罗茨风机改造方案

一、罗茨风机工作原理

三叶罗茨鼓风机是一种双叶轮同步压缩机械，每个三叶型转子用两个轴承支承,利用一对同步齿轮,使两个转子的相对位置始终保持不变。属容积式鼓风机，具有强制输气特征。作为回转式机械，具有比较稳定的工作特性，转子与转子、转子与泵体、转子与侧盖之间都有微小间隙，因而工作腔内没有摩擦,无接触磨损部分；经济耐用，无需润滑，使用寿命长，动力平衡性好。运转一周有六次吸排气过程，容积效率高。结构简单，使用维护方便，不需要内部润滑，输送的介质不含油等特点。泵转子的支承采用了可靠的消隙结构,转动部件作细致的动平衡,并采用高精度的斜齿轮,因此,运行平稳,噪声低,使用更加可靠,可在高压差下长期运行。动密封部位采用了进口的专利技术,并采用进口油封,控制轴封处的跳动量小于0.01mm。

二、现场情况

根据现场的观察和操作工的描述：

现场电机的型号为：Y315MI-6、额定电流为168.8A、额定转速为980r/min、额定电压为380V、运行电流100A左右；风门的开度为50%-90%之间（根据现场操作工的介绍）；那么我们以阀门最大的工作状态进行分析：
贵厂风机为90KW（风门开度实际为90%）计算风机功率为：90KW实际使用的功率是电动机额定功率的85%。按照每年工作300天，一天工作24小时，每度电0.5元计算每年的电费理论值为（1KW×1小时=1度电）：
90KW×300天×24小时×0.5元×85%≈27.6万元

三、投资回收期

应用变频器将风门完全开启，将风机转速将为原有转速的85%，即（按最高频率），频率为42.5HZ，那么实际运行效率为：
运行率%=[1-（1-15%）3]×100%
=61.5%
理论计算电费应为：
90KW×300天×24小时×0.5元×61.5%=19.9万元/年　　　　　
节省电费为：
27.6-19.9=7.7万元/年
（那么一年就可以收回投资成本）

我们改造遵循小改动，高效率的原则；所以以前的线路我们不动，只是在以前的线路和电动机之间，加上我们的变频装置，在变频工作模式下，由变频器输出的电压来驱动风机；在工频模式下由以前的市电来驱动风机；
从以前的电源端引三相380v的电压到我们的变频器QF端，作为我们变频器的工作电压，再由我们变频器的输出端（U、V、W）输出我们所需要的三相可变电源来控制我们风机电动机的转速；从而达到我们所需求的风量，使电机在最佳的模式下运行。

图1

考虑操作工在楼上操作，我们可以把调速按钮放在楼上，操作工就可以在楼上直接操作。楼上做一只转速表，操作工可以看见电动机的当前转速，这样方便操作工的操作。

为了保障我们的正常工作，我们加装了工——变频转换系统；当变频器有故障时，我们可以切换到工频运行；

五、改造后的优点

（1）可以使电动机平滑启动，有效的减小了启动电流，把启动电流控制在额定电流的2倍以内；
（2）减小了对电机轴承、风机轴承和机械的硬性冲击，降低了系统的维护成本和维护工劳动强度；
（3）使电机在最佳的状态下运行，减少企业的运行成本；
（4）变频器对电机有过流、过载、过压、过热、欠压和接地保护。