Roots-Gebläse: Eine effiziente und energiesparende Lösung für den industriellen Gastransfer

1. Produkteinführung

Das Roots-Gebläse (Roots Blower) ist ein Verdrängungsgebläse mit zwei dreilappigen Rotoren, die sich relativ zueinander in einem durch das Gehäuse und die Seitenplatten gebildeten geschlossenen Raum drehen. Jeder Rotor folgt einer Evolventen- oder Epizykloidenkurve, wodurch sichergestellt wird, dass alle drei Lappen jedes Rotors identisch sind, ebenso wie die beiden Rotoren selbst, was die Herstellungskomplexität erheblich reduziert. Die Rotoren werden mit CNC-Geräten bearbeitet, um sicherzustellen, dass sie unabhängig von ihrer Drehposition einen sehr kleinen Abstand einhalten, während der Abstand zwischen ihnen konstant bleibt. Dieses Design stellt sicher, dass das Gasleck innerhalb akzeptabler Grenzen bleibt, was es in Branchen wie Abwasserbehandlung, pneumatischer Förderung, Aquakultur, chemischer Verarbeitung, Energieerzeugung und Metallurgie weit verbreitet macht. Durch das Drehen von zwei ineinandergreifenden Rotoren saugt das Gebläse Gas vom Einlass an, komprimiert es und stößt es dann aus, wobei es eine einfache Struktur, einen stabilen Betrieb und eine einfache Wartung aufweist.

(1) Hauptkomponenten

Das Roots-Gebläse besteht aus fünf Teilen: Gehäuse, Wandplatte, Laufrad, Öltank und Schalldämpfer

• Gehäuse: hauptsächlich zur Unterstützung (Wandplatte, Laufrad, Schalldämpfer) und Fixierung.
• Panel: hauptsächlich verwendet, um das Gehäuse und das Laufrad zu verbinden, die Drehung des Laufrads zu unterstützen und die Wirkung der Stirnflächendichtung zu erzielen.
• Rotor: ist der rotierende Teil des Roots-Gebläses, unterteilt in zwei Flügel und drei Flügel. Da jedoch die drei Flügel viele Vorteile wie kleinere Gasimpulse, weniger Lärm und stabileren Betrieb als zwei Flügel haben, haben sie allmählich das zweiflügelige Roots-Gebläse ersetzt.
• Synchrongetriebe: sorgt für den synchronen Betrieb des Laufrads, reduziert Reibung und Lärm.
• Lager und Dichtungen: Hochwertige Lager und Dichtungen werden verwendet, um die Lebensdauer zu verlängern.
• Öltank: hauptsächlich zur Lagerung von Schmieröl für die Schmierung von Zahnrädern und Lagern verwendet.
• Schalldämpfer: wird verwendet, um das durch die Pulsation des Luftstroms beim Ein- und Austritt des Roots-Gebläses erzeugte Geräusch zu reduzieren

(2) Arbeitsprinzip

Das Lüftergehäuse enthält zwei Sätze von dreiflügeligen Laufrädern, die von einem Paar synchroner Zahnräder angetrieben werden, um in entgegengesetzte Richtungen zu rotieren. Das Ansaugvolumen ist V1, und durch die Drehung der Laufräder entsteht ein niedriger Druck, der Luft mit einem Volumen von V2 ansaugt. Da der Widerstand am Auslass zunimmt, entsteht Hochdruckgas, das die Luft ausstößt. Da es einen bestimmten Abstand zwischen den Laufrädern und zwischen den Laufrädern und dem Gehäuse gibt, gibt es keine Reibung, was einen langfristigen Betrieb ermöglicht.

2. Produkteigenschaften

1Internet der Dinge

Die Mensch-Maschine-Bedienoberfläche unterstützt die Fernsteuerung; das intelligente Bedienfeld passt den Druck und den Durchfluss nach Bedarf an; automatische Fehleralarmierung und -aufzeichnung; Fernsteuerung wird über eine mobile App realisiert; Stoßschutzfunktion.

2Hocheffizienter Frequenzumrichter

Hohe Stabilität und Zuverlässigkeit; einstellbarer Luftvolumenbereich 45%-110%; einstellbare Frequenz 400-1000HZ je nach Lüfterspezifikation; eingebauter DC-Reaktor, Leistungsharmonische Unterdrückung, präzise Berechnung, Sanftanlauf.

Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotor

Die Fabrik befindet sich in Ganzhou, der Heimat der seltenen Erden, und bietet Hochleistungs-Permanentmagnete für Motoren; passt die Geschwindigkeit an, starkes Drehmoment, Energieeinsparung von 18%-40% im Vergleich zu gewöhnlichen Motoren;

Doppelgetriebe-Roots-Hauptmotor, 18 Jahre stabile Lebensdauer

3. Leistungsmerkmale

Durch die Verwendung einer dreiflügeligen Rotorstruktur und einer vernünftigen Struktur am Ein- und Auslass des Gehäuses sind die Lüftervibrationen gering und der Lärm ist niedrig.

Das Laufrad und die Welle sind eine integrale Struktur, das Laufrad ist nicht abgenutzt, die Leistung des Lüfters bleibt konstant und er kann kontinuierlich über einen langen Zeitraum laufen.

Der Lüfter hat eine hohe Auslastung, hohe Volumeneffizienz, kompakte Struktur und flexible Installationsweise.

Die Maschine ist komplett und kann die Bedürfnisse verschiedener Benutzer für unterschiedliche Zwecke erfüllen. Darüber hinaus umfasst das von unserem Unternehmen entwickelte hocheffiziente energiesparende Roots-Gebläse auch die folgenden Merkmale:

(1) Hohe Effizienz und Stabilität

Das Roots-Gebläse verwendet ein Design ohne interne Verdichtung, und die Gasförderung ist kontinuierlich und stabil, was für Anwendungen geeignet ist, die einen konstanten Durchfluss erfordern. Seine Geschwindigkeit ist proportional zum Luftvolumen und leicht einstellbar, sodass es die Anforderungen verschiedener Arbeitsbedingungen erfüllen kann.

(2) Betrieb mit geringer Geräuschentwicklung

Moderne Roots-Gebläse verwenden ein dreiblättriges Rotordesign, um die Luftstrompulsation zu optimieren und das Geräusch erheblich zu reduzieren (typischerweise unter 75 dB kontrolliert), was sie für geräuschintensive Umgebungen geeignet macht.

(3) Starke Überlastbeständigkeit

Aufgrund des mechanischen Förderprinzips kann der Roots-Gebläse auch bei Druckschwankungen einen stabilen Betrieb aufrechterhalten und ist für hohe Lastbedingungen geeignet.

(4) Lange Lebensdauer und einfache Wartung

-Verschleißfeste Materialien werden für Schlüsselkomponenten verwendet, um den Verschleiß zu reduzieren.

-Modulares Design für einfache Demontage und Wartung.

-Optimierung des Schmiersystems zur Reduzierung der Ausfallrate.

4. Energieeinsparungsvorteile

Unser Roots-Gebläse zeichnet sich durch Energieeinsparung aus, was sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten widerspiegelt:

(1) Effiziente Motoranpassung

Verwendung von IE3/IE4-Hocheffizienzmotoren, um Leistungsverluste zu reduzieren und die Energieausnutzung zu verbessern.

(2) Frequenzumwandlungssteuerungstechnologie

Durch die Anpassung der Geschwindigkeit mit einem Frequenzumrichter (VFD) kann der Energieverbrauch des Gebläses bei niedriger Last reduziert werden, und die Energieeinsparungsrate kann 20%~40% erreichen.

(3) Optimierung des Laufraddesigns

Das dreiblättrige, allmählich öffnende lineare Laufrad reduziert den Gasrückfluss, verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad und reduziert den unnötigen Stromverbrauch.

(4) Intelligentes Überwachungssystem

Einige High-End-Modelle sind mit einem intelligenten Kontrollsystem ausgestattet, das Druck, Temperatur, Vibration und andere Parameter in Echtzeit überwacht und den Betriebszustand automatisch anpasst, um Energieverschwendung zu vermeiden.

5. Anwendungsbereiche

• Abwasserbehandlung: Wird im Belüftungssystem verwendet, um Sauerstoff bereitzustellen und den mikrobiellen Abbau organischer Stoffe zu fördern.
• Luftförderung: Förderung von Pulver, körnigen Materialien, wie Zement, Getreide usw.
• Aquakultur: Sauerstoffanreicherung, Verbesserung des Sauerstoffgehalts im Wasser, Förderung des Fischwachstums.
• Chemie und Metallurgie: verwendet für Gaskreislauf, Reaktorgasversorgung usw.
• Energieindustrie: Gastransport im Entschwefelungs- und Denitrifikationsprozess.

6. Wie wählt man das richtige Roots-Gebläse aus?

Roots-Gebläse-Auswahlleitfaden: Schlüsselfaktoren und praktische Empfehlungen

Die richtige Auswahl von Roots-Gebläsen wirkt sich direkt auf die Betriebseffizienz, den Energieverbrauch und die Lebensdauer aus. Nachfolgend sind die Kernüberlegungen und praktischen Empfehlungen für die professionelle Geräteauswahl aufgeführt:

1Grundlegende Auswahlparameter

Luftstrom (Kapazität)

- Einheit: m³/min (Standardbedingungen)

- Berechnungsmethoden:

- Prozessanforderungsmethode: Basierend auf Belüftungsanforderungen, Materialfördervolumen usw.

- Empirische Formel: z.B. erfordert die Abwasserbehandlung typischerweise 0,03-0,05 m³ Luft/m³ Abwasser·h

- Empfehlung: 10-15% Reserve einplanen, um den Volllastbetrieb zu vermeiden

Druck (Differenzdruck)

- Einheit: kPa oder mbar

- Wichtige Überlegungen:

- Systemwiderstand (Druckverlust in Rohrleitungen + Endgeräten wie Diffusoren/Filtern)

- Wassertiefe (Aquakultur erfordert Berechnung des statischen Wasserdrucks)

Beispiele

- Abwasserbehandlung: 49-58,8 kPa

- Pneumatische Förderung: Typischerweise 58,8-98 kPa, abhängig von den Materialeigenschaften (Pulver > Granulat)

Medieneigenschaften

- Saubere Luft / korrosive Gase / staubbeladene Gase

- Hochtemperaturanwendungen erfordern spezielle Materialien (z.B. Edelstahlrotoren)

2 Erweiterte Auswahlfaktoren

Geschwindigkeitsauswahl

Rotor-Typ-Vergleich

Motoranpassung

- Leistungsberechnungsformel:

  P = (Q×ΔP)/(60×η) × K

  (Q: Durchflussrate, ΔP: Druckdifferenz, η: Effizienz 0,7-0,9, K: Sicherheitsfaktor 1,1-1,3)

- VFD-Steuerungsauswahl:

- Empfohlen, wenn die Lastschwankung 30% überschreitet

- VFD-ausgestattete Modelle können 25-40% Energie sparen

Sonderfallbehandlung

Hochtemperaturumgebungen

- Auswahlanpassungen:

- Materialupgrade (Gusseisen → Edelstahl)

- Fügen Sie Ansaugluftkühlgeräte hinzu

- Reduzieren Sie die Nenndrehzahl um 10-15% 

Korrosive Gase

- Schutzmaßnahmen:

- Epoxidharzbeschichtung

- Titanlegierungsrotoren

- Vorinstallation von chemischen Filtern 

Hochgebirgslagen

- Korrekturformel:

  Tatsächliches Q = Nenn-Q × (Lokales P/Standard-P)

Optimierung der Energieeffizienz

Systemanpassung:

   - Vermeiden Sie "Oversizing": Der Betriebsdruck sollte ≥70% des Nenndrucks betragen

   - Parallelbetrieb: Mehrere kleine Gebläse sind effizienter als eine einzelne große Einheit

Rohrleitungsdesign:

   - Druckverlust: ~0,1kPa pro 10m gerades Rohr

   - 90°-Bogen ≈ 2-3kPa Druckverlust

   - Empfohlene Strömungsgeschwindigkeit: 10-15m/s

Auswahlprozess

1. Bestimmen Sie die Prozessanforderungen → 2. Berechnen Sie den Luftstrom/Druck → 3. Wählen Sie den Rotortyp → 4. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit → 5. Passen Sie den Motor an → 6. Spezielle Konfigurationen → 7. Überprüfung der Energieeffizienz

 Häufige Auswahlfehler

- Auswahl ausschließlich basierend auf Typenschilddaten, ohne Berücksichtigung des Systemwiderstands

- Übermäßige Sicherheitsmarge (>30%)

- Vernachlässigung der Auswirkungen der Medientemperatur auf Dichtungen

- Berücksichtigung des Drehmoments bei niedriger Geschwindigkeit für die VFD-Auswahl

Empfehlung: Für komplexe Bedingungen, stellen Sie den Lieferanten zur Verfügung:

- Zusammensetzung und Temperatur des Mediums

- Einschränkungen des Installationsraums

- Tägliche Betriebsstunden/Start-Stopp-Frequenz

- Stabilität der lokalen Stromversorgung

Eine wissenschaftliche Auswahl kann die Leistung des Roots-Gebläses optimieren, den Energieverbrauch um 15-25% reduzieren und die Lebensdauer um 3-5 Jahre verlängern.

Bestimmen Sie das Luftvolumen und den Druck: Berechnen Sie das erforderliche Luftvolumen (m³/min) und den Druck (kPa) gemäß den Prozessanforderungen.

Wählen Sie die Motorleistung: Passen Sie die geeignete Leistung an, um das Phänomen "großes Pferd zieht kleinen Wagen" zu vermeiden.

Berücksichtigen Sie Lärm und Umgebung: Wenn Sie empfindlich auf Lärm reagieren, wählen Sie ein geräuscharmes Modell oder installieren Sie einen Schalldämpfer.

Energieeinsparungsanforderungen: Priorität bei der Auswahl von Frequenzumwandlungsmodellen oder hocheffizienten Motorversionen.

Fazit

Mit seiner hohen Effizienz, Stabilität und Energieeinsparungsmerkmalen ist das Roots-Gebläse zu einer idealen Wahl im Bereich der industriellen Gasförderung geworden. Mit dem Fortschritt der Technologie verbessern sich neue Typen von Roots-Gebläsen ständig in Bezug auf Energieeffizienz und Intelligenz und bieten den Benutzern wirtschaftlichere und umweltfreundlichere Lösungen.