1。はじめに
根の回転葉のブロッカー 、1860年にデザインを特許を取得した発明者のフィランダー・ヒグリー・ルーツとフランシス・マリオン・ルーツにちなんで名付けられました。これらは、システムの圧力の変化に関係なく、比較的一定のボリュームで空気またはガスを移動するように設計されており、多くのプロセスで非常に信頼性が高くなります。
2。作業原則
2.1基本構造
根の回転葉のブロワーは、通常、ケーシング内の平行シャフトに取り付けられた2つ以上のローター(通常は双子のローブまたはトライローブ)で構成されています。双子のローブコンプレッサーでは、各ローターに2つのローブがあり、コンプレッサーごとに合計4つのローブがあります。 Tri -Lobe Machineには、各ローターには3つのローブがあり、コンプレッサーごとに6本のローブが与えられます。ツイン - ローブ(BI-ローブ)マシンは一般にプロセスガスアプリケーションに使用されますが、TRI -LOBEマシンは、よりスムーズな動作と脈動の減少に関して特定の利点を提供します。
2.2運用プロセス
摂取段階: ローターが回転すると、大量の空気またはガスが葉とブロワーの入口側のケーシングの間に閉じ込められます。ローターの回転は、入口に低い圧力領域を作成し、流体を描きます。
輸送段階: 閉じ込められた体積の液体は、ローターが回転し続けると、ローターハウジングの円周の周りに運ばれます。ローターは反対方向に回転し、ローブのメッシュ化により、入口側と出口側の間にシールが保証され、逆流が防止されます。
排出段階: 葉が出口側に到達すると、閉じ込められた流体が出口のシステム圧に圧縮され、追放されます。葉とケーシングの間の小規模だが正確に設計されたクリアランスにより、空気やガスの内部潤滑を必要とせずに操作が可能になり、処理部分が処理され、液体中の汚染のリスクが減少します。タイミングギアは、ローターの相対的な位置を制御するために使用され、滑らかで同期した動作を確保します。
3。パフォーマンス特性
3.1流量
根の回転葉のブロワーは、広範囲の流量を達成できます。小規模なモデルには、小規模な空気圧凸や局所的な換気などのアプリケーションに適した流量がある場合がありますが、より大きな産業 - グレードモデルは非常に高い流量を処理でき、場合によっては最大120,000m³/hr(70,000 cfm)に達します。ローターの回転速度が一定のままである限り、流量は広範囲の動作条件で比較的安定しています。これにより、材料を定常速度で輸送する必要がある空気圧搬送システムなど、一貫した量の空気またはガスが必要な用途に最適です。
3.2圧力と真空機能
ポジティブプレッシャー: これらのブロワーは、一定の制限まで肯定的な圧力を生成できます。たとえば、一部のモデルでは、最大35 PSIGの圧力に達する可能性があります。それらは、効率的な燃料 - 空気の混合と燃焼を確保するために特定の陽圧が必要である工業用炉での燃焼空気供給などの用途で使用されます。
真空生成: ルートブロワーは、真空ブースターとしても機能し、いくつかの特殊な高真空モデルで真空を28インチまたはさらに高くすることができます。化学産業または特定の製品の乾燥などの用途では、信頼できる真空を生成する能力が重要です。
3.3効率
エネルギーではありませんが、特定の高流量、低圧力アプリケーション、根のロータリーローブブロワーの一部の遠心ブロワーほど効率的ではありません。それらの肯定的な変位の性質により、さまざまなシステム圧力に対しても一貫したボリュームフローを維持できるようになります。これは、流れの安定性が優先事項であるアプリケーションで効率的です。さらに、ローブプロファイルの改善や内部クリアランスの削減など、設計の進歩は、長年にわたって全体的な効率を向上させるのに役立ちました。
3.4ノイズと振動
伝統的な根のブロワーは、葉の整列と流体の流れの脈動性により、比較的高いノイズと振動レベルで知られていました。ただし、最新のデザイン、特にWhispair™テクノロジーなどの革新的な機能を組み込んだ設計により、騒音と振動が大幅に減少しました。これらの技術は、ローブの形状を最適化し、ローターのバランスを改善し、より良い品質の材料を使用することで機能します。たとえば、音響エンクロージャーを追加して、ノイズをさらに減らすことができ、最大22 DBAフリー - フィールド減衰を提供します。これにより、騒音や飲料加工工場などの敏感な環境や住宅地の近くのアプリケーションに適しています。
4。アプリケーション
4.1産業用アプリケーション
空気圧運搬: 根の回転葉のブロワーは、穀物、粉末、ペレットなどの乾燥したバルク材料を輸送するための空気圧搬送システムで広く使用されています。一貫した流量と異なる圧力を処理する能力により、それらは長距離および複雑な配管システムを介して材料を移動するのに適しています。たとえば、食品業界では、さまざまな加工段階間で小麦粉、砂糖、その他の成分を伝えるために使用されます。
化学およびガス処理: 化学産業では、これらのブロワーは、ガス循環、原子炉の攪拌、窒素、水素、炭化水素などのさまざまなガスの処理などの用途に使用されます。適切な材料で作られた場合、腐食性ガスと反応性ガスを処理できます。たとえば、石油化学植物では、根の吹き吹きを使用して触媒反応器でガスを循環させて、適切な混合と反応速度を確保することができます。
鉱業と冶金: マイニング操作では、空気圧ドリルの空気供給、地下鉱山での換気、鉱石の加工などのタスクに使用されます。冶金では、彼らは鉄鋼から不純物を除去するために高い真空根のブロワーを使用する鋼の脱ガスなどのプロセスで役割を果たします。
4.2環境アプリケーション
水と廃水処理: 水処理プラントでは、根のブロワーが曝気目的で使用されます。彼らは水に酸素を供給します。これは、廃水の有機物を分解する有酸素性細菌の成長に不可欠です。また、高圧空気が閉じ込められた粒子を外すことでフィルターをきれいにするのに役立つフィルター逆洗面にも使用されます。下水処理プラントでは、ブロワーは、効果的な廃水処理に不可欠な活性汚泥プロセスに適切な曝気を保証します。
環境汚染防止: それらは、ほこりや煙の収集や輸送など、大気汚染を制御するためのシステムで使用できます。たとえば、セメント工場では、根の吹き吹きを使用してほこり - 空気を埋めるために粉塵 - 収集システムを伝え、有害な粒子状物質の大気への放出を防ぎます。
4.3その他のアプリケーション
食品および飲料業界: この業界では、ルーツブロワーは、ペットボトルの生産、食品の空気圧搬送、包装プロセスなどのボトルが吹くなどのタスクに使用されます。また、ビールやワインなどの飲料の発酵プロセスでも使用され、酵母の成長と発酵に必要な空気を提供します。
発電: 発電所では、ボイラーでの燃焼空気の供給に使用され、効率的な燃料燃焼と発電効率が高くなります。また、ガス - タービン発電所のエアフィルターの逆流など、発電所の清掃にも使用できます。
5。他のブロワータイプとの比較
ブロワータイプ | 原理 | 流量特性 | 圧力能力 | 効率 | ノイズレベル | アプリケーション |
根の回転葉のブロワー | ポジティブ - 変位;葉の間に液体をトラップして輸送します | 圧力の変化に関係なく、比較的一定の流量 | 中から高陽性の圧力と真空を達成できます | 中で良好 - 圧力、可変 - フローアプリケーション | 歴史的に高いが、現代のデザインはノイズを減らしました | 空気圧運搬、化学処理、水処理など。 |
遠心ブロワー | 遠心力を使用して、流体を加速および移動させます | 流量は圧力の変化によって異なる場合があります。低い圧力でのより高い流量 | 一般的に低い圧力の方が優れています - 高 - フローアプリケーション | 高流量、低い圧力シナリオの高効率 | 場合によっては比較的低いノイズ | HVACシステム、一般的な換気 |
軸のブロワー | 回転軸と平行な流体を移動します | 高流量ですが、圧力上昇は比較的少ないです | 低 - 圧力アプリケーション | 高容積、低い圧力空気の動きに効率的 | 特に高速では、うるさいことがあります | 冷却塔、トンネル換気 |
6。メンテナンスとトラブルシューティング
6.1定期的なメンテナンス
潤滑: 空気 - ハンドリング部分は通常オイルですが、フリーですが、根のベアリングとタイミングギアは、定期的な潤滑を必要とします。正しいタイプの潤滑剤を使用し、メーカーの推奨される潤滑間隔に従うことは、滑らかな動作を確保し、早期の摩耗を防ぐために重要です。
ベルトとカップリングの検査: ブロワーがベルトである場合、ベルトは摩耗、張力、およびアライメントの兆候を定期的にチェックする必要があります。カップリングは、存在する場合は、適切な接続と損傷の兆候についても検査する必要があります。
エアフィルターメンテナンス: ブロワーをほこりや他の汚染物質から保護するエアフィルターは、定期的に洗浄または交換する必要があります。詰まったエアフィルターは、圧力降下を増加させ、ブロワーの効率を低下させ、ローターに損傷を引き起こす可能性があります。
6.2一般的な問題のトラブルシューティング
低流量: これは、詰まったエアフィルター、配管システムの漏れ、または摩耗したローターなど、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。エアフィルターの検査とクリーニング、システムの漏れを確認し、ローターの状態を調べることは、一般的なトラブルシューティング手順です。
高いノイズまたは振動: 過度のノイズや振動は、ローターの不発装置、摩耗したベアリング、または損傷したタイミングギアなどの問題を示している場合があります。ローターのアライメントをチェックし、摩耗したベアリングを交換し、損傷したタイミングギアの検査と交換は、これらの問題を解決するのに役立ちます。
過熱: 過熱は、冷却が不十分な場合(ブロワーが空気 - または水を冷却した場合)、ブロワーの定格能力を超えた高圧動作、または過度の摩擦などの機械的問題が原因である可能性があります。適切な冷却の確保、動作圧力の確認、および過熱問題を解決するためには機械的な問題に対処する必要があります。
7。将来の開発
エネルギー - 効率の改善: 省エネルギーの節約と持続可能性に焦点を当てているため、根のロータリーローブブロワーの将来の発展は、エネルギー効率をさらに向上させることに焦点を当てる可能性があります。これには、高度な材料の使用、より効率的なローブの設計、およびより良いエネルギー損失を減らすための最適化された内部クリアランスが含まれる場合があります。
スマートテクノロジー統合: スマートセンサーとコントロールの統合は、開発のもう1つの領域です。スマートブロワーは、流量、圧力、温度、振動など、独自のパフォーマンスを監視し、それに応じて動作を調整できます。これにより、パフォーマンスが最適化され、メンテナンスのニーズが低下し、全体的な信頼性が向上する可能性があります。
特別なアプリケーションのカスタマイズ: 産業は引き続き開発され、新しいアプリケーションが出現するにつれて、カスタマイズされたルーツブロワーに対する需要が高まります。製造業者は、過酷な化学環境で使用するための耐食性が強化されている人や、特別な騒音のある人など、特定の業界のニーズに合わせて調整されたブロワーの開発に焦点を当てる可能性があります。