高海拔地区罗茨鼓风机输送煤气选型计算的探讨.pdf

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1、582化工机械2012年高海拔地区罗茨鼓风机输送煤气选型计算的探讨胡峰涛4刘玉梅2(1．甘肃金昌化学工业有限公司；2．甘肃有色冶金职业技术学院)摘要针对高海拔地区罗茨鼓风机工作状态与标准大气压地区存在着较大差异，探讨了高海拔地区罗茨鼓风机的选型计算方法，并结合气体状态方程，对流量计算公式进行了推导，最后通过工程选型实例，说明了该计算方法的具体应用。关键词罗茨鼓风机选型高海拔地区中图分类号TQ051．2l文献标识码A文章编号0254·6094(2叭2)05m582m4在合成氨工业中常采用罗茨鼓风机来输送煤气，经常涉及罗茨鼓风机的选型问题。罗茨鼓风机产品样本给出的均为标准吸人

2、状态下空气介质的性能参数(进气绝压为101．325kPa，温度为20℃，相对湿度为50％)，同时给出的流量的换算方法，也只适用于标准大气压和接近标准大气压的地区‘“。在高海拔地区，由于受当地大气压的限制，罗茨鼓风机的进气绝压一般都低于标准大气压，不能按风机样本中给出的流量换算方法进行换算旧。。当鼓风机使用工况发生变化时，风机的性能参数就会发生变化，在风机选型时必须根据当地的实际使用状态，换算成标准状态下性能参数，对风机进行选型。否则就会造成风机在实际使用中达不到所要求的输气量。1罗茨鼓风机的工作原理罗茨鼓风机是靠转子的旋转实现吸气与排气过程的，吸气与排气过程如图1所示。在

3、图1a的上部为吸气腔，腔内压力与进气压力相等，随着转子的旋转开始吸气，图1b、c为吸气过程，在图1c中吸人体积为y的气体，当转子运行到图1d位置时，吸入气体与排气腔接通，气体被压缩至出口气体压力，随着转子的旋转气体被压入排气腔，从出口侧排出，图ld～f为排气过程，当转子运行到图1f位置时，吸人的气体被全部排出。⑧@⑤⑦9图1罗茨机工作原理示意图从罗茨鼓风机的吸气和排气过程可看出，罗茨鼓风机为定容式鼓风机。即不论吸入气体在何状态下，罗茨鼓风机吸人气体的体积量不变。而且只要在压力允许的范围内变化，流量的变化甚微。2罗茨鼓风机升压的计算罗茨鼓风机升压为使用状态下排气绝压减进气绝

4、压即：△p=pd—p。(1)式中△p——罗茨鼓风机的升压，kPa；p。——使用状态罗茨鼓风机排气绝压，kPa：p。——使用状态下罗茨鼓风机进气绝压，kPa。罗茨鼓风机的进气压力和排气压力是由使用工况决定的，不是由鼓风机本身所决定，鼓风机的进气压力是由供气装置压力决定，排气压力由排出输气管道阻力和用气装置所需压力决定。罗茨鼓风机为容积式鼓风机，从理论上来说，排气压力可以达到任意压力，罗茨鼓风机在一定的流量下，对应一定的升压，在选定罗茨鼓风机升压时，一定$胡峰涛，男，1970年8月生，工程师。甘肃省金昌市，737000。第39卷第5期化工机械583要和罗茨鼓风机实际运行工况所

5、需升压相对应，否则会造成罗茨鼓风机在实际运行中输气量发生改变。另外，还应注意，罗茨鼓风机实际运行中的表压，不要超过风机升压系列中的最高升压，否则会使罗茨鼓风机承受压力过高，造成密封泄漏和机体损坏口。。3罗茨鼓风机流量的计算在工程计算中，为了便于气体流量的换算和不同状态下气体流量的比较，气体的流量一般都采用标准状况(即绝压为101．325kPa，温度为0cC，风机样本称基准状态)下的体积流量来表示，而罗茨鼓风机吸人气体的实际状态，并非基准状态，在选用风机流量时，不能按基准状态下的气体流量直接选用，而必须将基准状态下气体的体积流量换算为气体实际吸入状态下的体积流量，即换算为风

6、机标准状态下气体的体积流量，方可选用风机流量。3．1标准大气压地区流量的换算在风机样本中给出了的流量换算公式为：”Qn×等×怒(2)Qs=Qn×爿×高i茅等(2)式中p。——实际吸入状态表压，kPa；Q。——基准状态流量，m3／min；Q。——标准状态流量，m3／min；f。——实际吸入状态温度，℃。上述公式仅适用于标准大气压和接近标准大气压的地区，对于高海拔地区，由于当地大气压与标准大气压相差较大，不能采用上述公式进行气体流量换算，必须按当地实际大气压进行气体流量换算，否则就会造成选用的风机气体输送量达不到要求。3．2高海拔地区流量的换算罗茨鼓风机所输送的气体，一般压力

7、较低，温度也不太低，故可按理想气体对待。根据理想气体状态方程可得：p。Q。=凡R丁。(3)p。Q。=nRr。(4)两式相比可得：rnQ。=Q。。≯(5)1nP式中p。——基准状态绝压，p。=101．325kPa；p。——实际吸入状态绝压，kPa；r。——基准状态绝对温度，r。=273K；r。——实际吸入状绝对温度，K。由于r。=273+f。，p。=p。+p。，代人式(5)得：Q。：Qn×等善×堕娑(6)Q。=Q．．×_齐一×=半(6)式中p。——当地大气压，kPa。从以上流量换算可知，罗茨鼓风机输送气体实际吸入状态下的流量，即