一、概述
罗茨式鼓风机,又称容积式鼓风机,是一种通过两个渐开线叶形转子在气缸内相对运动实现气体压缩与输送的机械设备,主要应用于污水处理、水产养殖、冶金化工等领域。其依托同步齿轮啮合驱动转子,通过精密间隙维持无油密封,可输送清洁空气、煤气及惰性气体,具有强制输气、流量稳定性强等特点。

二、工作原理
罗茨鼓风机作为一种容积回转鼓风机,分为两叶罗茨鼓风机和三叶罗茨鼓风机。
其工作原理主要依赖于转子轴端的同步齿轮,确保两转子保持啮合状态。在转子的凹入曲面与气缸内壁共同构成的工作容积内,气体在转子回转过程中被吸入,随后在移至排气口附近时排出到出口管路。
这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子回转过程中从吸气口带走气体,当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较高压力的气体回流,这时工作容积中的压力突然升高,然后将气体输送到排气通道。
两转子互不接触,它们之间靠严密控制的间隙实现密封,故排出的气体不受润滑油污染。下侧两“鞋底尖”分开时,形成低压,将气体吸入;上侧两“鞋底尖”合拢时,形成高压,将气体排出。
罗茨鼓风机其流量在允许的压力范围内变动甚微,提供宽泛的压力选择范围,并具备强制输气的特性。但由于吸、排气周期性和瞬时压缩的影响,会产生较大的气体动力噪声。同时,转子与气缸之间的间隙也可能导致气体泄漏,效率相对较低,一般流量也相对较小。

三、罗茨鼓风机的选型
鼓风机选型时,首先应具有充足的压力,鼓风机向曝气池充氧,必须克服管路阻力、曝气池液位高程及曝气头堵塞、水位变化等带来的额外阻力。
风机流量是风机选型的关键参数,在小流量范围内,一般罗茨鼓风机的成本最低,性价比较好;
在中流量范围内,多级离心风机成本比罗茨鼓风机稍高,但是其能耗低、效率高,性价比较好;
在大流量范围内,单级离心风机成本最低,能耗也最低。
目前,国内外使用的鼓风机主要有罗茨鼓风机、多级离心鼓风机、单级高速离心鼓风机、空气悬浮离心鼓风机、磁悬浮离心鼓风机。有水处理同行对这5类常用鼓风机进行了对比,结果显示:
(1)当额定功率≤74kW时,罗茨风机性价比较高,实用性强。假设总采购台数为4台,罗茨风机比单级离心风机(单级高速、气悬浮、磁悬浮)节省约130万元,比多级离心风机节省约30万元。其中:在能耗方面,工况所需机型越小,罗茨风机与其他风机的能耗差值越小;在设备更换和维护方面,国内罗茨风机技术成熟,更换和维护费用低。
(2)当额定功率在90~132kW时,多级离心风机具有价格优势。
假设总采购台数为4台,多级离心风机比单级高速风机节省120~150万元,比悬浮风机节省150~200万元,与罗茨风机之间的价格差距减小;而在效率、降噪等方面,多级离心风机优于罗茨风机。
(3)当额定功率>132kW时,单级高速风机性价比更高。
由相同工况下的单级高速风机与多级离心风机的额定功率比较可知,多级离心风机功率较大,且两者的功率差值随机型增大而增大。

四、罗茨鼓风机安装注意事项
1.不要把风机设置在易产生有机溶剂、涂料等易燃性气体和腐蚀性气体的场所,以防火灾和中毒。
2.不要把风机设置在人经常通过和儿童经常出入的场所,以防受伤和烫伤。
3.风机房内温度应在40℃以下,超过40℃将会极大缩短鼓风机和电机的寿命,请设置换气扇,确保室温在40℃以下。冬季气温长期在0℃以下时,应注意齿轮油会固化,运转一段时间后,温度会上升。
4.地基要牢固,表面要平整,地基要高出地面。
5.风机周围空间应满足风机拆卸和检修用。
6.风机室外配置时,请设置防雨棚。
五、操作前注意事项
1.清扫管道内的异物,并保持管道内的清洁。
2.检查螺栓、螺母连接松紧情况。
3.必须安装皮带罩,防止衣服和手等卷入皮带和皮带轮之间。
4.将管道上的闸阀全部打开,否则风机超负荷运转,机器受损。
5.加入齿轮油,油面静止于油标中心位置(风机出厂时,油箱内无油)。
6.检查V型带的张力和皮带轮的偏正,风机出厂时已调整好,请确认在运输与安装过程有无松动。
注:可以用钢板尺或绳子找正皮带轮,并调整张紧程度,如使用张力计可以更方便的调整皮带的张力,而且,运行2~3天后,因皮带与皮带轮的磨合,若皮带变松弛,请重新调整。