罗茨鼓风机在矿场中的应用

在矿场的脱水工艺中，以往人们常用圆盘过滤机或圆筒过滤机。所使用的压力风源虽形式各异，但存在着一定的缺点。我们认为，用罗茨鼓风机作过滤机的压力风源，是有其优势的。

一、罗茨鼓风机用于精矿脱水的效果有以下几个方面可以看出：

1.能耗低。与水环式压缩机比较，罗茨鼓风机的节能效果更好一点。

2.取消了供水系统。罗茨鼓风机不需供水，这不但节约了水量消耗，而且从根本上排除了压力风中含水的可能性，对脱水作业是有益的。

3.工作稳定，维修工作霣小。罗茨鼓风机可以长时间运行，除更换了一次齿轮箱的润滑油外，其它方面均正常。

4.运行可靠，便于操作。在连续运行过程中，从未因罗茨鼓风机（www.shlt88.com)故障而影响生产。由于操作简单，除了定期补充适量的润滑脂外，几乎没有其它维修工作量。因此操作工很快就能适应罗茨鼓风机的使用过程，并对改造感到满意。

5.节约油耗。从罗茨鼓风机的工作原理和维修工作量小不难看出，罗茨鼓风机的耗油量是很少的。与水环式压缩机比，至少可以节约清洗零件用油，与塞柱式压缩机比则可节约气缸润滑用油。

图1 罗茨鼓风机在矿场中的应用

二、罗茨鼓风机的性能

罗茨鼓风机的性能比较适合精矿脱水工艺的缘故。精矿脱水用压力风的目的是将已经过真空脱水的滤饼，从滤布上吹脱和剥刮下来。为了保持已干燥了的精矿不再掺入水分和延长滤布的扁命，对风源的压力、风量及气体的组成有特定的要求。罗茨鼓风机的性能如下。

1.风压：罗茨鼓风机是由两个不直接接触的转子同步旋转，推移气缸容积内的气体，在排气腔内达到升压的目的。它属于容积式回转型的气体压缩设备，其压力比ε= 1.2-1.7。常用的罗茨鼓风机（www.shlt88.com)压力一般为3500-5000毫米水柱，与精矿脱水要求的值十分接近。

2.风量：罗茨鼓风机的风量与有效工作容积和转速的乘积成正比。总耗风量与过滤机的总面积成正比。

Q=λ·(π/2)·D2·Cn·L·n 米3/分      （1）

式中：

λ——排气系数，λ=0.6-0,9;

D——转子直径，米；

L——转子长度，米；

n——转子的转速，转/分；

Cn——面积利用系数。

在生产过程中，还应考虑过滤布的材质，滤布质地紧密时耗风量小，反之则耗风量大。通过选择适当的罗茨鼓风机型号和改变转速，能在很广的范围内改变风量，以适应精矿脱水的要求。

3.风压与风量的关系：由于罗茨鼓风机的压力比较小，转子之间、转子与气缸体之间存在着间隙，使得风机的AP—Q曲线比较平坦，如下图，间隙的存在事实上起着自动调节压力的作用，当风量增大时压力下降，同时泄漏量也下降，从而起到维持压力的作用。这一特点无疑对精矿脱水作业是极为重要的。

图2 罗茨鼓风机性能曲线

精矿脱水要求风压比较稳定，在风量突然增大时，（如滤布局部破损）风压不能下降过多；风量突然下降时，风压不能升得太髙。这也就是说要求在风量变化时风压变化较小。从图2不难看出，在风压为0.1—0.2公斤力/厘米2这一区域里，风量变化引起的压力改变是比较小的，这一区域正好是过滤机的工作范围。

三、罗茨鼓风机的选择

罗茨鼓风机是用于化铁炉、锻冶炉等装置的设备。如果直接按说明书的数据选用，必然会产生噪声过大、风压偏高等缺点。罗茨鼓风机的噪声，主要是气动噪声，由周期性的定容压缩造成，其次还有内部间隙泄漏、涡流及机械运动所产生的噪声。为了防止噪声污染和调整风压，我们认为分两步选择风机的方法是合理的。

按《选矿设计手册》的数椐，确定风量与风压。

风量：Q=KQ·Qd·∑S 米3/分  （2）

式中：Qd——《手册》中规定的单位过滤面积耗风量，米3/分；

∑S——过滤设备的总过滤面积，米2;

KQ——可靠系数，取1.1。

风压：ΔP = KP.Pd        (3)

式中：Pd——《手册》中规定的风压数椐，公斤力/厘米2;

    Kp——压头损失系数，取1.5。

按（1)、（2)式求得的风量与风压值，即可按说明书选择合适的风机型号。

(二）确定风机的转速及电机功率

实际耗风量可按下式求得

Q'=K'Q·Qd·∑S'            (4)

式中.:∑S'——有效吹风面积，米2;

K'Q——可靠系数，取K'Q=2-3。

实际耗风量确定以后，则可按(1)式 求得风机的转速。令Q/ = Q，

则转速n=2Q' /(λ·D2·Cn·L·π) 转/分    （5）

电动机的功率可按下式计算：

（6）

式中：ΔP'——实际静压升，公斤力/厘米2;取0,25-0.3公斤力/ 厘米2;

ηm——机槭效率，约为0.87-0.94;

ηt——传动效率，约为0.92-0.98;

K——容量储备系数，取1.15。

按此即可选择电动机的型号、规格。当电动机的转速与风机转速不能配合时，可采用三角皮带传动。

四、安装方式及风压调节

罗茨鼓风机用于精矿脱水，宜作整体安装，在机座与基础间应垫以10-12毫米厚的软橡皮板，以吸收由于机体振动所产生的噪音。

排风口处应安装储气箱，箱顶宜配置安全阀以防止风机超压运行。储气筘还可以保持排气均匀和吸收气动噪声。

进风口处应安装防尘罩，以防止杂物进入风机内，造成风叶损坏。

进风口与排风口之间应安装一段直径与排气口相等的连通管，并在管子的中间装一闸阀，用以调节排气压力。

图3 罗茨鼓风机安装示意图

罗茨鼓风机用于精矿脱水无疑是成功的。它结构简单、工作可靠、运行稳定、维修工作量小，还能够节电、节水。如果用它取代水环式压缩机，其节电、节水的效果更在技术上和经济上取得了较好的效果。

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