羅茨風機的危險分析：專注于羅茨風機研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、維修

　　與其他類型的氣體壓縮機械比較，羅茨風機具有下述優(yōu)點：

　　（1）由于是容積式鼓風機，因而具有強制輸氣特征。在轉(zhuǎn)速-一定的條件下，流量也一定（隨壓力的變化很小）。即使在小流量區(qū)域，也不會像離心式鼓風機那樣發(fā)生喘振現(xiàn)象，具有比較穩(wěn)定的工作特性。

　　（2）作為回轉(zhuǎn)式機械，沒有往復運動機構(gòu)，沒有氣閥，易損件少，因此使用壽命長，并且動力平衡性好，能以較高的速度運轉(zhuǎn)，不需要重型基礎(chǔ)。運轉(zhuǎn)一周有多次吸、排氣，相對于活塞式壓縮機而言，氣流速度比較均勻，不必設(shè)置儲氣罐。

　　（3）葉輪之間、葉輪與機殼及墻板之間具有間隙，運轉(zhuǎn)時不像螺桿式和滑片式壓縮機那樣需要注油潤滑，因此可以保證輸送的氣體不含油，也不需要使用氣一油分離器等輔助設(shè)備。由于存在間隙及沒有氣閥，輸送含粉塵或帶液滴的氣體時也比較安全。

　　（4）無內(nèi)壓縮過程，理論上比那些有內(nèi)壓縮過程的鼓風機要多耗壓縮功。但除同步齒輪和軸承外，不存在其他的機械摩擦，因此機械效率高。特別是大型羅茨鼓風機，容積效率高，全絕熱效率也比較高。此外，羅茨鼓風機還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作方便、維修周期長等優(yōu)點。

　　羅茨鼓風機的缺點是：

　　（1）無內(nèi)壓縮過程，絕熱效率較低（小機型尤為偏低）；

　　（2）由于間隙的存在，造成氣體泄漏，且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加，因而限制了鼓風機向高壓方向的發(fā)展；

　　（3）由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大。

羅茨風機的危險分析：羅茨風機噪聲源分析

　　羅茨風機噪聲含有多種“成分”。錦工風機從噪聲產(chǎn)生機理分析，羅茨風機噪聲主要由氣動噪聲、機械噪聲和電磁噪聲等幾部分組成，其中氣體動力性噪聲具有強度高、危害大的特點，是羅茨風機的主要噪聲污染源。從噪聲傳播途徑分析，羅茨風機噪聲由空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲兩部分組成，空氣噪聲通過進氣口、排氣口、機殼、管壁等輻射與傳播，結(jié)構(gòu)噪聲通過機殼、管壁與基礎(chǔ)等傳播，結(jié)構(gòu)噪聲容易造成物體振動并激發(fā)二次空氣噪聲。羅茨風機噪聲傳播途徑如圖1所示。

　　1.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)噪聲 2.機殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲

　　圍介質(zhì)造成了壓力脈動，形成了氣動噪聲。當風機葉輪逐個掃過進氣口與排氣口時，氣體受到周期性擾動，引起壓力脈動，同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風機葉輪與機殼之間圍成封閉的基元容積，在基元容積與排氣口連通一瞬間，風機排氣口的高壓氣體向基元容積快速回流，使氣流受到劇烈沖擊與壓縮造成壓力脈動，形成了強烈的氣動噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻，計算式為f1=Z·n/30（Hz），其中Z為葉輪數(shù)，n為轉(zhuǎn)速（r/min）。

　　渦流噪聲又稱紊流噪聲，是氣體渦流運動產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動噪聲。在葉輪及機殼流道表面，尤其在氣流突然減速或速度方向發(fā)生突變的部位，氣體附面層發(fā)展到一定程度就會發(fā)生脫離，形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動方向與主氣流方向相反，也會在泄漏間隙兩端產(chǎn)生漩渦。由于氣體具有粘滯性，氣流漩渦產(chǎn)生后還會在流動過程中進一步分裂，形成一系列更小的渦流。

　　除了上述旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲外，氣動噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運動等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動。這種脈動與進（排）氣腔發(fā)生聲學上的共振，產(chǎn)生共鳴聲。當共鳴聲通過進、排氣口輻射時，顯著增強氣動噪聲的某些共振頻率成分。

　　機械噪聲主要來源于機殼的振動，使機殼發(fā)生振動的原因主要有兩個：①葉輪的轉(zhuǎn)動不平衡力，通過傳動構(gòu)件轉(zhuǎn)移到機殼上，對機殼產(chǎn)生周期性的激勵；②機殼內(nèi)的渦流強度所決定的壓力脈動，常與葉片的基頻（即葉片通過頻率）有聯(lián)系，也對機殼產(chǎn)生周期性的激勵。風機的風壓越高，這一激勵源越不能忽視。此外，電動機、基礎(chǔ)振動和管路振動也會產(chǎn)生機械噪聲。

　　幾種典型的羅茨風機噪聲頻譜特性如圖2所示，其特點是中低頻噪聲峰值突出，高頻噪聲成分逐漸減弱。羅茨風機轉(zhuǎn)速一般為490～3000r/min，旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為49～300Hz，使風機噪聲呈現(xiàn)低頻特征。渦流噪聲以中高頻成分為主，具有寬頻帶特性。共鳴聲對中頻噪聲影響較大。

　　羅茨風機噪聲與風量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關(guān)。一般情況下，風機風量、轉(zhuǎn)速與壓力升高，噪聲增大。實驗證明，當轉(zhuǎn)速與壓力相同時，風量增大一倍，噪聲增強約6dB(A)；壓力每升高一個大氣壓，噪聲增強約3~4dB(A)；如果轉(zhuǎn)速增加一倍，則噪聲增強約6~10dB（A）。

　　測量羅茨風機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別，以便采取適當?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等，其中，現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。

　　現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源，方法簡便，測量結(jié)果能真實反映風機的振動與噪聲水平，但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性，避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風機零部件輻射比的確定，需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。

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羅茨風機的危險分析：羅茨風機常見故障分析

　　原標題：羅茨風機常見故障分析

　　羅茨風機常見故障分析

　　一.羅茨風機溫度過高

　　原因：

　　（1）油箱中的油量太多、太稠、太臟；

　　（2）過濾器或消音器堵塞;

　　（3）壓力高于規(guī)定值;

　　（4）葉輪過度磨損，間隙大;

　　（5）通風不良，室內(nèi)溫度高，造成入口溫度高;

　　（6）運行速度太低，皮帶打滑。

　　解決方法：

　　（1）降低油位或支撐油;

　　（2）清除堵塞;

　　（3）通過鼓風機減小壓差;

　　（4）修復間隙;

　　（5）打開通風口以降低室溫;

　　（6）提高速度，防止皮帶打滑。

　　二.羅茨風機流量不足

　　原因：

　　（1）進口過濾器堵塞;

　　（2）葉輪磨損，間隙增大;

　　（3）皮帶打滑;

　　（4）進口壓力損失大;

　　（5）管道導致通風泄漏。

　　解決方法：

　　（1）清除過濾器上的灰塵和堵塞物;

　　（2）修復差距;

　　（3）收緊皮帶，增加根數(shù);

　　（4）將進口壓力調(diào)整到規(guī)定值;

　　（5）檢查并修理管道。

　　三.羅茨鼓風機泄漏或泄漏到套管中

　　原因：

　　（1）油箱過高，從排油口漏出;

　　（2）密封磨損造成了軸端漏油;

　　（3）壓力高于規(guī)定值;

　　解決方法：

　　（1）降低油位

　　（2）更換密封;

　　（3）疏通通風口;

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羅茨風機的危險分析：羅茨鼓風機損毀事故案例分析

　　原標題：羅茨鼓風機損毀事故案例分析

　　2011年11月3日22時15分左右，云南省某公司冶煉分公司氧氣站內(nèi)忽然發(fā)出一陣異響。當班職工立即前往檢查，發(fā)現(xiàn)氧氣站內(nèi)1號羅茨鼓風機葉輪損壞、機殼損毀。經(jīng)過現(xiàn)場人員仔細查驗，發(fā)現(xiàn)損毀的設(shè)備是2008年5月份出產(chǎn)的ARH-700型羅茨鼓風機。該設(shè)備的電機功率710kW,轉(zhuǎn)速690 r/min，進氣壓力為48.1 kPa，升壓壓力53.2 kPa。

　　所幸事發(fā)時，現(xiàn)場沒有職工，所以這起事故沒有造成人員傷亡。如果現(xiàn)場有人，極有可能被爆炸波及或受到物體打擊傷害，釀成慘重后果。這起事故造成了真空泵無法修復，徹底報廢的嚴重后果。經(jīng)估算，事故造成的直接經(jīng)濟損失達39.8萬元。

　　事故原因

　　事故發(fā)生后，公司技術(shù)人員于11月10日對損壞的羅茨鼓風機進行拆開檢查，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備主動輪、被動輪軸承完好，主動齒輪、被動齒輪嚙合完好，齒輪軸完好;主動葉輪、從動葉輪有裂紋存在，其中從動葉輪破損較為嚴重，主動葉輪次之;從動齒輪輪轂有一明顯裂紋，裂紋長度已覆蓋齒輪輪轂，其中輪轂正面裂紋長度為100 mm，側(cè)面裂紋長度為140 mm。

　　技術(shù)人員查閱了該設(shè)備的檢維修記錄后，經(jīng)過分析認定，該設(shè)備本身存在一定的先天缺陷和制造質(zhì)量問題。該設(shè)備在使用過程中，曾多次發(fā)生異常或故障隱患造成停機檢修。工人在更換新的潤滑油時，常常在箱底部發(fā)現(xiàn)不明金屬顆粒、片、粉末，葉輪與葉輪中間多處有摩擦痕跡。

　　另外，由于該設(shè)備兩葉輪有裂紋現(xiàn)象，造成了動平衡紊亂，隨著設(shè)備帶負荷運行，裂紋逐步加大，使該設(shè)備振動值過大，最終超過屈服極限值發(fā)生兩葉輪損壞，導致從動齒輪輪破裂，設(shè)備損毀，這是造成事故的直接原因。

　　經(jīng)過查驗歷史檢測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在2011年7月20日測量數(shù)據(jù)報告中，已經(jīng)測量出前軸承振動值嚴重超標，但設(shè)備仍在“帶病工作”。這也暴露出公司對設(shè)備運行監(jiān)控管理不到位;未能及時消除缺陷，檢修質(zhì)量達不到標準，間隙調(diào)整與標準仍有明顯偏差，振動值嚴重超標仍然繼續(xù)使用等問題。

　　防范類似事故再次發(fā)生

　　針對這起事故暴露出的問題，該廠要求職工認真落實各項責任制，將安全制度落在實處。

　　首先是從設(shè)備運行規(guī)章制度入手，加強對設(shè)備操作的組織管理，明確責任，各司其職。嚴格規(guī)范設(shè)備運行的規(guī)章制度，杜絕設(shè)備帶病運行。同時，為確保新、老設(shè)備的安裝質(zhì)量，公司要求在設(shè)備安裝前，對葉輪進行探傷。當確認無缺陷后，再對葉輪進行動平衡校驗;確認無誤后，才能進行安裝，防止設(shè)備的“先天缺陷”。其次是加強安全教育、提高安全意識。定期開展安全警示教育，提高工作人員安全防范意識，做到警鐘長鳴。開展安全技術(shù)交底，對操作工人進行設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備維修、設(shè)備操作的專業(yè)培訓，全面提高設(shè)備操作人員、維修人員的整體素質(zhì)。此外，公司還建立了一支相對穩(wěn)定、高水平的維修隊伍，確保維修質(zhì)量。最后是完善事故應(yīng)急處置，結(jié)合公司實際，建立真空泵事故應(yīng)急預案，確保操作工人人身安全。

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