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罗茨鼓风机中逆流冷却技术的理论分析
点击次数:720 发布时间:2013-11-20

    设计要点
罗茨鼓风机升压受到排气温度限制,而强度、刚度及轴承寿命又允许其升压进一步提高时,即可采用逆流冷却技术降低排气温度,提高升压。其设计步骤简要介绍如下。
1.计算轴和叶轮的强度、刚度及轴承、齿轮寿命,确定其允许升压范围。
2.设定逆流气体经冷却后的温度,根据公式(7)计算各升压点下的排气温度,再结合强度、刚度和轴承、齿轮寿命允许的升压,综合确定其最高升压。
3.计算逆流气体

    逆流冷却是从罗茨鼓风机排出的高温度压气体中引出部分气体,经过冷却器冷却后,通过机壳的回流槽进入由机壳、叶轮、前后墙板组成的封闭腔,使该腔内的气体压力瞬时达到或接近排气压力,避免气腔与出口系统接通时高温高压气体瞬时回流产生冲击,从而降低罗茨鼓风机排气温度和脉动噪声。

    在位置(a),进口状态(压力po、温度To、质量流量mo)下的气体随罗茨鼓风机运转进入风机吸气腔,其压力下降至ps,由于吸、排气腔存在一定的压差,极少量高温气体(温度Td、质量流量md)泄漏至吸气腔,与其相混合。
在位置(b),吸气过程完成,其温度上升至Ts,此时的气体状态参数为:压力ps、温度Ts、质量流量 mo+md。
在位置(c),吸气腔与逆流通道(机壳回流槽),接通,冷却后的高压气体(压力pd、温度Tr、质量流量mr)通过机壳回流槽,使该封闭腔内的气体压力上升至pd(或接近pd)温度上升至Td。此时的气体状态参数:压力pd、温度Td、质量流量mo+md+mr。
在位置(d),闭腔与排气腔接通,气体随罗茨鼓风机运转被推至排气口,进入输送系统。