Soffiante Roots: una soluzione efficiente e a risparmio energetico per il trasferimento di gas industriali

1. Introduzione al prodotto

Il soffiatore Roots (Roots Blower) è un soffiatore a spostamento positivo con due rotori a tre lobi che ruotano l'uno rispetto all'altro in uno spazio sigillato formato dalla cassa e dalle piastre laterali. Ogni rotore segue una curva involuta o epicicloide, garantendo che tutti e tre i lobi di ciascun rotore siano identici, così come i due rotori stessi, riducendo significativamente la complessità di produzione. I rotori sono lavorati utilizzando apparecchiature CNC per garantire che, indipendentemente dalla loro posizione di rotazione, mantengano una distanza di gioco molto piccola mantenendo costante la distanza centrale tra di loro. Questo design garantisce che la perdita di gas rimanga entro limiti accettabili, rendendolo ampiamente applicabile in industrie come il trattamento delle acque reflue, il trasporto pneumatico, l'acquacoltura, la lavorazione chimica, la generazione di energia e la metallurgia. Ruotando due rotori intermeshing, il soffiatore aspira gas dall'ingresso, lo comprime e poi lo espelle, caratterizzato da una struttura semplice, funzionamento stabile e facile manutenzione.

(1) Componenti principali

Il ventilatore Roots è composto da cinque parti: cassa, piastra a parete, girante, serbatoio dell'olio e silenziatore

• Cassa: principalmente per supportare (piastra a parete, girante, silenziatore) e fissare.
• Pannello: principalmente utilizzato per collegare la cassa e la girante, supportare la rotazione della girante e svolgere l'effetto di tenuta della faccia terminale.
• Rotore: è la parte rotante del soffiatore Roots, divisa in due pale e tre pale. Tuttavia, poiché le tre pale hanno molti vantaggi come minore pulsazione del gas, meno rumore e funzionamento più stabile rispetto alle due pale, ha gradualmente sostituito il soffiatore Roots a due pale.
• Ingranaggio sincrono: garantire il funzionamento sincrono della girante, ridurre l'attrito e il rumore.
• Cuscinetti e guarnizioni: cuscinetti e guarnizioni di alta qualità sono utilizzati per estendere la vita di servizio.
• Serbatoio del carburante: principalmente utilizzato per immagazzinare olio lubrificante per lubrificare ingranaggi e cuscinetti.
• Silenziatore: utilizzato per ridurre il rumore generato dalla pulsazione del flusso d'aria quando il soffiatore Roots entra ed esce 

(2) Principio di funzionamento

La cassa del ventilatore contiene due set di giranti a tre pale, azionate da una coppia di ingranaggi sincroni per ruotare in direzioni opposte. Il volume di aspirazione è V1, e a causa della rotazione delle giranti, crea bassa pressione, aspirando aria con un volume di V2. Man mano che la resistenza all'uscita aumenta, genera gas ad alta pressione, espellendo così l'aria. Poiché c'è un certo spazio tra le giranti e tra le giranti e la cassa, non c'è attrito, permettendo un funzionamento a lungo termine.

2. Caratteristiche del prodotto

1Internet delle cose

L'interfaccia operativa uomo-macchina supporta il controllo remoto; il pannello di controllo intelligente regola la pressione e il flusso come richiesto; allarme automatico di guasto e registrazione; il controllo remoto è realizzato utilizzando l'app mobile; funzione di protezione anti-shock.

2Convertitore di frequenza ad alta efficienza

Alta stabilità e affidabilità; gamma di volume d'aria regolabile 45%-110%; frequenza regolabile 400-1000HZ secondo le diverse specifiche del ventilatore; reattore DC integrato, soppressione delle armoniche di potenza, calcolo di precisione, avvio morbido.

Motore sincrono a magneti permanenti ad alta velocità

La fabbrica si trova a Ganzhou, la città natale delle terre rare, fornendo magneti permanenti ad alte prestazioni per motori; regola la velocità, coppia forte, risparmio energetico del 18%-40% rispetto ai motori ordinari;

Motore principale Roots a doppia scatola ingranaggi, 18 anni di vita di servizio stabile

3. Caratteristiche prestazionali

Grazie all'adozione della struttura del rotore a tre pale e alla struttura ragionevole all'ingresso e all'uscita del guscio, la vibrazione del ventilatore è piccola e il rumore è basso.

La girante e l'albero sono struttura integrale, la girante non è usurata, le prestazioni del ventilatore sono costanti e può funzionare continuamente per lungo tempo.

Il ventilatore ha un grande tasso di utilizzo, alta efficienza volumetrica, struttura compatta e modalità di installazione flessibile.

La macchina è completa, in grado di soddisfare le esigenze di diversi utenti per scopi diversi. Inoltre, il ventilatore Roots ad alta efficienza energetica sviluppato dalla nostra azienda include anche le seguenti caratteristiche:

(1) Alta efficienza e stabilità

Il ventilatore Roots adotta il design senza compressione interna, e il trasporto del gas è continuo e stabile, il che è adatto per occasioni che richiedono un flusso costante. La sua velocità è proporzionale al volume d'aria, ed è facile da regolare, in modo che possa soddisfare i requisiti di diverse condizioni di lavoro.

(2) Funzionamento a bassa rumorosità

I ventilatori Roots moderni utilizzano un design a rotore a tre pale per ottimizzare la pulsazione del flusso d'aria e ridurre significativamente il rumore (tipicamente controllato sotto i 75dB), rendendoli adatti per ambienti rumorosi.

(3) Forte resistenza al sovraccarico

Grazie al principio di trasporto meccanico, il ventilatore Roots può mantenere un funzionamento stabile anche quando la pressione fluttua, adatto per condizioni di carico elevato.

(4) Lunga durata e facile manutenzione

-Materiali resistenti all'usura sono utilizzati per componenti chiave per ridurre l'usura.

-Design modulare per una facile smontaggio e manutenzione.

-Ottimizzare il sistema di lubrificazione per ridurre il tasso di guasto.

4. Vantaggi del risparmio energetico

Il nostro ventilatore Roots si comporta bene nel risparmio energetico, che si riflette principalmente nei seguenti aspetti:

(1) Abbinamento efficiente del motore

Utilizzando motori ad alta efficienza IE3/IE4, ridurre la perdita di potenza e migliorare l'utilizzo dell'energia.

(2) Tecnologia di controllo della conversione di frequenza

Regolando la velocità con il convertitore di frequenza (VFD), il consumo energetico del ventilatore può essere ridotto a basso carico, e il tasso di risparmio energetico può raggiungere il 20%~40%.

(3) Ottimizzare il design dell'impeller

L'impeller lineare a tre foglie che si apre gradualmente riduce il riflusso del gas, migliora l'efficienza volumetrica e riduce il consumo di potenza inutile.

(4) Sistema di monitoraggio intelligente

Alcuni modelli di fascia alta sono dotati di un sistema di controllo intelligente per monitorare in tempo reale pressione, temperatura, vibrazione e altri parametri, e regolare automaticamente lo stato operativo per evitare sprechi di energia.

5. Campi di applicazione

• Trattamento delle acque reflue: utilizzato nel sistema di aerazione per fornire ossigeno per promuovere la decomposizione microbica della materia organica.
• Trasporto d'aria: trasporto di materiali in polvere, granulari, come cemento, grano, ecc.
• Acquacoltura: ossigenazione, migliorare il contenuto di ossigeno dell'acqua, promuovere la crescita dei pesci.
• Chimica e metallurgia: utilizzato per la circolazione del gas, fornitura di gas al reattore, ecc.
• Industria energetica: trasporto di gas nel processo di desolforazione e denitrificazione.

6. Come scegliere il giusto soffiante Roots?

Guida alla selezione del soffiante Roots: Fattori chiave e raccomandazioni pratiche

La corretta selezione dei soffianti Roots influisce direttamente sull'efficienza operativa, sul consumo energetico e sulla durata del servizio. Di seguito sono riportate le considerazioni principali e le raccomandazioni pratiche per la selezione professionale delle attrezzature:

1Parametri di selezione di base

Flusso d'aria (Capacità)

- Unità: m³/min (condizioni standard)

- Metodi di calcolo:

- Metodo di richiesta del processo: Basato sui requisiti di aerazione, volume di trasporto del materiale, ecc.

- Formula empirica: ad esempio, il trattamento delle acque reflue richiede tipicamente 0.03-0.05m³ aria/m³ acque reflue·h

- Raccomandazione: Consentire un margine del 10-15% per evitare il funzionamento a pieno carico

Pressione (Pressione Differenziale)

- Unità: kPa o mbar

- Considerazioni chiave:

- Resistenza del sistema (perdita di pressione della tubazione + attrezzature terminali come diffusori/filtri)

- Profondità dell'acqua (l'acquacoltura richiede il calcolo della pressione statica dell'acqua)

Esempi

- Trattamento delle acque reflue: 49-58.8kPa

- Trasporto pneumatico: Tipicamente 58.8-98kPa a seconda delle caratteristiche del materiale (polvere > granuli)

Caratteristiche del mezzo

- Aria pulita / gas corrosivi / gas carichi di polvere

- Applicazioni ad alta temperatura richiedono materiali speciali (ad esempio, rotori in acciaio inossidabile)

2 Fattori di selezione avanzati

Selezione della velocità

Confronto del tipo di rotore

Abbinamento del motore

- Formula di calcolo della potenza:

  P = (Q×ΔP)/(60×η) × K

  (Q: Portata, ΔP: Differenza di pressione, η: Efficienza 0.7-0.9, K: Fattore di sicurezza 1.1-1.3)

- Selezione del controllo VFD:

- Raccomandato quando la fluttuazione del carico supera il 30%

- I modelli equipaggiati con VFD possono risparmiare il 25-40% di energia

Gestione delle condizioni speciali

Ambienti ad alta temperatura

- Regolazioni di selezione:

- Aggiornamento del materiale (ghisa → acciaio inossidabile)

- Aggiungere dispositivi di raffreddamento dell'aspirazione

- Ridurre la velocità nominale del 10-15% 

Gas corrosivi

- Misure protettive:

- Rivestimento in resina epossidica

- Rotori in lega di titanio

- Pre-installare filtri chimici

Luoghi ad alta quota

- Formula di correzione:

  Q effettivo = Q nominale × (P locale/P standard)

Ottimizzazione dell'efficienza energetica

Abbinamento del sistema:

   - Evitare il "sovradimensionamento": la pressione operativa dovrebbe essere ≥70% della pressione nominale

   - Operazione in parallelo: più piccoli soffiatori sono più efficienti di un'unica grande unità

Progettazione della tubazione:

   - Perdita di pressione: ~0.1kPa per 10m di tubo dritto

   - Gomito a 90° ≈ 2-3kPa di perdita di pressione

   - Velocità di flusso raccomandata: 10-15m/s

Processo di selezione

1. Determinare i requisiti del processo → 2. Calcolare il flusso d'aria/pressione → 3. Selezionare il tipo di rotore → 4. Determinare la velocità → 5. Abbinare il motore → 6. Configurazioni speciali → 7. Verifica dell'efficienza energetica

Errori comuni di selezione

- Selezionare basandosi esclusivamente sui dati della targhetta, ignorando la resistenza del sistema

- Margine di sicurezza eccessivo (>30%)

- Trascurare gli effetti della temperatura del mezzo sulle guarnizioni

- Considerando la coppia a bassa velocità per la selezione del VFD

Raccomandazione: Per condizioni complesse, fornire ai fornitori:

- Composizione e temperatura del mezzo

- Vincoli di spazio di installazione

- Ore operative giornaliere/frequenza di avvio-arresto

- Stabilità dell'alimentazione locale

La selezione scientifica può ottimizzare le prestazioni del soffiatore Roots, riducendo il consumo energetico del 15-25% e prolungando la vita utile di 3-5 anni.

Determinare il volume d'aria e la pressione: calcolare il volume d'aria richiesto (m³/min) e la pressione (kPa) secondo i requisiti del processo.

Selezionare la potenza del motore: abbinare la potenza appropriata per evitare il fenomeno del "grande cavallo che tira un piccolo carro".

Considerare il rumore e l'ambiente: se si è sensibili al rumore, scegliere un modello a basso rumore o installare un silenziatore.

Requisiti di risparmio energetico: priorità nella scelta di modelli a conversione di frequenza o versioni di motori ad alta efficienza.

Conclusione

Con la sua alta efficienza, stabilità e caratteristiche di risparmio energetico, il soffiatore Roots è diventato una scelta ideale nel campo del trasporto di gas industriale. Con il progresso della tecnologia, nuovi tipi di soffiatori Roots stanno costantemente migliorando in termini di efficienza energetica e intelligenza, fornendo agli utenti soluzioni più economiche ed ecologiche.