結(jié)合具體情況，綜合比較，決定取舍。總之，既要考慮調(diào)節(jié)性能，也要考慮設(shè)備初投資、可靠性及經(jīng)濟性等，全面評價調(diào)節(jié)方式的優(yōu)劣。
羅茨鼓風(fēng)機的使用要求是，輸送的進氣介質(zhì)溫度不得高于40℃，介質(zhì)中的微粒雜質(zhì)含量不得大于1000mg/m3，微粒的最大尺寸應(yīng)在0,1mm以下。使用升壓時，不得超過鼓風(fēng)機銘牌上所規(guī)定的額定升壓值，由于羅茨鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)特殊，因此在運轉(zhuǎn)要求上同其它的風(fēng)機有許多不同之處，必須注意。
啟動
羅茨鼓風(fēng)機在啟動開機前應(yīng)作好以下各項準備工作：
完全打開進氣調(diào)節(jié)閥，出氣調(diào)節(jié)閥以及旁通管；
檢查進風(fēng)口空氣濾清器是否暢通，濾清器進口是否完全打開；
檢查管道、閥門、消聲器、空氣濾清器支撐是否穩(wěn)固，不得有負荷力加在機殼上；
檢查潤滑油是否良好，型號是否合適，潤滑油層深度應(yīng)達到規(guī)定油線以上3～5厘米，冷卻水系統(tǒng)是否暢通；
撥動聯(lián)軸器、檢查葉輪轉(zhuǎn)運是否靈適，有無摩擦碰撞；
檢查各部位聯(lián)接是否良好，有無松動；
清除周圍雜物，保持風(fēng)機兩米范圍內(nèi)無雜物；
檢查電氣部分以及降壓啟動設(shè)備是否完好；
檢查檢修工具是否齊備，消防滅火器材是否充足完備。
在以上九項工作做完后，即可開機。羅茨鼓風(fēng)機開機應(yīng)首先空車運轉(zhuǎn)20～30分鐘，觀察鼓風(fēng)機有無不正常的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)有撞擊或摩擦聲，應(yīng)立即停車檢查，并排除故障。待空機運轉(zhuǎn)正常后，即可進行負載開機。待風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)后，逐漸調(diào)節(jié)出口閥門（或逐漸關(guān)閉放空閥），逐漸加載到額定壓強，但不得超載運行。在開機時絕對禁止將進、出風(fēng)口閘閥全部關(guān)閉，也不能在滿載時突然停車。
運轉(zhuǎn)
當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)后，操作人員應(yīng)密切注視所有部件運行狀況，隨時觀察機器各部件的溫度，機器的振動，以及消聲器的噪音，如有異常應(yīng)立即停機。
停機
羅茨鼓風(fēng)機的正常停機是首先打開旁通管，進行“放風(fēng)”，待風(fēng)壓降下來后（基本為零），才能切斷電源，然后關(guān)閉進氣閥、冷卻水系統(tǒng)。非正常停機也應(yīng)首先考慮打開旁通管，進行“放風(fēng)”
維護
正常運轉(zhuǎn)中，每隔1～2小時檢查一下軸承、油箱內(nèi)潤滑油、電機等的溫度，不得高于規(guī)定值。羅茨鼓風(fēng)機在運轉(zhuǎn)過程中噪聲很大，為了降低噪聲，除了安裝消聲器外有時也可以采用一些簡便方法以減少噪聲，比如用地穴法。在地下挖一個4～5m3的地穴，地穴上蓋封好，用一根導(dǎo)管將進風(fēng)口引入地穴，用另一導(dǎo)管將外界空氣引入地穴。兩根導(dǎo)管盡量踩入地穴底，這樣可以減少很多噪音。
羅茨鼓風(fēng)機的潤滑油3～6個月更換一次或用孔徑小于50微米的銅絲網(wǎng)過濾一次。第一次起動后工作時間最多為200個小時，就應(yīng)換油。消聲器也宜半年左右檢修一次，更換部分或全部吸音材料?？諝鉃V清器應(yīng)經(jīng)常檢修，進出口閥門，旁通管應(yīng)保持正常良好狀態(tài)。有問題立即修理。
故障原因以及處理方法噪音高 1管道堵塞引起壓力升高2皮帶罩安裝不當(dāng)引起的振動3風(fēng)機軸承磨損4風(fēng)機內(nèi)進入灰塵造成研傷5無潤滑劑6V形帶輪松動7三角帶打滑1重新或更換管路2重新裝好皮帶罩3更換新的軸承4拆檢風(fēng)機5補充潤滑油6緊固項絲7調(diào)整皮帶張緊度葉輪與葉輪摩擦1葉輪上有污染雜質(zhì)，造成間隙過小2齒輪磨損,造成側(cè)隙大3齒輪固定不牢，不能保持葉輪同步4軸承磨損致使游隙增大1清除污物，并檢查內(nèi)件有無損壞2調(diào)整齒輪間隙,若齒輪側(cè)隙大于平均值30%～50%應(yīng)更換齒輪3重新裝配齒輪,保持錐度 配合接觸面積達75%4更換軸承葉輪與墻板機殼的摩擦1安裝間隙不正確；2運轉(zhuǎn)壓力過高，超出規(guī)定值；3運轉(zhuǎn)溫度過高；4機殼或機座變形，風(fēng)機定位失效；5軸承軸向定位不佳。1重新調(diào)整間隙；2查出超載原因，將壓力降到規(guī)定值；3檢查安裝準確度，減少管道拉力4檢查修復(fù)軸承，并保證游隙。溫度過高1油箱內(nèi)油太多、太稠、大臟；2過濾器或消聲器堵塞；3壓力高于規(guī)定值；4葉輪過度磨損，間隙大；5通風(fēng)不好，室內(nèi)溫度高，造成進口溫度高6運轉(zhuǎn)速度太低，皮帶打滑。1降低油位或挾油；2清除堵物；3降低通過鼓風(fēng)機的壓差；4修復(fù)間隙；5開設(shè)通風(fēng)口，降低室溫；6加大轉(zhuǎn)速，防止皮帶打滑。風(fēng)量不足1進口過濾堵塞；2葉輪磨損，間隙增大得太多；3皮帶打滑；4進口壓力損失大；5管道造成通風(fēng)泄漏。1清除過濾器的灰塵和堵塞物；2修復(fù)間隙；3拉緊皮帶并增加根數(shù)；4調(diào)整進口壓力達到規(guī)定值；5檢查并修復(fù)管道皮帶破損1超負荷運轉(zhuǎn)2皮帶打滑3兩皮帶輪不平行1調(diào)整2調(diào)整3調(diào)整漏油或油泄露到機殼中1油箱位大高，由排油口漏出；2密封磨損，造成軸端漏油；3壓力高于規(guī)定值；4墻板和油箱的通風(fēng)口堵塞，造 成油泄漏到機殼中。1 降低油位；2更換密封；3疏通通風(fēng)口，中間腔裝上具有2mm孔徑的旋塞，打開墻板下的旋塞。 異常振動和噪聲立即停車1滾動軸承游隙超過規(guī)定值或軸承座磨損；2齒輪側(cè)隙過大，不對中，固定不緊；3由于外來物和灰塵造成葉輪與葉輪,葉輪與機殼撞擊；4由于過載、軸變形造成葉輪碰撞；5由于過熱造成葉輪與機殼進口處磨擦；6由于積垢或異物使葉輪失去平衡；7地腳螺栓及其他緊固件松動。1更換軸承或軸承座；
2重裝齒輪并確保側(cè)隙；3清洗鼓風(fēng)機，檢查機殼是否損壞；4檢查背壓，檢查葉輪是否對中，并調(diào)整好間隙；5檢查過濾器及背壓，加大葉輪與機殼進口處間隙；6清洗葉輪與機殼，確保葉輪工作間隙；7擰緊地腳螺栓并調(diào)平底座。電機超載1與規(guī)定壓力相比，壓差大，即背壓或進口壓力大高；2與設(shè)備要求的流量相比，風(fēng)機流量太大，因而壓力增大；3進口過濾堵塞，出口管道障礙或堵塞；4轉(zhuǎn)動部件相碰和磨擦(卡住)；5油位太高；6窄V型皮帶過熱，振動過大,皮帶輪過小。1降低壓力到規(guī)定值；2將多余氣體放到大氣中或降低鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速；3 清除障礙物；4立即停機，檢查原因；5將油位調(diào)到正確位置；6檢查皮帶張力，換成大直徑的皮帶輪。電機停轉(zhuǎn)1超負荷2風(fēng)機研傷3電源接線不良4電機內(nèi)部過臟或軸承損壞5電機本身存在質(zhì)量問題1檢查管道系統(tǒng)2檢修3修理4清掃風(fēng)機或者更換軸承5更換電機
山東羅茨風(fēng)機有限公司是一家專業(yè)從事羅茨風(fēng)機設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售、服務(wù)為一體的制造商。是集設(shè)計、研制、銷售于一體的專業(yè)羅茨風(fēng)機供應(yīng)商，公司主要生產(chǎn)各類型號的羅茨風(fēng)機。加工過程全部采用數(shù)控精密設(shè)備生產(chǎn)，噪音低，質(zhì)量穩(wěn)定。具有結(jié)構(gòu)合理、體積小、效率高、重量輕、流量大、噪音低、節(jié)能，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用壽命長維修方便等特點。已被廣泛用于污水處理、真空包裝、氣力輸送、水產(chǎn)養(yǎng)殖、糧食加工、電力、石化、水泥、礦山、特殊氣體輸送加壓等行業(yè)。公司以嚴格的管理，堅實的質(zhì)量，完善的售后服務(wù)為經(jīng)營宗旨…
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原標題：羅茨風(fēng)機自動化檢測控制系統(tǒng)
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機、水冷羅茨風(fēng)機、油驅(qū)羅茨風(fēng)機、低噪音羅茨風(fēng)機，贏得了市場好評和認可。
本系統(tǒng)共有三種運行方式可供選擇，即“就地”、“遠控”、“自動”；在觸摸屏上我們可以選擇就地或遠控兩種方式。
在我們的集控室羅茨風(fēng)機供電界面上有一個自動/半自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)我們在觸摸屏上設(shè)置了遠控方式時，此開關(guān)才會有效，當(dāng)我們選擇自動時，羅茨風(fēng)機進入自動運行狀態(tài)，此時，不管是現(xiàn)場觸摸屏，還是集控室，都不能進行控制，只能進行監(jiān)測羅茨風(fēng)機的運行參數(shù)：當(dāng)我們選擇半自動時，羅茨風(fēng)機進入半自動運行方式，此時，可以用集控室的控制終端進行控制；當(dāng)我們把現(xiàn)場觸摸屏打到就地時，就只能進行現(xiàn)場的觸摸控制。
羅茨風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計
羅茨鼓風(fēng)機自動控制原理
監(jiān)測系統(tǒng)由各類傳感器、電量變送器、工控機和其他外圍設(shè)備組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示，各環(huán)節(jié)的設(shè)計充分考慮礦井含塵、潮濕、氣流脈動的惡劣通風(fēng)環(huán)境，以及其他電器設(shè)備的電磁干擾。 在各類傳感器選型除了滿足精度的基礎(chǔ)上，也極其注重設(shè)備的抗干擾性能。
羅茨風(fēng)機參數(shù)的監(jiān)測
通過以上的分析可知，為了達到主通羅茨風(fēng)機性能在線監(jiān)測的目的，應(yīng)實時在線監(jiān)測以下主要參數(shù)：平均流速、礦井負壓、羅茨鼓風(fēng)機入口靜壓、電機有功功率、電流、電壓、氣體密度，轉(zhuǎn)速等。根據(jù)以上參數(shù)可求得羅茨風(fēng)機的各項性能指標，再根據(jù)相似原理換算至規(guī)定狀態(tài)下即可繪制通羅茨風(fēng)機的性能曲線。
羅茨鼓風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計
可編程邏輯控制器的羅茨風(fēng)機自動監(jiān)控設(shè)計
整個系統(tǒng)按照功能可以分為三大部分：信號檢測部分、數(shù)據(jù)采集處理部分、上位機和觸摸屏部分。
電機振動參數(shù)由安裝在羅茨風(fēng)機軸承上的速度傳感器及變換器傳送至PLC的模擬量模塊。
溫度監(jiān)測部分是由內(nèi)置在電機的PT100熱電阻傳感器和變送器、智能儀表（溫度巡檢儀）構(gòu)成，多路電機溫度參數(shù)在控制柜巡回顯示，同時溫度巡檢儀與PLC進行通信，將參數(shù)上傳。
壓差參數(shù)是由相應(yīng)的壓差和負壓傳感器傳送給PLC的模擬量模塊進行處理。
電氣參數(shù)由安裝在各開關(guān)柜內(nèi)的智能綜保單元與PLC以通訊的方式進行信息傳送，同時對電機的控制命令也經(jīng)由綜保單元實現(xiàn)，傳送的電氣參數(shù)有電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等多種參數(shù)。
PLC模塊軟件設(shè)計
PLC的監(jiān)控程序包括系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶監(jiān)控程序兩部分。由于考慮到羅茨鼓風(fēng)機運行的重要性，采用了三級操作模式，即手動操作開關(guān)、就地觸摸屏控制、上位機遙控操作，其中對于羅茨風(fēng)機的啟停操作也運用了兩種方式，一種通過CP340給綜保裝置發(fā)遙控命令，利用綜保裝置的遙信狀態(tài)當(dāng)作反校模式；另一種是通過DO模塊直接接線到高壓開關(guān)的合分向繼電器線圈，這樣確保了羅茨風(fēng)機高壓開關(guān)操作的可靠性。
CP340模塊與多臺綜保裝置通過RS485接口利用其自定義的協(xié)議進行問答式通訊，考慮到電氣量的特殊性，我們在設(shè)置相隔150M與每臺綜保裝置循環(huán)進行通信；另一塊CP340模塊也通過RS485接口利用其自定義協(xié)議與溫度巡檢儀進行通信，考慮到溫度參數(shù)變化的遲緩性及合理分配CUP的資源，設(shè)置循環(huán)通信時間為5分鐘。整個系統(tǒng)中延時及分析判斷的中間狀態(tài)都在PLC內(nèi)部完成，充分利用了PLC的內(nèi)部資源。
用PLC實現(xiàn)羅茨風(fēng)機的自動控制
本系統(tǒng)采用了分塊程序結(jié)構(gòu)編程，分塊程序是指把一個工程的全部任務(wù)分成多個任務(wù)模塊，每個模塊的控制任務(wù)則根據(jù)具體情況編寫相應(yīng)的子程序進行處理，在程序執(zhí)行過程中，CPU不斷掃描主程序OB1碰到子程序調(diào)用指令就轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的子程序中執(zhí)行。分塊程序雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜一點，但是可以把一個復(fù)雜的控制任務(wù)分解成多個簡單的控制任務(wù)，分塊程序有利于程序員編寫，而且程序調(diào)試起來也比較簡單。
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