PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部间隙的探讨

  PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部间隙的探讨PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部间隙的探讨 PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部 间隙的探讨 台成技术及应用 SYNTHETICTECHNOLOGYADAPPLICAT10N 第15卷第4期 Vo1.i5No.4 PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型 及其内部间隙的探讨 山白,杜秋杰 ——一{., (仪征化纤腔份有限公司涤纶,厂.江苏.惶征,211900) 摘要:就聚酯生产中PTA精进用菠鼓风帆转子叶强及其结构尺寸舶最茼公式. 菠鼓风机捡恪中各内部间晾舶确定及其原目进行了探讨 *t?苎苎墨璺;...

  PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部间隙的探讨 PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部 间隙的探讨 台成技术及应用 SYNTHETICTECHNOLOGYADAPPLICAT10N 第15卷第4期 Vo1.i5No.4 PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型 及其内部间隙的探讨 山白,杜秋杰 ——一{., (仪征化纤腔份有限公司涤纶,厂.江苏.惶征,211900) 摘要:就聚酯生产中PTA精进用菠鼓风帆转子叶强及其结构尺寸舶最茼公式. 菠鼓风机捡恪中各内部间晾舶确定及其原目进行了探讨 *t?苎苎墨璺;:褒融宇{乏车专;-, 中囤分类号:TQ340.s文献标识码:砖文章编号:1006334x(2000)04—0058-03 罗茨鼓风机(位号50B01)是聚酯生产的主要设 备之一,其作用是将氮气压缩到0,089MPa左右 (

  压),向聚酯生产线输送PTA.涤纶一厂聚酯? 线年lO月投产以来,平均每天 在300吨的负荷下运行.罗茨鼓风机的负荷加大,运 行时问长,机身温度高,故障率增高.我们通过对罗 茨鼓风机结构及其检修技术的研究,实现了1999, 2000年连续两年风机无损坏的好成绩. 1罗茨鼓风机转子叶型及其结构尺寸 的探讨 转于是罗茨鼓风机两大主要工作部件之一. GMB16,12型鼓风机采用直叶型渐开线一销齿圆弧 轮廓的转子].转子计算直径D一405mm,转子的 其它结构尺寸都可以据此计算出来(见表1),这种 轮廓曲线的转子副能够很好的满足等速逆向旋转的要求, 且排气量大和效率高,是标准的转子叶型转子的端 面图见图1[I],图中AB为渐开线,其它为圆弧.各主 要尺寸的符号及计算公式见表l. 罗茨鼓风机左右结构是对称的.主从动转子的 几何尺寸相等.由于靠同步齿轮传动.两转子的角速 度或转速相等.=或一一nz.公式的简化过程中 , 和计算结果,用到了已知的设计参数a=寺D,:一2u 和D一405mm.另外该型号转子的长度由长径比 L/D一1.u6求出表1中渐开线中b为密封条 宽度,由经验式6—0.0198D求出. 图1罗茨风机转子叶型端面囤 2罗茨鼓风机转子实际尺寸的计算 罗茨鼓风机两转子正常运行中.在机壳内作等 速逆向的运动.转子与机壳间有一定的间隙.且转子 在径向也会受热膨胀.实际制造厂取转子的计算直 径D为机壳的内径,转子的直径取负公差.即须减 去上部间隙,和下部间隙fs,GMB16,12型罗茨鼓 风机转子的实际直径D.=D一(t3t5)一405一 作 ~ 者茼 B 舟 N : :2 山 oo 白 o (1 0 95 9 6一) 0 . 8 高级工程师,毕业于华东理工夫学化 矗罂譬言现从事臻酯设备的运行和植恪管理工作已发表 第4期山自,等:PTA输送用罗茨鼓风机转子叶型及其内部间瞎c的探讨59 两转子中心距 基圆半径r. 节圆半径 转子最大半径 转子最小半径- 时峰(答)半径r 节圆压力角 渐开线始圆半径 渐开线终圆半径 ?一—二_D D 一——— 飓_rn一丢) Rt一.考) arccc~*2z(D,——一 ?__—— r. ?….言)z ?____??____________________—— 心一r.?]+(tEq+云) a一?D 2D 一面 R2--T D Rt… D z6 1D r一 ?一扣 地一等? 一 D . R=2025 R】一67.5 .一50.235 Rb一93 此一l92 3对罗茨鼓风机各部间隙的要求 3.1罗茨鼓风机径向,轴向间隙是检修技术关键 在长时间满负荷连续运行中,罗茨鼓风机损坏 的绝大部分机械原因都是内部间隙出现问

  .轴向 间隙太小且转子受热膨胀,其两端或者一端与墙板 没有轴向间隙,这时风机的转子与墙板发生摩擦或 挤压,长期的疲劳使铸铁的转于或者墙板产生裂纹, 进而使输送室进油或者电机电流过载而跳闸.径向 间隙太小或者根本就没有间隙会发生转子与机壳的局 部摩擦,使机壳局部烧蚀+或者转子产生裂纹.此外, 转子之间的啮合间隙太小会使转子相互接触而打 碎.因此,由于间隙问题引起的风机内部轴向,径向 摩擦会导致电机电流剧增或者损坏转子和联轴节, 严重时风机烧坏而无法修复.但是罗茨风机内部间 隙太大会使容积效率降低和出口流量减小,出口压 力下降,机身发热和PTA输送能力降低.因此,内 部间隙必须控制在一些范围之内. 3.2罗茨鼓风机各部间隙 为了建立压力差?尸和减少内漏,GMB,16,12 型较罗茨鼓风机在制作的完整过程中,在墙板上预先定位 转子的旋转中心比机壳的中心下降了0.20mm,从 而使上部平均间隙使部平均间隙ts为0.35mm,下 部平均间隙t为0.15mm.这样罗茨鼓风机两转子 各自逆向旋转,沿着机壳排气过程中,由上而下与机 壳的间隙越来越小,即上下间隙呈月牙状,节流效果 越来越明显.此外,为了能够更好的保证转子在运行过程中不打 碎,转子之间不存在任何摩擦运动,转子之间有一 条并不接触的啮合线,即存在一定的啮合间隙.转子 之问的啮合间隙调整是检修技术的关键,需要 仔细测量,

  和调整.两转子间互相垂直的啮合间 隙为0.35,0.40mm,t3,fs至少要测量4对(见表 2和图2)J.两转子的压力角啮合间隙分左右两种. 从同步齿轮端看,右啮合间隙t为0.60,0.70 mm,左啮合间隙t7为0.30,0.40mm.是因为设 计者主要考虑到同步齿轮的总侧隙为0.22,0.25 mm因此罗茨鼓风机的运行中,尤其在起动过程 中,主动转子总要超前从动转子约0.30mm的圆弧 段,俗称为主动转子追打从动转子同时左右压力角 啮合间隙不相同也还是为了减少风机运行中的噪音. 50B01罗茨风机的各部间隙示意图见图2,图3. 罗茨鼓风机轴向间隙的定位和调整也是检修技 术的关键.总的轴向间隙为0.90,0.95mm或t.+ t?0.95mm(见图3).装配推力轴承和同步齿轮的一 端为固定端,t.约为0.30mm.联轴节端为自由端, t约为0.60mm.罗茨风机在负荷运行中,由于热膨 胀使转子向自由端仲长,从而使两端的间隙趋于 平衡. m%一 60台成技术及应用第15卷 谚 图2罗茨鼓风机径向间隙,啮台间隙示意图 图3罗茨鼓风机轴向问隙示意图 表2罗茨鼓风机各部间隙值nun 4同步齿轮采取了特殊的过盈联接 GMB16,l2型罗茨鼓风机同步齿轮与转子轴颈 的联接很特殊,采用了油压法装配的圆锥面过盈联 接].轴颈与轮毂配台面的锥度l:50,表面光洁度 为0.8,需磨削加工.装配中依靠专用的液压工具一 边打压,一边拧紧锁紧柄帽,轴向推压同步齿轮,使 其沿轴颈圆锥配合面向前移与轴套和垫片顶实压 力油使轴颈内孔扩大,使被包容件(同步齿轮)和包 容件(轴颈)在配合面处产生弹性变形.当压力打到 2{0,290公斤/厘米并保压5,l0分钟后,卸去此 高压油,被包容件的内孔收缩变形,在配合面上产生 足够的过盈量.这种联接无须装配键,依靠摩擦力, 就能确保罗茨鼓风机运行中传递足够大的载荷. 5结束语 我们结台聚酯3O增容后的生产实践,对引进 的罗茨鼓风机及其检修技术进行了研究,同时,加强 现场的维护和巡检,使罗茨鼓风机的运行时间大大 延长,来保证了PTA输送的正常进行. 参考文献: [1]邓定国.回转式压缩机[M]北京:机械工业出版社l982 (上接第55页) 表l同负荷下空冷器各点的温度分布 ?使用了杰台常规空砖嚣;使用了五台常规空斥器;@使用了 六台常规空斥器.阿台变颧空器}?使用了四台常规空冷器两 台变频空持器. 塔也同步实施了30增容,实践证明8台空冷器完 全能够完全满足工艺需要.夏天和冬天塔顶的回流温度 都能达到93C.在生产的全部过程中,我们还将其中两台 空玲器的风机改为变频操作,利用气温的昼夜温差 以节省能量,稳定脱水塔的回流液温度空冷器的成 功增容为脱水塔的成功增容奠定了基础. 参考文献: l】]陈嫒恒化工原理北京:化学]_巫出版社.1984

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