三葉羅茨鼓風(fēng)機機械動作中的泄漏原因及應(yīng)對

曹正泉

（江蘇永成環(huán)保機械有限公司，江蘇 泰興 225434）

隨著工業(yè)的發(fā)展水平不斷提高，越來越多的三葉羅茨鼓風(fēng)機被使用在機械動作中，由此造成相關(guān)的泄漏事件也日益增加。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，對三葉羅茨鼓風(fēng)機的工作原理進行了具體的研究后，主要對造成三葉羅茨鼓風(fēng)機機械密封無效的因素開展探討，并且摸索相關(guān)的應(yīng)對方法，旨在給有關(guān)的工作人員提供參考。

1 三葉羅茨鼓風(fēng)機詳細的工作原理分析

使用在機械工作當(dāng)中的羅茨鼓風(fēng)機比較特殊，其屬于具有回轉(zhuǎn)容積式特點的鼓風(fēng)機，其主要在2 個形狀為腰形的轉(zhuǎn)子開展反方旋轉(zhuǎn)，同時憑借葉輪間的空格以及葉輪和機體間的空格，達到吸氣腔與排氣腔兩者完全處于隔絕的狀態(tài)中。然后通過葉輪旋轉(zhuǎn)，影響機體里面的氣體，使其產(chǎn)生運動，產(chǎn)生吸氣、壓縮以及排氣的整個活動。上下側(cè)轉(zhuǎn)子均同時進行轉(zhuǎn)動，氣體以左側(cè)為通道進入到機體中，但是轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中會降低機械的工作容量，由此可以造成氣體被不斷擠壓的情況，然后再以右側(cè)為通道被排出，最后形成鼓風(fēng)作用。另外，鼓風(fēng)機的輸風(fēng)量在很大承受上受到回轉(zhuǎn)數(shù)影響，兩者主要呈現(xiàn)為正相關(guān)的關(guān)系，因此就算出口的阻力發(fā)生更改，輸送風(fēng)量也不會出現(xiàn)明顯的變化。三葉羅茨鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，使用過程中產(chǎn)生的效率非常大，同時機內(nèi)的工作轉(zhuǎn)子可以不使用潤滑就能夠工作，在目前工業(yè)生產(chǎn)中主要被普遍地使用在有毒等氣體的排氣過程中。

2 三葉羅茨鼓風(fēng)機故障研究

（1）故障情況分析。詳細分析某工程在氯化氫氣體輸送過程中主要選擇使用羅茨鼓風(fēng)機當(dāng)中的3HD-125N 型進行作業(yè)。該工程的鼓風(fēng)機風(fēng)葉屬于三葉漸開線直線形，其軸端密封方式主要為使用潤滑方式屬于油站強制循環(huán)方式的機械密封，而油密封方式卻屬于非接觸式并且還增加V 形圈。另外，此型號的排氣方式為進氣通道處于上側(cè)，排氣通道處于下側(cè)。鼓風(fēng)機在作業(yè)過程中，不斷產(chǎn)生靜環(huán)面裂開以及面積較小的崩碎現(xiàn)象，同時機內(nèi)的靜環(huán)不可以伸縮，機械密封和風(fēng)機軸兩者之間的動環(huán)O 形圈出現(xiàn)嚴重的磨損現(xiàn)象，另外，機械密封里面還產(chǎn)生泄漏等現(xiàn)象，造成裝置作業(yè)承受較大的威脅。

（2）造成故障原因研究。工作人員詳細分析鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)以及具體現(xiàn)場工藝后，找出造成鼓風(fēng)機出現(xiàn)故障率的主要原因為3 個，具體如下：①排放的氣體內(nèi)含有過多的水分以及雜質(zhì)。如果氣體中這兩者物質(zhì)的含量超標(biāo)，氣體非常容易產(chǎn)生黏稠狀沉積物，并且這些物質(zhì)會牢牢地粘附在風(fēng)葉上，致使風(fēng)機不可以轉(zhuǎn)動；另外，其還能夠令風(fēng)機腔體以及機械密封靜環(huán)兩者內(nèi)部的表面沉積大量的積渣，最終直接影響密封面的性能，余下的原因均和機械密封有關(guān)，②設(shè)計人員設(shè)計的機械密封結(jié)構(gòu)存在弊端。一般來說，設(shè)計人員都會在鼓風(fēng)機上運用N 型雙端面來進行機械密封，但是該設(shè)計具有很高的壓縮量；并且結(jié)構(gòu)當(dāng)中的靜環(huán)座內(nèi)O 形圈體積很大，在一定程度上會降低機械密封彈簧的彈性，從而影響到靜環(huán)工作情況，使其在靜環(huán)座內(nèi)不能夠開展自由滑動，最終造成機械密封產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。③設(shè)計人員在械密封設(shè)計當(dāng)中選用的動環(huán)裝配方式不適合。該原因可以造成機械密封內(nèi)的動環(huán)定位難度大，并且其和軸會出現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，若動環(huán)內(nèi)O形圈無法工作或者風(fēng)機轉(zhuǎn)子軸的某部分零件造成破壞，能夠?qū)е屡欧诺臍怏w產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。

3 泄漏應(yīng)對策略

根據(jù)上述分析的泄漏原因，工作人員可以采取一下策略來應(yīng)對泄漏現(xiàn)象。

（1）在風(fēng)機中增加過濾網(wǎng)，限定排放氣體當(dāng)中包含的固體顆濃度，科學(xué)設(shè)置濃度低于100mg/m3。另外，合理控制氣體水分，避免機器被蝕。

（2）對機械密封壓縮量進行科學(xué)的設(shè)置，合理設(shè)計機械密封彈簧以及靜環(huán)O 形圈兩者的大小。本研究中鼓風(fēng)機的機械密封屬于RRD-N-65 型雙端面，其具體固定腔體大小為34mm，沒有開展機械密封之間的大小為40mm，經(jīng)過計算可以知道機械密封單邊具體壓縮量有3mm，但是設(shè)計人員卻將其計為2.7mm，由此極其容易造成泄漏事件，此外，設(shè)計人員還應(yīng)該對介質(zhì)端實際壓縮量客觀進行修改，將其調(diào)整至2mm。同時，大氣側(cè)機械密封壓縮量也應(yīng)該開展調(diào)整，科學(xué)將其改進為2.5mm 以及適當(dāng)降低靜環(huán)座內(nèi)O 形圈面積，加大機械密封彈簧鋼絲體積，確保靜環(huán)座中的靜環(huán)能夠進行自由滑動，由此能夠避免泄漏事件。

（3）使用合適的機械密封裝配工藝。本研究中的機械密封方式和一般的密封差別很大，其安裝順序也并不相同。本研究中的密封襯套和軸安裝前需要加熱，但是當(dāng)軸承組件完成安裝在緊背帽時，密封襯套的溫度已經(jīng)降低并且僅僅粘附在軸上，背帽形成的軸向預(yù)緊力較低，由此造成動環(huán)不能夠滑動。另外，受到靜環(huán)腔體中彈簧的影響，導(dǎo)致造成動環(huán)內(nèi)O 形圈和械密封動環(huán)兩者之間出現(xiàn)相對風(fēng)機軸轉(zhuǎn)動的狀況，情況過于嚴重時可以造成兩者產(chǎn)生相互磨損的現(xiàn)象。對此，工作人員應(yīng)該對鋼制頂管進行加工，軸套加熱后馬上安裝在軸上，然后再把頂管安裝至密封襯套外側(cè)，并且再使用背帽將其牢牢鎖住，等到完全冷卻再把背帽取下，接著開展剩下的續(xù)安裝程度由此，便能夠完全克服動環(huán)安裝存在不足的現(xiàn)象，進而避免鼓風(fēng)機出現(xiàn)泄漏。

綜上所述，本研究的鼓風(fēng)機經(jīng)過正確的調(diào)整后，一方面降低了檢修時間，另一方面還可以節(jié)省檢修資源，并且鼓風(fēng)機的工作效率以及穩(wěn)定性均獲得了顯著的增加。

[1]章奎生.羅茨鼓風(fēng)機噪聲的控制[J].環(huán)境保護，1975，(1).

[2]羅曉渭.煤礦羅茨風(fēng)機房噪聲綜合治理技術(shù)研究[J].甘肅科技，2007，(11).