Roots Blower: Uma Solução Eficiente e Econômica para Transferência de Gás Industrial

1. Introdução do produto

O soprador Roots (Roots Blower) é um soprador de deslocamento positivo com dois rotores de três lóbulos que giram em relação um ao outro em um espaço selado formado pelo invólucro e pelas placas laterais. Cada rotor segue uma curva involuta ou epicicloide, garantindo que todos os três lóbulos de cada rotor sejam idênticos, assim como os dois rotores em si, reduzindo significativamente a complexidade de fabricação. Os rotores são usinados usando equipamentos CNC para garantir que, independentemente de sua posição de rotação, mantenham uma folga muito pequena enquanto mantêm a distância central entre eles constante. Este design garante que o vazamento de gás permaneça dentro de limites aceitáveis, tornando-o amplamente aplicável em indústrias como tratamento de águas residuais, transporte pneumático, aquicultura, processamento químico, geração de energia e metalurgia. Ao girar dois rotores interligados, o soprador suga o gás da entrada, comprime-o e depois o expulsa, apresentando uma estrutura simples, operação estável e fácil manutenção.

(1) Componentes principais

O ventilador Roots é composto por cinco partes: carcaça, placa de parede, impulsor, tanque de óleo e silenciador

• Carcaça: principalmente para suportar (placa de parede, impulsor, silenciador) e fixar.
• Painel: principalmente usado para conectar o invólucro e o impulsor, suportar a rotação do impulsor e desempenhar o efeito de vedação da face final.
• Rotor: é a parte rotativa do soprador Roots, dividida em duas lâminas e três lâminas. No entanto, devido às três lâminas terem muitas vantagens, como menor pulsação de gás, menos ruído e operação mais estável do que duas lâminas, tem gradualmente substituído o soprador Roots de duas lâminas.
• Engrenagem síncrona: garantir o funcionamento síncrono do impulsor, reduzir o atrito e o ruído.
• Rolamentos e vedações: rolamentos e vedações de alta qualidade são usados para prolongar a vida útil.
• Tanque de combustível: principalmente usado para armazenar óleo lubrificante para lubrificar engrenagens e rolamentos.
• Silenciador: usado para reduzir o ruído gerado pela pulsação do fluxo de ar quando o soprador Roots entra e sai

(2) Princípio de funcionamento

A carcaça do ventilador contém dois conjuntos de impulsores de três lâminas, acionados por um par de engrenagens síncronas para girar em direções opostas. O volume de entrada é V1, e devido à rotação dos impulsores, cria baixa pressão, sugando ar com um volume de V2. À medida que a resistência na saída aumenta, gera gás de alta pressão, expulsando assim o ar. Como há uma certa folga entre os impulsores e entre os impulsores e a carcaça, não há atrito, permitindo operação a longo prazo.

2. Características do produto

1Internet das coisas

A interface de operação homem-máquina suporta controle remoto; o painel de controle inteligente ajusta a pressão e o fluxo conforme necessário; alarme automático de falhas e registro; controle remoto é realizado usando aplicativo móvel; função de proteção contra choque.

2Conversor de frequência de alta eficiência

Alta estabilidade e confiabilidade; faixa de volume de ar ajustável de 45%-110%; frequência ajustável de 400-1000HZ de acordo com diferentes especificações de ventilador; reator DC embutido, supressão de harmônicos de potência, cálculo de precisão, partida suave.

Motor síncrono de ímã permanente de alta velocidade

A fábrica está localizada em Ganzhou, a cidade natal das terras raras, fornecendo ímãs permanentes de alto desempenho para motores; ajustar a velocidade, forte torque, economia de energia de 18%-40% em comparação com motores comuns;

Motor principal Roots com caixa de engrenagens dupla, 18 anos de vida útil estável

3. Características de desempenho

Devido à adoção da estrutura de rotor de três lâminas e estrutura razoável na entrada e saída da carcaça, a vibração do ventilador é pequena e o ruído é baixo.

O impulsor e o eixo são estrutura integral, o impulsor não se desgasta, o desempenho do ventilador é constante e pode funcionar continuamente por um longo tempo.

O ventilador tem grande taxa de utilização, alta eficiência volumétrica, estrutura compacta e modo de instalação flexível.

A máquina está completa, o que pode atender às necessidades de diferentes usuários para diferentes propósitos. Além disso, o ventilador de alta eficiência e economia de energia Roots desenvolvido pela nossa empresa também inclui as seguintes características:

(1) Alta eficiência e estabilidade

O ventilador Roots adota o design sem compressão interna, e o transporte de gás é contínuo e estável, o que é adequado para ocasiões que requerem fluxo constante. Sua velocidade é proporcional ao volume de ar, e é fácil de ajustar, de modo que pode atender aos requisitos de diferentes condições de trabalho.

(2) Operação de baixo ruído

Os ventiladores Roots modernos usam um design de rotor de três lâminas para otimizar a pulsação do fluxo de ar e reduzir significativamente o ruído (tipicamente controlado abaixo de 75dB), tornando-os adequados para ambientes barulhentos.

(3) Forte resistência a sobrecarga

Devido ao princípio de transporte mecânico, o ventilador Roots pode manter uma operação estável mesmo quando a pressão flutua, sendo adequado para condições de alta carga.

(4) Longa vida útil e fácil manutenção

-Materiais resistentes ao desgaste são usados para componentes-chave para reduzir o desgaste.

-Design modular para fácil desmontagem e manutenção.

-Otimizar o sistema de lubrificação para reduzir a taxa de falhas.

4. Vantagens de economia de energia

Nosso ventilador Roots apresenta bom desempenho em economia de energia, o que se reflete principalmente nos seguintes aspectos:

(1) Correspondência eficiente do motor

Usando motor de alta eficiência IE3/IE4, reduzir a perda de energia e melhorar a utilização de energia.

(2) Tecnologia de controle por conversão de frequência

Ao ajustar a velocidade com conversor de frequência (VFD), o consumo de energia do ventilador pode ser reduzido em baixa carga, e a taxa de economia de energia pode chegar a 20%~40%.

(3) Otimizar o design do impulsor

O impulsor linear de três folhas que se abre gradualmente reduz o refluxo de gás, melhora a eficiência volumétrica e reduz o consumo de energia inútil.

(4) Sistema de monitoramento inteligente

Alguns modelos de alta gama estão equipados com sistema de controle inteligente para monitorar pressão, temperatura, vibração e outros parâmetros em tempo real, e ajustar automaticamente o estado de operação para evitar desperdício de energia.

5. Campos de aplicação

• Tratamento de esgoto: usado no sistema de aeração para fornecer oxigênio para promover a decomposição microbiana da matéria orgânica.
• Transporte de ar: transporte de materiais em pó, granulares, como cimento, grãos, etc.
• Aquicultura: oxigenação, melhora o teor de oxigênio da água, promove o crescimento dos peixes.
• Química e metalurgia: usado para circulação de gás, fornecimento de gás em reatores, etc.
• Indústria de energia: transporte de gás no processo de dessulfurização e desnitrificação.

6. Como escolher o soprador Roots certo?

Guia de Seleção de Sopradores Roots: Fatores Chave e Recomendações Práticas

A seleção adequada de sopradores Roots impacta diretamente a eficiência operacional, o consumo de energia e a vida útil. Abaixo estão as considerações principais e recomendações práticas para a seleção profissional de equipamentos:

1Parâmetros Básicos de Seleção

Fluxo de ar (Capacidade)

- Unidade: m³/min (condições padrão)

- Métodos de Cálculo:

- Método de demanda de processo: Com base nos requisitos de aeração, volume de transporte de material, etc.

- Fórmula empírica: por exemplo, o tratamento de águas residuais normalmente requer 0,03-0,05m³ de ar/m³ de águas residuais·h

- Recomendação: Permitir margem de 10-15% para evitar operação em carga total

Pressão (Pressão Diferencial)

- Unidade: kPa ou mbar

- Considerações Chave:

- Resistência do sistema (perda de pressão do equipamento terminal + tubulação, como difusores/filtros)

- Profundidade da água (a aquicultura requer cálculo de pressão estática da água)

Exemplos

- Tratamento de águas residuais: 49-58,8kPa

- Transporte pneumático: Tipicamente 58,8-98kPa dependendo das características do material (pó > grânulos)

Características do Meio

- Ar limpo / gases corrosivos / gases carregados de poeira

- Aplicações de alta temperatura requerem materiais especiais (por exemplo, rotores de aço inoxidável)

2 Fatores Avançados de Seleção

Seleção de Velocidade

Comparação de Tipos de Rotor

Correspondência do Motor

- Fórmula de Cálculo de Potência:

  P = (Q×ΔP)/(60×η) × K

  (Q: Taxa de fluxo, ΔP: Diferença de pressão, η: Eficiência 0.7-0.9, K: Fator de segurança 1.1-1.3)

- Seleção de Controle VFD:

- Recomendado quando a flutuação de carga excede 30%

- Modelos equipados com VFD podem economizar 25-40% de energia

Manuseio de Condições Especiais

Ambientes de Alta Temperatura

- Ajustes de seleção:

- Atualização de material (ferro fundido → aço inoxidável)

- Adicionar dispositivos de resfriamento de admissão

- Reduzir a velocidade nominal em 10-15% 

Gases Corrosivos

- Medidas de proteção:

- Revestimento de resina epóxi

- Rotores de liga de titânio

- Pré-instalar filtros químicos 

Locais de Alta Altitude

- Fórmula de correção:

  Q Real = Q Nominal × (P Local/P Padrão)

Otimização da Eficiência Energética

Correspondência do Sistema:

   - Evitar "superdimensionamento": A pressão de operação deve ser ≥70% da pressão nominal

   - Operação paralela: Múltiplos sopradores pequenos são mais eficientes do que uma única unidade grande

Design de Tubulação:

   - Perda de pressão: ~0.1kPa por 10m de tubo reto

   - Cotovelo de 90° ≈ 2-3kPa de perda de pressão

   - Velocidade de fluxo recomendada: 10-15m/s

Processo de Seleção

1. Determinar requisitos do processo → 2. Calcular fluxo de ar/pressão → 3. Selecionar tipo de rotor → 4. Determinar velocidade → 5. Correspondência do motor → 6. Configurações especiais → 7. Verificação de eficiência energética

Erros Comuns de Seleção

- Selecionando apenas com base nos dados da placa de identificação, ignorando a resistência do sistema

- Margem de segurança excessiva (>30%)

- Negligenciando os efeitos da temperatura média nos selos

- Considerando o torque de baixa velocidade para seleção de VFD

Recomendação: Para condições complexas, forneça aos fornecedores:

- Composição e temperatura média

- Restrições de espaço de instalação

- Horas de operação diárias/frequência de início-parada

- Estabilidade do fornecimento de energia local

A seleção científica pode otimizar o desempenho do soprador Roots, reduzindo o consumo de energia em 15-25% e estendendo a vida útil em 3-5 anos.

Determinar volume de ar e pressão: calcular o volume de ar necessário (m³/min) e pressão (kPa) de acordo com os requisitos do processo.

Selecione a potência do motor: combine a potência apropriada para evitar o fenômeno de "cavalo grande puxando carro pequeno".

Considere o ruído e o ambiente: se você é sensível ao ruído, escolha um modelo de baixo ruído ou instale um silenciador.

Requisitos de economia de energia: prioridade para escolher modelos de conversão de frequência ou versões de motor de alta eficiência.

Conclusão

Com sua alta eficiência, estabilidade e características de economia de energia, o soprador Roots tornou-se uma escolha ideal no campo de transporte de gás industrial. Com o progresso da tecnologia, novos tipos de sopradores Roots estão constantemente melhorando em termos de eficiência energética e inteligência, proporcionando aos usuários soluções mais econômicas e ecologicamente corretas.