羅茨鼓風(fēng)機屬容積式風(fēng)機，機體內(nèi)腔無須潤滑油，高效節(jié)能，低噪音，使用壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作方便，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，例如石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、 港口、輕紡、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等。
圖1 羅茨鼓風(fēng)機
羅茨風(fēng)機在運行中會難免出現(xiàn)一些振動大及噪音大的問題，結(jié)合某化工羅茨風(fēng)機目前存在管系振動較大，導(dǎo)致所連接換熱設(shè)備本體材料破損，以及羅茨風(fēng)機廠房存在巨大噪音危害人體健康等問題，通過對振動及噪音產(chǎn)生原因進(jìn)行分析幾種可行的解決辦法，主要分為以下三點：羅茨風(fēng)機的振動分析及具體特征、羅茨風(fēng)機所接管道的振動分析及解決方案 、羅茨風(fēng)機噪音過大的解決方案 。
1羅茨風(fēng)機的振動分析及具體特征:
引起羅茨鼓風(fēng)機振動大的因素較多，主要原因有以下幾種：
（1）地腳螺栓松動，主要表現(xiàn)在垂直方向振動較大。
（2）聯(lián)軸器找正不合格，表現(xiàn)有三點：一是軸向振動 較大，二是與聯(lián)軸器靠近的軸承振動較大，三是振動程度與負(fù)荷關(guān)系較大。
（3）風(fēng)機基礎(chǔ)剛度差，故障特征為：一是振動頻率為工頻，振動時域波形為正弦波，二是垂直方向振動速度異常。
（4）與風(fēng)機連接的管道配置不合理，主要是與風(fēng)機連接的防振接頭老化，管道與風(fēng)機形成共振。
（5）同步齒輪嚙合間隙大，齒面接觸精度不夠，也可導(dǎo)致水平振動超標(biāo)。
（6）轉(zhuǎn)子不平衡，振動表現(xiàn)為：一是水平方向振動較大，且振動頻率與轉(zhuǎn)速同頻，二是振動大小與機組負(fù)荷無關(guān)。
（7）軸承損壞及軸系零件松動，主要表現(xiàn)在：一是軸 承溫度高并有異響，二是水平、軸向、垂直振動都有異常。
2 羅茨風(fēng)機所接管道的振動原因及解決方案:
羅茨風(fēng)機的工作特點是葉輪端面和風(fēng)機前后端蓋之間及風(fēng)機葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動下風(fēng)從風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)，引起吸氣排氣呈間歇性和周期性變化，管內(nèi)氣體呈脈動狀態(tài)。管內(nèi)氣體參數(shù)如壓力、速度、密度等不斷隨位置變化，而且隨時間做周期性變化，這種現(xiàn)象稱為氣流脈動。脈動氣體遇到彎頭、 異徑管、控制閥等元件后將產(chǎn)生隨時間變化的激振力，受此激振力的作用，管道產(chǎn)生振動。管道產(chǎn)生振動的振源主要是管內(nèi)氣體的壓力脈動，由于壓力脈動始終存在，因此羅茨風(fēng)機在允許范圍內(nèi)存在某種程度的振動是正?，F(xiàn)象，但應(yīng)該避免發(fā)生劇烈振動，否則可能導(dǎo)致管道破壞。
2.1引起管道發(fā)生劇烈振動的主要原因有兩個：
（1)氣體的壓力脈動過大，導(dǎo)致激振力過大；（2)管道發(fā)生結(jié)構(gòu)（機械) 共振。管道發(fā)生結(jié)構(gòu)（機械）共振的原因是管道結(jié)構(gòu)固有頻率與機器激振力頻率過于接近，使管道振動急劇增大。要減 少管道的振動，必須避免管道發(fā)生結(jié)構(gòu)共振。為防止結(jié)構(gòu)共振必須進(jìn)行管系固有頻率分析，工程上把0.8-1.2倍的固有頻率范圍稱為共振區(qū)，設(shè)計要求激振力頻率不能落在共振區(qū)之內(nèi)。由于機器的激振頻率是不可更改的，所以要求通過調(diào)整管系的固有頻率以避開共振。固有頻率與系統(tǒng)的剛度有直接的關(guān)系，剛度越大固有頻率越高，管系固有頻率的調(diào)整主要通過調(diào)整系統(tǒng)的剛度來完成。影響管系剛度的因素主要有管道走向、管徑、壁厚和管道支承狀況。
2.2振動的建議排除措施
管系振動會引起管系和管架的疲勞損壞、建筑物誘發(fā)振動以及噪聲等，大的振動還將使隔熱材料損壞，儀表指示錯誤、管道和設(shè)備的疲勞失效等問題，針對某化工公司羅茨風(fēng)機管道振動的問題目前建議采用的方法是：
首先，業(yè)主羅茨風(fēng)機廠家對風(fēng)機本身可能存在的振動因素進(jìn)行逐一排除，保證不因為設(shè)備本身的問題產(chǎn)生劇烈振動。
采取避免發(fā)生管道結(jié)構(gòu)（機械）共振的措施進(jìn)行管系動態(tài)分析，避免共振現(xiàn)象。增加管道的剛度達(dá)到對管系固有頻率的調(diào)整避開機器振動的頻率。
修改支架的型式增加對管路振動進(jìn)行有效的抑制，而不能只采用承重設(shè)計，還須采用防振管卡，保證管道與管卡充分接觸。
增加管道與換熱器的柔性減振連接措施，避免將管道的振動傳遞給換熱設(shè)備導(dǎo)致設(shè)備金屬材料的疲勞損壞。圖2和圖3分別反映了修改前后的管道走向及支架設(shè)計，在管道自身柔性滿足相關(guān)要求的前提下，盡量采用增加管道的剛度的措施以避免管道結(jié)構(gòu)固有頻率與機器激振力頻率過于接近，使管道振動急劇增大。
圖2 某化工廠羅茨風(fēng)機出口現(xiàn)有配管
圖3 采取防振消音措施后的配管走向
3 羅茨風(fēng)機噪音過大的解決方案
3.1羅茨風(fēng)機噪聲的形成
羅茨風(fēng)機噪聲主要來源于機械噪音、電磁噪音以及氣流噪音等三方面。機械噪音是機械內(nèi)部的齒輪、軸承的運轉(zhuǎn)以及機身的震動加上摩擦與沖擊產(chǎn)生的。氣流噪音則是由于風(fēng)機里風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)對空氣產(chǎn)生擠壓并且?guī)託饬餍纬蓽u輪狀所產(chǎn)生。在這幾個因素當(dāng)中，以氣流噪音的強度zui高，對人體的危害zui大。
3.2羅茨風(fēng)機降噪的治理原則和方法
通過對羅茨風(fēng)機的使用，了解噪聲所在的源頭部位，使風(fēng)機噪聲的調(diào)查與測量更具目的性，科學(xué)性，針對羅茨機房的現(xiàn)有情況，可以以下的方法控制羅茨風(fēng)機的噪聲污染：
3.2.1設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)
在機組的周圍設(shè)置圍護(hù)機構(gòu)，可以有效的阻攔風(fēng)機的噪聲傳到室外，使噪聲限制在一定的范圍內(nèi)。這種方法不管是在新建廠房還是在治理噪聲的時候都是簡單易行的。機組的圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常使用厚重的材料，比如240厚的磚墻，200厚的加氣混凝土砌塊等，盡量避免設(shè)置直接的通風(fēng)口或者其他傳聲口，以提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的封閉性與隔聲能力。當(dāng)然，也可以采用全封閉的風(fēng)機隔聲間，并在隔聲間的內(nèi)壁加裝60毫米厚的微孔泡沫塑料；墻壁間隙和風(fēng)道位置填充毛氈，以吸收噪聲。
3.2.2設(shè)置消聲
在風(fēng)機進(jìn)氣管道和排氣管道上安裝消聲器是風(fēng)機噪聲治理中一個有效的措施，它可以有效的降低氣流噪音。我們可以采用隔音棉內(nèi)襯的消音型式，不銹鋼絲網(wǎng)也可以代替隔音棉。
羅茨風(fēng)機在使用中普遍存在振動大、噪音高等問題，嚴(yán)重影響到使用安全及人員的健康，我們可以通過上述的方案解決羅茨風(fēng)機生產(chǎn)運營中實際存在的問題。
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