ルーツブロワーの説明: 種類、用途、適切なブロワーの選び方

送風機のアカウント 総エネルギー使用量の 57% 一般的な下水処理プラントでは、ほとんどのエンジニアが下水処理プラントの選択に費やす時間は 1 時間もかかりません。この不一致がプロジェクトの失敗の原因となります。ルーツブロワーは、曝気、空気圧搬送、および真空のアプリケーション全体で主な選択肢です。これには正当な理由があります。下流の圧力変化に関係なく、1 回転あたり一定量の空気を供給します。しかし、「一定量」は広範囲の設計をカバーしており、間違ったバリエーションを選択すると、効率や信頼性、あるいはその両方が犠牲になります。

ルーツブロワーの実際の仕組み

ルーツブロワーは容積式機械です。 2 つのローブ型ローター (2 ローブまたは 3 ローブ) は、互いに接触したりハウジングの壁に接触したりすることなく、ケーシング内で反対方向に回転します。空気はローブとケーシング壁の間に閉じ込められ、システム圧力に抗して排出ポートに向かって押し出されます。内部圧縮は発生しません。圧力は出口でのみ発生します。これにより、機械は機械的にシンプルになり、気流中にオイルが使用されなくなり、負荷変動に対する耐性が高くなります。

3 ローブ ローターは現在業界標準です。 2 ローブ設計と比較して、圧力脈動が低減され、騒音出力が低くなります。これは、騒音に敏感な設備や、複数のユニットを並列で実行する施設において、大きな利点となります。

主なバリエーションとその違い

標準のルーツ ブロワーは幅広い動作範囲をカバーしますが、特殊な用途には特定の設計が必要です。以下の表は、主要なバリアントをその定義仕様にマッピングしています。

ほとんどのモデルの動作速度範囲は 500 ～ 2,000 RPM であり、システム設計者はブロワーをモーター オプションまたは VFD 制御戦略に適合させる際にかなりの柔軟性を得ることができます。

ルーツブロワーが最大の価値をもたらす場所

廃水処理 ボリューム的には最大のアプリケーションです。曝気ブロワーは、活性汚泥タンク内の好気性バクテリアに酸素を供給します。これは、24 時間 365 日継続的に負荷をかけます。米国 EPA の上下水道施設のエネルギー効率調査によると、エネルギー効率の高い送風機にアップグレードしたある施設では電力消費量が 50% 削減され、年間 210 万 kWh 以上を節約できました。適切な送風機の選択は、単なる調達の決定ではなく、エネルギー戦略です。

空気搬送 2 番目の主要なアプリケーションです。セメント工場、製粉工場、プラスチック製造業者、化学加工業者はすべて、バルク材料をパイプラインに押し出すためにルーツブロワーに依存しています。定容積特性により、パイプラインの抵抗が変化しても材料の流れが安定します。この特性は遠心ブロワーでは低流量では保証できません。

水産養殖 では、水中ルーツブロワーの採用が大幅に増加しています。ユニットを水線より下に設置すると、住宅に隣接する池の養殖場や屋内の再循環システムで問題となる表面ノイズが完全に排除されます。溶存酸素の供給も表面エアレーターと比較してより均一です。

他の主要部門には、紙およびパルプ (抄紙機の真空吸引)、化学処理 (蒸気回収、ガス昇圧)、鉱業 (地下換気および浮選曝気) などがあります。

正しい選択を行うための 4 つのパラメーター

ルーツ ブロワーの選択は 4 つの具体的な数字から始まります。他のすべては二次的なものです。

• 必要な流量 (m3/min または CFM): 常に実際の入口条件で指定してください。温度と高度は密度に影響します。曝気の場合は、パイプのサイズではなく、生物学的酸素要求量に基づいて計算します。
• 必要な圧力上昇 (kPa): これは、水没深さ、パイプ損失、ディフューザー背圧を含むシステム全体の抵抗です。標準モデルは 9.8 ～ 98 kPa に対応します。 2 段ユニットは 200 kPa まで拡張します。
• ガス組成: 腐食性ガスには防食材料が必要です。可燃性ガスには防爆モーター定格 (EX DⅡ BT4 または CT4) が必要です。蒸気の多い環境では、ステンレス製の MVR バージョンが適しています。
• 温度: 標準ユニットは、水冷が必要になるまで最大 90 °C まで対応します。プロセス温度がそのしきい値を超える場合は、定格 500 °C の高温モデルを指定してください。

統合制御キャビネットを備えたパッケージ化されたルーツ ブロワー ユニットにより、標準アプリケーションの調達が簡素化されます。これらは 380V で配線済みで、ノイズ レベルは 1 m で 77 dB 未満であり、ほとんどの産業環境で追加の音響エンクロージャなしで展開できます。

ルーツブロワーを 15 ～ 20 年間稼働し続ける

適切にメンテナンスされたルーツブロワーの現実的な耐用年数は 15 ～ 20 年です。メンテナンスの作業負荷は業界標準に比べて低いですが、いくつかの慣例には交渉の余地がありません。ギアオイルは、デューティサイクルと周囲条件に応じて 2,000 ～ 4,000 運転時間ごとに交換してください。注入口フィルターを毎月点検してください。フィルターが部分的に詰まっていると、入口真空が上昇し、ローブ全体の滑りが増加し、ほとんどのオペレーターが認識しているよりも早く体積効率が低下します。 500 時間ごとにベルトの張力 (ベルト駆動ユニットの場合) を確認します。また、閉じた排出バルブに対してルーツブロワーを決して始動しないでください。瞬間的な圧力スパイクにより、ケーシングに亀裂が入ったり、タイミングギアが剥がれたりする可能性があります。

複数台稼働している施設の場合、 ブロワーパッケージ用の制御キャビネットおよび監視システム 自動デューティ/スタンバイ切り替えとアラームベースのシャットダウンが可能になります。これは、連続稼働環境で機器の寿命を延ばす最も効果的な唯一の方法です。

ルーツブロワーは最新のテクノロジーではありませんが、依然として最も実用的なテクノロジーの 1 つです。オイルフリーのエアフロー、予測可能な出力、および低いメンテナンスのオーバーヘッドの組み合わせは、同じ価格帯で再現するのが困難です。だからこそ、これらの製品は依然として産業プロセスにおける最も要求の厳しい連続使用アプリケーション向けに指定されています。