羅茨風機改造方案

一、羅茨風機工作原理

三葉羅茨鼓風機是一種雙葉輪同步壓縮機械，每個三葉型轉子用兩個軸承支承,利用一對同步齒輪,使兩個轉子的相對位置始終保持不變。屬容積式鼓風機，具有強制輸氣特征。作為回轉式機械，具有比較穩定的工作特性，轉子與轉子、轉子與泵體、轉子與側蓋之間都有微小間隙，因而工作腔內沒有摩擦,無接觸磨損部分；經濟耐用，無需潤滑，使用壽命長，動力平衡性好。運轉一周有六次吸排氣過程，容積效率高。結構簡單，使用維護方便，不需要內部潤滑，輸送的介質不含油等特點。泵轉子的支承采用了可靠的消隙結構,轉動部件作細致的動平衡,并采用高精度的斜齒輪,因此,運行平穩,噪聲低,使用更加可靠,可在高壓差下長期運行。動密封部位采用了進口的專利技術,并采用進口油封,控制軸封處的跳動量小于0.01mm。

二、現場情況

根據現場的觀察和操作工的描述：

現場電機的型號為：Y315MI-6、額定電流為168.8A、額定轉速為980r/min、額定電壓為380V、運行電流100A左右；風門的開度為50%-90%之間（根據現場操作工的介紹）；那么我們以閥門最大的工作狀態進行分析：
貴廠風機為90KW（風門開度實際為90%）計算風機功率為：90KW實際使用的功率是電動機額定功率的85%。按照每年工作300天，一天工作24小時，每度電0.5元計算每年的電費理論值為（1KW×1小時=1度電）：
90KW×300天×24小時×0.5元×85%≈27.6萬元

三、投資回收期

應用變頻器將風門完全開啟，將風機轉速將為原有轉速的85%，即（按最高頻率），頻率為42.5HZ，那么實際運行效率為：
運行率%=[1-（1-15%）3]×100%
=61.5%
理論計算電費應為：
90KW×300天×24小時×0.5元×61.5%=19.9萬元/年　　　　　
節省電費為：
27.6-19.9=7.7萬元/年
（那么一年就可以收回投資成本）

我們改造遵循小改動，高效率的原則；所以以前的線路我們不動，只是在以前的線路和電動機之間，加上我們的變頻裝置，在變頻工作模式下，由變頻器輸出的電壓來驅動風機；在工頻模式下由以前的市電來驅動風機；
從以前的電源端引三相380v的電壓到我們的變頻器QF端，作為我們變頻器的工作電壓，再由我們變頻器的輸出端（U、V、W）輸出我們所需要的三相可變電源來控制我們風機電動機的轉速；從而達到我們所需求的風量，使電機在最佳的模式下運行。

圖1

考慮操作工在樓上操作，我們可以把調速按鈕放在樓上，操作工就可以在樓上直接操作。樓上做一只轉速表，操作工可以看見電動機的當前轉速，這樣方便操作工的操作。

為了保障我們的正常工作，我們加裝了工——變頻轉換系統；當變頻器有故障時，我們可以切換到工頻運行；

五、改造后的優點

（1）可以使電動機平滑啟動，有效的減小了啟動電流，把啟動電流控制在額定電流的2倍以內；
（2）減小了對電機軸承、風機軸承和機械的硬性沖擊，降低了系統的維護成本和維護工勞動強度；
（3）使電機在最佳的狀態下運行，減少企業的運行成本；
（4）變頻器對電機有過流、過載、過壓、過熱、欠壓和接地保護。