Soffiatori a lobi rotanti Roots: una guida pratica al funzionamento e alla selezione

Come funzionano realmente i soffiatori a lobi rotanti Roots

Soffiatori per radici , spesso chiamati soffiatori volumetrici, funzionano secondo un principio meccanico straordinariamente semplice ma efficace. Al centro ci sono due giranti a lobi identiche e controrotanti (tipicamente due o tre lobi) che ruotano all'interno di un alloggiamento lavorato con precisione. La chiave del loro funzionamento è il gruppo ingranaggio di distribuzione sincronizzato che impedisce a questi rotori di toccarsi tra loro o con l'alloggiamento. Quando i rotori girano, aria o gas rimangono intrappolati nelle tasche tra i lobi e l'involucro. Questo volume viene trasportato dal lato di aspirazione al lato di scarico senza compressione all'interno del ventilatore. La compressione avviene solo quando quest'aria viene forzata nella pressione del sistema a valle in uscita, creando una portata quasi costante proporzionale alla velocità di rotazione.

Applicazioni e usi industriali primari

I soffiatori per radici non sono una soluzione valida per tutti; eccellono in scenari specifici che richiedono l'erogazione di aria priva di olio e rapporti di pressione moderati. Il loro punto di forza principale risiede nella movimentazione di grandi volumi di gas a fronte di contropressioni del sistema relativamente basse, in genere fino a 1 bar (15 psi).

• Aerazione del trattamento delle acque reflue: L'applicazione più comune, dove forniscono l'ossigeno vitale necessario per i processi biologici nei serbatoi a fanghi attivi. Il loro funzionamento senza olio è fondamentale per prevenire l'uccisione della biomassa.
• Trasporto pneumatico: Utilizzato per trasportare materiali sfusi secchi come polveri, granuli e pellet attraverso tubazioni nelle industrie alimentare, del cemento e della plastica.
• Combustione e Forni Industriali: Fornitura di aria secondaria ai bruciatori per migliorare l'efficienza del carburante e garantire una combustione completa.
• Gestione del gas di processo: Gas in movimento come biogas, idrogeno o anidride carbonica in impianti chimici e di energia rinnovabile.

Criteri critici di selezione per gli ingegneri

La scelta del corretto soffiatore Roots richiede l'analisi di diversi parametri interconnessi. Concentrarsi esclusivamente sul flusso d’aria può portare a un sistema sottodimensionato o inefficiente.

Parametri chiave delle prestazioni

È necessario definire l'effettivo Portata volumetrica (ad es. m³/min, CFM) alle condizioni di ingresso standard, il richiesto Pressione (kPa, psig) allo scarico del ventilatore, e il Composizione e temperatura del gas . Il tipo di gas influisce sulla densità e sulla compatibilità delle guarnizioni.

Comprendere la curva del sistema

Un ventilatore non funziona in modo isolato. Funziona contro a curva di resistenza del sistema . L'intersezione di questa curva con la curva delle prestazioni del ventilatore determina il punto di funzionamento effettivo. Il calcolo accurato della caduta di pressione del sistema da tubi, filtri, diffusori e valvole non è negoziabile per una corretta selezione.

Opzioni di configurazione e unità

I soffiatori Roots sono disponibili in pacchetti integrati o unità ad albero nudo. La configurazione dell'unità ha un impatto significativo sull'ingombro e sull'accesso per la manutenzione.

Pratiche essenziali di installazione e manutenzione

Una corretta installazione prolunga la durata e riduce il rumore e le vibrazioni. La fondazione deve essere rigida e livellata per evitare sollecitazioni di disallineamento. I connettori flessibili sulle tubazioni di ingresso e di scarico sono obbligatori per isolare le vibrazioni del ventilatore. Un filtro di ingresso adeguatamente dimensionato e accessibile è fondamentale per impedire l'ingresso di polvere abrasiva negli spazi liberi.

Lista di controllo per la manutenzione ordinaria

• Giornaliero/Settimanale: Controllare e annotare l'amperaggio, il rumore insolito, le vibrazioni e la pressione differenziale del filtro di ingresso.
• Mensile/Trimestrale: Ispezionare le cinghie di trasmissione (se applicabile) per tensione e usura. Controllare il livello e le condizioni dell'olio della scatola del cambio sulle unità integrate.
• Annualmente: Cambiare l'olio del cambio. Ispezionare gli ingranaggi della distribuzione e il gioco del rotore durante una revisione importante (secondo l'intervallo stabilito dal produttore, spesso 40.000 ore).

Il punto di errore più comune è il ingranaggi di distribuzione . L'usura in questo caso consente il contatto del rotore, portando a guasti rapidi e catastrofici. L'analisi regolare dell'olio per le trasmissioni a ingranaggi può prevedere questa usura.

Strategie di controllo e silenziamento del rumore

I soffiatori per radici generano pulsazioni caratteristiche e rumore "lamentoso", che è una considerazione importante. L'attenuazione del rumore viene generalmente affrontata con silenziatori integrati o aggiuntivi sia in ingresso che in scarico. Per le applicazioni critiche, potrebbero essere necessarie cabine acustiche complete. Il corretto dimensionamento dei silenziatori di scarico è particolarmente importante per gestire l'energia di pulsazione senza creare un'eccessiva contropressione. Considerare sempre la caduta di pressione totale consentita del sistema quando si seleziona l'apparecchiatura di silenziamento.