ROOTS ROOT SHOBE BLOWS: un'introduzione completa

1. Introduzione

Radici per soffianti del lobo rotante , che prende il nome dai loro inventori Philander Higley Roots e Frances Marion Roots che brevettavano il design nel 1860, sono un tipo cruciale di soffiatore di spostamenti positivi in ​​varie applicazioni industriali. Sono progettati per spostare aria o gas a un volume relativamente costante indipendentemente dalle variazioni di pressione nel sistema, rendendoli altamente affidabili per molti processi.

2. Principio di lavoro

2.1 Struttura di base

Le radici delle radici sono in genere costituite da due o più rotori (di solito gemelli - lobo o trio) montati su alberi paralleli all'interno di un involucro. In un compressore gemello: ogni rotore ha due lobi, risultando in un totale di quattro lobi per compressore. In una macchina del lobo, ogni rotore ha tre lobi, dando sei lobi per compressore. Le macchine gemelle - lobo (Bi - lobo) sono comunemente utilizzate per le applicazioni del gas di processo, mentre le macchine a tre lobe offrono alcuni vantaggi in termini di funzionamento più fluido e pulsazione ridotta.

2.2 Processo operativo

Fase di assunzione: Man mano che i rotori ruotano, un volume di aria o gas viene intrappolato tra i lobi e l'involucro sul lato di ingresso del soffiatore. La rotazione dei rotori crea un'area di pressione bassa all'ingresso, attirando il fluido.

Fase di trasporto: Il volume intrappolato di fluido viene quindi trasportato attorno alla circonferenza dell'alloggiamento del rotore mentre i rotori continuano a girare. I rotori ruotano in direzioni opposte e il meshing dei lobi garantisce un sigillo tra i lati dell'ingresso e di uscita, impedendo il backflow.

Fase di scarico: Quando i lobi raggiungono il lato dell'uscita, il fluido intrappolato viene compresso alla pressione del sistema all'uscita ed espulso. Piccoli ma precisamente progettati tra i lobi e l'involucro consentono il funzionamento senza la necessità di lubrificazione interna nell'aria o nella parte di movimentazione del gas, riducendo il rischio di contaminazione nel fluido elaborato. Gli ingranaggi di temporizzazione vengono utilizzati per controllare la posizione relativa dei rotori, garantendo un funzionamento regolare e sincronizzato.

3. Caratteristiche delle prestazioni

3.1 portata

Le radici del lobo rotante possono ottenere una vasta gamma di portate. Modelli più piccoli possono avere portate adatte a applicazioni come la trasmissione pneumatica in scala ridotta o la ventilazione locale, mentre i modelli industriali più grandi possono gestire portate estremamente elevate, raggiungendo in alcuni casi fino a 120.000 m³/ora (70.000 cfm). La portata è relativamente stabile su una vasta gamma di condizioni operative, purché la velocità di rotazione dei rotori rimane costante. Ciò li rende ideali per applicazioni in cui è richiesto un volume costante di aria o gas, ad esempio nei sistemi di trasporto pneumatico in cui i materiali devono essere trasportati a un ritmo costante.

3.2 Capacità di pressione e vuoto

Pressione positiva: Questi soffiatori possono generare pressioni positive fino a un certo limite. Ad esempio, alcuni modelli possono raggiungere pressioni fino a 35 psig. Sono utilizzati in applicazioni come la fornitura di aria di combustione nei forni industriali, in cui è necessaria una pressione positiva specifica per garantire il carburante efficiente: miscelazione dell'aria e combustione.

Generazione del vuoto: Le radici possono anche funzionare come booster a vuoto, in grado di creare aspirapolvere fino a 28 "Hg o anche più in alto in alcuni modelli specializzati alti.

3.3 Efficienza

Sebbene non sia efficiente in energia come alcuni soffiatori centrifughi in determinati applicazioni ad alto flusso, a bassa pressione, i soffiatori del lobo rotante offrono una buona efficienza nel loro tipico intervallo operativo di applicazioni di media pressione e variabile. La loro natura positiva: lo spostamento garantisce che possano mantenere un flusso di volume coerente anche contro le diverse pressioni del sistema, che possono essere più efficienti dall'energia nelle applicazioni in cui la stabilità del flusso è una priorità. Inoltre, i progressi nella progettazione, come i profili di lobo migliorati e la riduzione delle autorizzazioni interne, hanno contribuito ad aumentare la loro efficienza complessiva nel corso degli anni.

3.4 rumore e vibrazione

I soffiatori di radici tradizionali erano noti per livelli di rumore e vibrazione relativamente elevati a causa della meshing dei lobi e della natura pulsante del flusso del fluido. Tuttavia, i design moderni, in particolare quelli che incorporano caratteristiche innovative come la tecnologia Whispair ™, hanno un rumore e le vibrazioni significativamente ridotte. Queste tecnologie funzionano ottimizzando la forma del lobo, migliorando l'equilibrio dei rotori e utilizzando materiali di qualità migliore. Ad esempio, possono essere aggiunti recinti acustici per ridurre ulteriormente il rumore, fornendo fino a 22 dBA gratuitamente l'attenuazione del campo. Ciò li rende più adatti per applicazioni in ambienti sensibili al rumore, come gli impianti di lavorazione degli alimenti e delle bevande o nelle aree residenziali.

4. Applicazioni

4.1 Applicazioni industriali

Trasmissione pneumatica: I soffianti del lobo rotante sono ampiamente utilizzati nei sistemi di trasporto pneumatico per trasportare materiali sfusi secchi come cereali, polveri e pellet. La portata coerente e la capacità di gestire diverse pressioni li rendono adatti per lo spostamento di materiali su lunghe distanze e attraverso sistemi di tubazioni complesse. Ad esempio, nel settore alimentare, vengono utilizzati per trasmettere farina, zucchero e altri ingredienti tra le diverse fasi di lavorazione.

Elaborazione chimica e del gas: Nell'industria chimica, questi soffiatori vengono utilizzati per applicazioni come la circolazione del gas, l'agitazione nei reattori e nella lavorazione di vari gas come azoto, idrogeno e idrocarburi. Possono gestire gas corrosivi e reattivi se realizzati con materiali appropriati. Ad esempio, in un impianto petrolchimico, i soffiatori di radici possono essere usati per far circolare i gas in un reattore catalitico per garantire le velocità di miscelazione e reazione adeguate.

Mining e metallurgia: Nelle operazioni minerarie, vengono utilizzati per compiti come l'alimentazione dell'aria di perforazione pneumatica, la ventilazione nelle miniere sotterranee e nell'elaborazione dei minerali. Nella metallurgia, svolgono un ruolo in processi come il degassamento in acciaio, dove vengono usati i soffiatori di radici a vuoto alte - per rimuovere le impurità dall'acciaio fuso.

4.2 Applicazioni ambientali ​

Trattamento dell'acqua e delle acque reflue: Negli impianti di trattamento delle acque, i soffianti di radici vengono utilizzati per scopi di aerazione. Forniscono ossigeno all'acqua, che è essenziale per la crescita di batteri aerobici che abbattono la materia organica nelle acque reflue. Sono anche utilizzati per il retrowashing del filtro, in cui l'aria ad alta pressione aiuta a pulire i filtri rimuovendo particelle intrappolate. Negli impianti di trattamento delle acque reflue, i soffiatori garantiscono una corretta aerazione nel processo di fanghi attivi, che è cruciale per un efficace trattamento delle acque reflue.

Controllo dell'inquinamento ambientale: Possono essere utilizzati nei sistemi per il controllo dell'inquinamento atmosferico, come nella raccolta e nel trasporto di polvere e fumi. Ad esempio, in una fabbrica di cemento, i soffiatori di radici possono essere usati per trasmettere aria cardiaca a un sistema di raccolta della polvere, impedendo il rilascio di particolato dannoso nell'atmosfera.

4.3 Altre applicazioni

Industria alimentare e delle bevande: In questo settore, i soffianti di radici vengono utilizzati per compiti come il soffio di bottiglie nella produzione di bottiglie di plastica, il trasporto pneumatico di prodotti alimentari e nel processo di imballaggio. Sono anche utilizzati nel processo di fermentazione di bevande come birra e vino, dove forniscono l'aria necessaria per la crescita e la fermentazione del lievito.

Generazione di energia: Nelle centrali elettriche, vengono utilizzate per l'approvvigionamento di aria di combustione nelle caldaie, garantendo un'efficace combustione di carburante e una maggiore efficienza di generazione di energia. Possono anche essere utilizzati nella pulizia di attrezzature per impianti elettriche, come nel backwashing dei filtri dell'aria nelle centrali a gas.

5. Confronto con altri tipi di soffiatore

6. Manutenzione e risoluzione dei problemi

6.1 Manutenzione regolare

Lubrificazione: Sebbene la parte di movimentazione dell'aria sia in genere olio, gratuita, i cuscinetti e gli ingranaggi dei soffianti del lobo rotante richiedono lubrificazione regolare. L'uso del tipo corretto di lubrificante e seguire gli intervalli di lubrificazione raccomandati dal produttore è fondamentale per garantire un funzionamento regolare e prevenire un'usura prematura.

Ispezione di cinture e accoppiamenti: Se il soffiatore è a cintura, le cinture devono essere controllate regolarmente per segni di usura, tensione e allineamento. Gli accoppiamenti, se presenti, devono essere ispezionati anche per una corretta connessione e eventuali segni di danno.

Manutenzione del filtro dell'aria: Il filtro dell'aria, che protegge il soffiatore dalla polvere e da altri contaminanti, deve essere pulito o sostituito regolarmente. Un filtro dell'aria intasato può aumentare la caduta di pressione, ridurre l'efficienza del soffiante e potenzialmente causare danni ai rotori.

6.2 Risoluzione dei problemi di problemi comuni

Portata bassa: Ciò può essere causato da una varietà di fattori, come un filtro dell'aria intasato, perdite nel sistema di tubazioni o rotori usurati. L'ispezione e la pulizia del filtro dell'aria, controllando le perdite nel sistema ed esaminare le condizioni dei rotori sono passaggi comuni di risoluzione dei problemi.

Alto rumore o vibrazione: Un rumore eccessivo o le vibrazioni può indicare problemi come rotori disallineati, cuscinetti usurati o ingranaggi di temporizzazione danneggiati. Controllare l'allineamento dei rotori, la sostituzione dei cuscinetti usurati e l'ispezione e la sostituzione di ingranaggi di temporizzazione danneggiati può aiutare a risolvere questi problemi.

Surriscaldamento: Il surriscaldamento può essere dovuto a un raffreddamento insufficiente (se il soffiatore è aria - o raffreddamento), funzionamento ad alta pressione oltre la capacità nominale del soffiante o problemi meccanici come l'attrito eccessivo. Garantire un adeguato raffreddamento, il controllo della pressione operativa e l'allarme di eventuali problemi meccanici per risolvere i problemi di surriscaldamento.

7. Sviluppi futuri

Energia - Miglioramenti dell'efficienza: Con la crescente attenzione al risparmio energetico e alla sostenibilità, è probabile che i futuri sviluppi nei soffianti del lobo rotante radicano si concentrino sul miglioramento ulteriormente della loro efficienza energetica. Ciò può comportare l'uso di materiali avanzati, progetti di lobo più efficienti e autorizzazioni interne meglio ottimizzate per ridurre le perdite di energia.

Integrazione della tecnologia intelligente: L'integrazione di sensori e controlli intelligenti è un'altra area di sviluppo. I soffiatori intelligenti possono monitorare le proprie prestazioni, come portata, pressione, temperatura e vibrazione e regolare di conseguenza il loro funzionamento. Ciò può portare a prestazioni migliori: ottimizzate, ridotte esigenze di manutenzione e maggiore affidabilità complessiva.

Personalizzazione per applicazioni speciali: Man mano che le industrie continuano a svilupparsi e emergono nuove applicazioni, ci sarà una crescente domanda di soffianti di radici personalizzati. I produttori probabilmente si concentreranno sullo sviluppo di soffianti su misura per esigenze specifiche del settore, come quelli con una maggiore resistenza alla corrosione per l'uso in ambienti chimici duri o quelli con rumore speciale - caratteristiche di riduzione per l'uso in aree sensibili.