뿌리 송풍기: 작동 원리, 응용 분야 및 선택 요소

뿌리 송풍기 고정된 양의 가스를 가두어 흡입부터 배출까지 강제하는 용적식 기계로, 압력 변화에 관계없이 거의 일정한 흐름을 제공합니다. 일반적으로 아래의 압력에서 오일 프리 공기가 필요한 응용 분야에 탁월합니다. 1바(g) 및 유속 0.5~1,000m³/min 이상 . 이러한 안정적인 출력으로 인해 폐수 폭기, 공압 이송, 양식 산소화 및 연도 가스 탈황에 선호되는 공기 공급원이 되었습니다.

용적형 송풍기의 작동 원리

케이싱 내부에는 두 개의 8자 모양 임펠러가 서로 또는 하우징에 닿지 않고 반대 방향으로 회전합니다. 각 로브가 입구를 통과할 때 가스 포켓이 형성되어 로브, 케이싱 벽 및 엔드 플레이트 사이에 갇히게 됩니다. 회전은 부피가 변하지 않은 이 포켓을 배출측으로 운반하는데, 여기서 갑자기 더 높은 시스템 압력에 노출되면 급속한 압축(종종 등방성 또는 외부 압축이라고 함)이 발생합니다. 내부 압축은 발생하지 않습니다. 송풍기는 토출 압력에 맞서 가스를 이동시키기만 하면 열역학적 효율이 제한되지만 오일 프리 작동과 간단한 구조가 보장됩니다.

이 작동 원리는 두 가지 중요한 특성을 설명합니다. 유량은 속도에 비례하고 토출 압력은 다운스트림 시스템 저항에 의해 결정됩니다. 루츠 송풍기는 부분적으로 닫힌 밸브에 대해서도 정격 볼륨을 제공하지만 흡수된 전력은 압력 차이에 따라 거의 선형적으로 증가합니다. 과압으로 인해 구동 모터에 과부하가 걸릴 수 있으므로 압력 릴리프 밸브는 필수 안전 구성 요소입니다.

이중 로브 및 삼중 로브 임펠러 구성

임펠러 프로파일은 맥동, 소음 및 체적 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 2엽 로터가 생성 회전당 2개의 방전 펄스 , 특징적인 저주파 압력 리플을 유발합니다. 3엽 로터가 생성합니다. 회전당 3개의 작은 펄스 , 흐름을 크게 원활하게 하고 소음을 줄입니다. 아래 표는 일반적인 값을 비교한 것입니다.

실제로 삼엽형 송풍기는 더욱 엄격한 작업장 소음 규정을 충족하고 연결된 덕트의 진동으로 인한 피로를 줄여주기 때문에 신규 설치에 널리 사용됩니다. 이중 로브 설계는 멀리 떨어진 양식장에서 호지 통기와 같이 소음기가 맥동을 적절하게 감쇠할 수 있는 대규모 저압 응용 분야에 대한 경제적인 선택입니다.

성능 경계 및 효율성 고려 사항

루츠 송풍기는 고압 기계가 아닙니다. 실제 최대 단일 단계 압력 상승은 대략 다음과 같습니다. 1.0바(g) , 2단계 장치는 대략 도달할 수 있습니다. 1.5바(g) . 이러한 한계를 넘어서면 공간 간격을 통한 내부 누출이 과도하게 증가하고 방전 온도가 초과될 수 있습니다. 140℃ , 로터 접촉을 유발할 수 있는 열팽창 위험이 있습니다.

단열 효율은 일반적으로 다음과 같습니다. 55% ~ 65% 스크류 압축기보다 낮은 최고 효율 지점에서. 이는 외부 압축의 직접적인 결과입니다. 일정한 양의 가스를 더 높은 압력에 대항하는 데 사용되는 에너지가 완전히 회복되지 않습니다. 그러나 효율성 정체는 넓은 흐름 범위에 걸쳐 매우 평평하며 총 소유 비용은 압력이 아래로 유지되는 루츠 송풍기를 선호하는 경우가 많습니다. 0.8바(g) 그리고 그 과정은 요구한다 연간 8,000시간 운영 안정적인 조건에서.

핵심 산업 애플리케이션

• 폐수 처리: 폭기조에 공기를 공급합니다. 전형적인 10,000m³/일 시립공장은 2개를 사용한다. 75kW 전달하는 송풍기 2,500m³/h 각각 0.5바(g) 미세 기포 디퓨저까지.
• 공압식 운반: 연속적이고 오일이 없는 공기가 필요한 희석상 시스템에서 시멘트, 밀가루 또는 플라스틱 펠릿을 운반합니다. 0.4~0.8bar(g) .
• 양식업: 산소를 공급하는 새우 연못과 물고기 경주로(종종 삼엽 장치가 작동함) 연중무휴 저압에서.
• 연도 가스 탈황: 송풍기의 단순하고 견고한 설계의 이점을 누릴 수 있는 까다로운 환경인 습식 세정기에서 아황산염을 석고로 변환하기 위해 산화 공기를 제공합니다.
• 진공 서비스: 흡입구가 폐쇄 시스템에 연결되면 동일한 기계가 건식 진공 펌프로 작동하여 대략적인 진공 수준을 200mbar(절대) .

루츠 블로어 패키지 선택 기준

올바른 송풍기를 선택하려면 시스템 곡선을 일치시키고 현장 조건을 평가해야 합니다. 다음 요소를 순서대로 고려하세요.

1. 표준 조건이 아닌 실제 입구 조건에서 필요한 체적 유량입니다. 더 높은 고도에서는 더 낮은 공기 밀도를 보상하기 위해 물리적으로 더 큰 송풍기가 필요할 수 있습니다.
2. 최대 허용 토출 압력. 공정 압력이 초과되면 1.0바(g) , 2단계 장치 또는 대체 기술을 평가해야 합니다.
3. 가스 구성 및 오염물질. 루츠 송풍기는 공기, 바이오가스 및 불활성 가스를 처리하지만 부식성 구성 요소에는 스테인레스 스틸 내부 또는 특수 코팅이 필요합니다.
4. 소음 제약. 흡입구/배출구 소음기 및 음향 인클로저가 포함된 삼중 로브 패키지는 다음을 충족할 수 있습니다. 70dB(A) 1미터 단위로 실내 또는 도시 설치에 매우 중요합니다.
5. 듀티 사이클 및 주변 온도. 주변 열이 높은 곳에서 계속 작동하려면 배출 온도를 아래로 유지하기 위해 외부 오일 쿨러나 수냉식 케이스가 필요할 수 있습니다. 120℃ .
6. 총 소유 비용. 송풍기의 간단한 구조로 인해 예비 부품 및 유지 관리 비용이 저렴하지만 일반적으로 10년 동안의 에너지 소비가 대부분을 차지합니다. 따라서 최고 효율점뿐만 아니라 실제 동작점에서의 효율도 주의깊게 확인해야 합니다.

서비스 수명을 연장하는 유지 관리 관행

루츠 송풍기는 최소한의 유지 관리로 가치가 높지만 몇 가지 집중적인 조치를 통해 계획되지 않은 가동 중지 시간을 방지할 수 있습니다. 타이밍 기어와 베어링은 비말 윤활 또는 그리스 포장되어 있습니다. 매번 오일 교환 2,000시간 작동 또는 오일 분석에 따르면 표준입니다. 공기 필터는 먼지가 많은 환경에서 매월 검사해야 합니다. 필터가 막히면 압력 강하가 증가하고 흐름이 감소하며 모터 부하가 증가합니다. 오일 챔버와 압축 챔버를 분리하는 미로 또는 립 씰은 마모 품목입니다. 분기별 검사 중에 씰 누출이 감지되면 즉시 교체하여 공정 공기의 오일 오염을 방지해야 합니다.

로터 클리어런스는 다음과 같은 냉간 작동 공차로 공장에서 설정됩니다. 0.1~0.5mm , 로터 크기에 따라 다릅니다. 제조업체의 지침 없이 현장에서 이를 조정해서는 안 됩니다. 대신 방전 온도의 추세를 파악하고 리드미컬한 접촉 소리를 들으면 베어링 마모나 과도한 열 증가에 대한 조기 경고를 얻을 수 있습니다. 적절한 관리를 통해 루츠 송풍기는 일상적으로 다음을 달성합니다. 40,000~60,000 작동 시간 대대적인 점검 사이에