軸流壓縮機與羅茨風機的效率_羅茨風機

軸流壓縮機與羅茨風機的效率：羅茨風機與空壓機區別詳解

　　山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨風機、羅茨鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產品已廣泛應用于電力、污水處理、環保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業。產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　空壓機：通常用作氣動機器或器具的動力源，一般氣壓較高，可達5kg/cm2–105kg/cm2，但風量較??；

　　羅茨鼓風機：一般用作通風，輸氣；一般氣壓較低，風量較大。

　　羅茨風機與空壓機的區別如下：

　　1、一兩者都能產生壓力和流量，但用途卻不一樣；

　　2、羅茨風機它的氣壓一般比較小(通常不會超過1kg/cm2)，但它的流量比較足，所以通常用在污水或水處理系統，有些生產線上也會用到中，主要用于攪拌吹氣或吸氣。

　　3、而空氣壓縮機它所產生的氣壓比較高(一般都在7kg/cm2左右)，主要用于驅動一些氣動設備等等。

　　4、羅茨風機的壓力比較小而流量大。

　　5、空壓機的壓力可以大但流量小。 1Pa(帕斯卡): Pa=N/m^2 ，把G=9.8N/kg近似為10N/kg，那么1Kg相當于10N的壓力;又1MPa=Pa;

　　所以P=1Kg/cm^2=10N/0.0001*m^2=10^5*N/m^2=0.1MPa

　　羅茨鼓風機是用來送風的，羅茨鼓風機利用三個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體，也可用作真空泵。

　　空壓機是“空氣壓縮機”的簡稱，是產生壓縮空氣用的，可以產生高壓空氣。

　　羅茨鼓風機風壓最高一般是0.1MPa，而空壓機一般是0.6MPa。

　　空氣壓縮機分為兩大類，一類是容積型，一種是速度型。容積型又分為回復式和回轉式兩類；速度型則可分為軸流式、離心式和混流式三類。

　　羅茨風機是屬于容積型空氣壓縮機中的回轉式類別，再往下分，就歸屬于轉子式了。

　　工作原理：羅茨風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，三葉型葉輪每轉動一次由 2 個葉輪進行 3 次吸、排氣。風機2根軸上的葉輪與橢圓形殼體內孔面，葉輪端面和風機前后端蓋之間及風機葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動下風從風機進風口沿殼體內壁輸送到排出的一側。

　　羅茨風機內腔不需要潤滑油，結構簡單，運轉平穩，性能穩定。

　　用途：羅茨風機廣泛應用于化工、冶煉、污水處理、水產養殖、輕工、礦山、塑料、食品、電力、造紙等，采用機械密封可輸送煤氣、石油天然氣、氫氣、一氧化碳、乙炔等;選用不銹鋼葉輪可輸送含水氯化氫、硫化氫等腐蝕性有毒氣體。在氰化提金過程中浸出崗位所用的空壓機能不能用羅茨風機來代替，這個問題其實也是比較復雜的，需要考慮的是使用狀況(使用負荷，氣象條件等)，需要注意的是羅茨鼓風機本身屬于高壓風機。

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軸流壓縮機與羅茨風機的效率：羅茨風機和軸流風機的區別

　　(1) 羅茨鼓風機工作原理:

　　其主要工作元件是轉子。隨著轉軸安裝位置不同，羅茨鼓風機有W式 (臥式) 和L式 (立式) 之分。W式的兩個轉子中心線在同一水平面內，氣流為垂直流向；L式的兩個轉子中心線在同一垂直面內，氣流為水平流向。工作時耦合的轉子以相同的速度作反向旋轉，在轉子分向側 (圖中W式的下側和L式的左側) ，由于氣室容積由小變大，此側形成低壓區，得以進氣。在轉子的合向側 (圖中W式的上側和L式的右側) ，氣室容積由大變小，此側形成高壓區，得以壓送氣體。氣體從低壓區向高壓區的輸送，則依靠轉子任一端將氣體從低壓區沿機殼區間 (圖上的內線區間) 掃人高壓區。轉軸旋轉一轉，氣體便定量地被壓送四次。因此，它的流量與轉速成正比，同時不受高壓區壓力變化的影響。

　?。?） 軸流式：

　　原理也是依靠葉輪旋轉，葉片產生升力來輸送流體，把機械能轉化為流體能量。由于流體進入和離開葉輪都是軸向的,故稱為軸流式風機。軸流風機屬于高比轉數，其特點是流量大，風壓低。軸流式風機風壓一般在450N/平方米～4500N/平方米之間，主要用于礦井、隧道、船艦倉室的通風；紡織廠通風、工業作業場所的通風、降溫；化工氣體排送；熱電廠鍋爐的通風、引風；熱電站、冶金、化工等冷卻塔通風冷卻。目前我國軸流式風機也根據風壓大小分為軸流式壓縮機和軸流式通風機兩種。

軸流壓縮機與羅茨風機的效率：羅茨風機效率計算公式_羅茨風機

　　根據羅茨風機風量和風壓計算電機功率公式

　　羅茨風機系是容積回轉風機。這種羅茨風機是靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持嚙合。轉子上每一凹入的曲面部分與氣缸內壁組成工作容積，在轉子回轉過程中從吸氣口帶走氣體，當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣管道中，達到送風到終端設備如污水曝氣池底部、粉體輸送料倉等。

　　在工程項目設計時我們經常遇到為選擇一臺合適的羅茨風機而絞盡腦汁時，怎么樣利用現有的風量、或是風壓來確定一臺性能合適的羅茨風機,就成為選型人員的難題，而合適的羅茨風機不僅能大限度的發揮其優異的品質,而且能做到按需所求;相反,如果選用一臺性能與自身所需要求相差較大,如一味追求高性能,高功率;或者偏向于一些價格昂貴,但是性能卻遠遠達不到自身需求的羅茨風機產品,而最重要的是選功率小了，使用時電機經常燒毀，選功率大了又造成一種電量資源的浪費等。這些都是使用者選用羅茨風機時常見的誤區.下面由錦工羅茨風機技術員給廣大羅茨風機選購者的一些簡單的選購公式,僅供參考：

　　首先是我們已明確風量、風壓，那么計算功率呢則可參考以下簡單公式，

　　羅茨風機所需功率P(KW)=P× Q/（3600*1000*η0*η1）

　　Q—壓力Pa Q—風量m3/h

　　η0—風機的內效率0.75~0.85

　　η1—機械效率0.85~0.98（皮帶連接取0.85、聯軸器連接取0.95）

　　以上僅供朋友們參照，具體選型也要根據風機的使用工況來選型，保證取大不取小的原則，詳細也可在線或添加聯系我們羅茨風機公司的技術工程師進行一對一交流。

　　原標題：羅茨風機如何計算轉速

　　山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　羅茨鼓風機的傳動方式有直連和皮帶連接兩種，通常選用的是皮帶傳動，因為直連的羅茨風機，風機的轉速和電機的轉速是同步的，而普通的4級電機的轉速1470轉，選用其他級數的電機成本又高所以大家一般選用4級的電機，采用皮帶傳動的方式既經濟又耐用。

　　采用三角帶傳動就面臨這一個問題，羅茨風機的轉速與電機的轉速不同怎樣計算呢？可以用以下公式計算：電機轉速*電機轉速=風機轉速*風機轉速

　　通過這個公式不難看出只要羅茨風機皮帶輪的尺寸恒定，而羅茨風機的轉速又通過流量和壓力參數的要求可以從說明書上查的出來，羅茨風機的轉速也以定好，電機的轉速也是恒定的，那么計算出電機帶輪的尺寸就輕而易舉了。

　　羅茨風機的轉速在選擇的時候應在滿足流量和壓力的技術參數的要求下盡量降低轉速從而達到延長使用壽命的目的。

　　羅茨風機是一種用于壓縮和輸送氣體的機械，從能量觀點來看，它是把原動機的機械能量轉變為氣體能量的一種機械。先上視頻，羅茨風機工作原理動畫

　　風機分類：

　　按氣流運動方向分類：

　　離心式風機—氣流軸向駛入風機葉輪后，在離心力作用下被壓縮，主要沿徑向流動。

　　軸流式風機—氣流軸向駛入旋轉葉片通道，由于葉片與氣體相互作用，氣體被壓縮后近似在園柱型表面上沿軸線方向流動。

　　混流式風機—氣體與主軸成某一角度的方向進入旋轉葉道，近似沿錐面流動。

　　橫流式風機—氣體橫貫旋轉葉道，而受到葉片作用升高壓力。

　　按生產壓力的高低分類(以絕對壓力計算)：

　　通風機—排氣壓力低于Pa；

　　鼓風機—排氣壓力在Pa~Pa之間；

　　壓縮機—排氣壓力高于Pa以上；

　　壓力

　　離心通風機的壓力指升壓（相對于大氣的壓力）,即氣體在風機內壓力的升高值或者該風機進出口處氣體壓力之差。它有靜壓、動壓、全壓之分。性能參數指全壓（等于風機出口與進口總壓之差）,其單位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。

　　流量

　　單位時間內流過風機的氣體容積,又稱風量。常用Q來表示,常用單位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小時）。(有時候也用到“質量流量”即單位時間內流過風機的氣體質量,這個時候需要考慮風機進口的氣體密度,與氣體成份,當地大氣壓,氣體溫度,進口壓力有密切影響,需經換算才能得到習慣的“氣體流量”。

　　轉速

　　風機轉子旋轉速度。常以n來表示、其單位用r/min(r表示轉速，min表示分鐘)。

　　功率

　　驅動風機所需要的功率。常以N來表示、其單位用Kw。

　　風機常用參數、技術要求

　　一般通、引風機：全壓P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度（當地大氣壓）、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=…℃(常溫可不寫)、電動機型號…….等。

　　高溫風機及其它特殊風機：

　　全壓P=…Pa、流量Q=…m3/h、進口氣體密度Kg/m3、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=…..℃、瞬時最高溫度T=…℃、進口氣體密度□Kg/m3、當地大氣壓(或當地海撥高度)、含塵濃度、風機調節門、電動機型號、進出口膨脹節、整體底座、液力偶合器(或變頻器、液體電阻啟動器)、稀油站、慢轉裝置、執行器、啟動柜、控制柜….等。

　　海撥高度換算當地大氣壓

　　(760mmHg)－(海撥高度÷12.75)=當地大氣壓(mmHg)

　　注：海拔高度在300m以下的可不修正。

　　1mmH2O=9.8073Pa；

　　1mmHg=13.5951mmH2O；

　　760mmHg=10332.3117mmH2O

　　風機流量0～1000m海撥高度時可不修正；

　　1000～1500M海撥高度時加2%的流量；

　　1500～2500M海撥高度時加3%的流量；

　　2500M以上海撥高度時加5%的流量。

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　　今天在論壇上面閑逛，看到了又有朋友咨詢關于羅茨風機的問題，該網友的問題如下：一臺羅茨機銘牌標的是463m3/min，因為機子進口溫度，環境溫度，進，出口壓力變化。如何計算實際風量？

　　看到這樣的一個問題之后，我首先需要了解以下知識：羅茨風機的風量會受到哪些因素的影響？

　　1、周邊環境壓力

　　這個很好理解，平原地區與高原地區空氣密度不同，空氣的含量不同，所以，大氣壓力會影響到風量。羅茨風機參數最全匯總!獨家!

　　2、內泄漏的情況

　　風機內部配件之間有一定的間隙，羅茨鼓風機屬于強制性輸送設備，在輸送過程中，氣體會透過間隙進行回流，對風量存在一定的影響。

　　3、環境與溫度

　　環境不同、周邊溫度不同，羅茨鼓風機輸送風量也是不同的，例如：潮濕環境、夏季與冬季，其中會影響到環境中的水蒸氣，對于空氣的整體密度和質量也會有所影響。

　　這是三個基本的風量影響因素，上面的網友提到了進口溫度、環境溫度、進出口壓力，羅茨鼓風機為恒流量風機，前方管道壓力在合理范圍內變化，風機的輸送風量是不會發生變化的。如果過分超壓，風機會倒轉，造成風機的損壞。在實際工作環境中，如果我們的風機并不存在較為嚴重的內泄漏，風機的風量一般為銘牌所標注的。

　　在實際工況中，很難根據公式來對羅茨風機的風量進行計算，最為簡單的方法就是購買一件風量風壓測量儀，根據測量儀的數值標準來定即可。

　　如果我們一定需要計算公式來進行風量計算，那么，可以根據：范德華理想氣體狀態方程式，容積式風機風量計算公式Q2=（Q1×T2×P1×(1+D2)）/(T1×P2)解釋Q2：使用狀態下鼓風機的容積流量T2：使用狀態下的進氣溫度P2：使用狀態下的環境大氣壓力（就是大氣壓）Q1:標準狀態下的空氣容積流量T1:標準狀態下的進氣溫度P1：標準狀態下的進氣壓力D2：使用狀態下的空氣含濕量

　　如果您有羅茨鼓風機的采購問題，可以聯系我們的官方客服熱線

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軸流壓縮機與羅茨風機的效率：軸流式壓縮機和離心式壓縮機的工作原理是什么？有什么優缺點？

　　今年本田引擎使用的軸流式壓縮機表現似乎并不是很好，那么這種壓縮機設計用在賽車上是有什么優點么？或者說為什么本田堅持使用這種設計？

　　先把答案寫下，軸流式壓縮機和離心式壓縮機，最大的區別在幾何形狀上，軸流式可以做成長條型，這樣做的目的是為了把壓縮機更好的塞進引擎的V型夾角中，這樣緊湊的設計是為了能配合MP4-30的緊湊低風阻的尾部設計。

　　也就是說相對離心式壓縮機的，軸流式壓縮機有更佳緊湊的引擎，這給尾部空氣動力學帶來了很大的設計空間。

　　上圖為傳統的離心式壓縮機（為什么我都說壓縮機，因為軸心或離心渦輪系統的區別就是壓縮機的壓縮方式）可以看到其氣體是沿著風扇葉片運動的與中心軸是垂直的，奔馳就是采用這種渦輪和離心式壓縮機分離的方式，主要作用是壓縮機遠離高溫渦輪，這樣就可以選用較小尺寸的中冷器，并將壓縮機放在引擎V型夾角中，主要作用是減少壓縮空氣與進氣畸管的距離，達到較小渦輪遲滯的現象。

　　上圖是本田采用的軸心式壓縮機，氣體的運動方向與壓縮機的中心軸是平行的，如果還不明白那我告訴你你家的電風扇就是軸心式壓縮機。本田和奔馳一樣把渦輪和壓縮機分開，并且更加變態的把壓縮機放置在V型夾角的正中間，由于軸心式壓縮機的幾何優勢可以做的更加緊湊，這一切都是為了有更加緊湊的設計和更加小的渦輪遲滯現象。那么軸心式壓縮機是不是沒有缺點呢？肯定不是，其最大的缺點就是，雖然壓縮空氣流速大（可以使MGU-H將更多的能量分配到動力中去而不用為渦輪提供較大能量），但是增壓壓力小，由于FIA對燃油流速有嚴格的控制100kg/h（現在不是有些車隊有辦法躲過檢測嗎？所以…），這樣一來使得壓縮空氣的最大的氣壓也就3.5bar左右，所以本田才會使用這個方案。當然邁凱輪本田現在還有一個問題就是，軸心式壓縮機的增壓值幅度較小（何辛說的自己沒有研究），使得動力的輸出難以控制得平順。

　　上圖是現在四種引擎各個部件不同的布局方式。

　　其實上面說了那么多壓縮機的問題其實不是邁凱輪本田現在最大的問題，最大的問題在于過去緊湊的布局，使得各個部件的散熱問題尤其嚴重，這也相應的對引擎部件提出更大的考驗，尤其是MGU-H和壓縮機同在V型夾角中。當然全新的賽車設計并不是那么容易搞懂的，加油邁隊！

　　本文參考

　　跟大多數人一樣，提問者分不清什么是渦輪什么是壓縮機，統統用渦輪表述。所以我修改了題目。

　　渦輪增壓器一端與廢氣接觸的叫做渦輪端turbine stage，另一端與新鮮空氣接觸的叫做壓縮機端compressor stage。

　　而本田使用的渦輪增壓器，在渦輪端，依然是向心渦輪 radial turbine；在壓縮機端，似乎使用了軸流壓縮機axial compressor（這一點實際上有待考證）。

　　FIA今年的幾個相關規定是：

　　渦輪增壓器的軸線必須與發動機曲軸軸線平行，其高度不得高于賽車中心線25mm。

　　賽車燃油流量不得超過100kg/h渦輪增壓器轉速不超過125，000rpm

　　第一條表明增壓器軸線必須盡量低，第二條基本限制了增壓器壓縮機的最大流量和壓比。第三條限制了渦輪增壓器的轉速。

　　根據一些消息，壓縮機的最高出口絕對壓力可能在3.5bar。而燃油流量基本確定了空氣流量，我計算大概在1000kg/hr左右。加上轉速的限制，增壓器的徑向尺寸也就基本確定了。渦殼和壓殼是整個增壓器上直徑最大的零件，中間體的直徑略小。很顯然，兩端使用離心式葉輪的增壓器，要么布置在發動機后方，要么縱向橫跨發動機V型夾角。

　　所以你可以跟雷諾這樣：整個增壓器放在發動機后端，MGU-H放在發動機夾角里

　　或者跟梅賽德斯這樣增壓器放在后端，MGU-H放在增壓器中間靠近壓縮機一側

　　或者像本田現在這樣劍走偏鋒，把壓縮機搞成軸流的塞在發動機夾角里。（如果你仔細看壓縮機端，那個壓殼看起來是軸向進氣，圓周切向出氣的，似乎也不是通常的軸流壓縮機，可能是混流壓縮機。這也是我覺得這種說法有待考證的原因）

　　縱跨的實物圖片沒找到。

　　本田說他們搞過三種布置方案，最終選擇了這種，也是布置和性能權衡的結果。

　　今年四個車隊的布置方案見下圖：紅色是渦輪端，藍色是壓縮機端，咖啡色是mgu-h。

　　奔馳這種縱跨式布置可以很好的解決mgu-h的散熱問題，但是跨度太大增壓器轉子的穩定性是個問題

　　雷諾這種我覺得最好，結構上比法拉利穩定，軸跨度也短，mgu-h的散熱也不是問題

　　本田這種軸流壓縮機實在是出乎意料。

　　原圖來自

　　我不懂為什么要用軸流壓縮機，軸流工作范圍窄一些，可是對于F1來說工作范圍并非重點考慮的；軸流效率比離心式高，這一點是優勢；但是單極軸流壓比不夠高，一般在高壓比場合都是多級串聯，比如渦扇渦噴發動機。對于這種需要3.5bar壓力的應用，軸流應該算不上一個好的選擇。據我僅有的一點葉輪機械的知識來看，軸流單級做到這種壓比，軸線必須很長，葉片數很多，而且扭曲很大。（實際上本田會不會使用了長軸線的混流壓縮機葉輪呢？需要懂葉輪機械設計的人來分析了。）另外這個壓縮機的尺寸非常小，我也不知道為什么。因為通常軸流壓縮機的葉輪要比離心式的大，而示意圖中的壓縮機殼體直徑似乎只有渦輪殼的一半。

　　F1網站上3月5日的這篇文章又是什么意思？本田要改嗎？

　　離心式

　　優點:單級增壓比高，可達7:1，穩定工作范圍寬，結構簡單可靠，重量輕，所需啟動功率小

　　缺點:效率低，效率最高只有83%~85%，離心式壓氣機流通能力低，迎風面積大，阻力也大。且不易做成多級壓氣機

　　軸流式

　　優點:可用增加級數的方法提高總增壓比，以提高壓氣機效率，軸流式壓氣機效率可達85%以上。軸流式壓氣機單位面積流通能力高，迎風面積小，阻力小

　　缺點，單級增壓比低，一級增壓比只有1.15-1.35，且結構復雜

　　離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速旋轉，使氣體產生離心力，由于氣體在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高，連續地生產出壓縮空氣。離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機，在用氣負荷穩定時離心式空氣壓縮機工作穩定、可靠。

　　離心式空壓機的特點：

　　①結構緊湊、重量輕，排氣量范圍大；

　　②易損件少，運轉可靠、壽命長；

　?、叟艢獠皇軡櫥臀廴?，供氣品質高；

　?、艽笈帕繒r效率高、且有利于節能。

　　離心式空壓縮的工作原理：

　　隨著機軸傳遞給葉片的動能,氣體在葉片驅使下高速旋轉,產生離心力,機內氣體在離心力作用下,沿葉片流道向葉片出口甩出.從葉片出口流出的高速氣體,在蝸殼流道內速度逐漸變慢,壓力逐漸升高,并沿排出口排出.與此同時,葉片入口處的氣體減少,壓力降低,形成出入口壓差,也就連續吸入新的氣。

　　軸流式壓縮機是由轉子和定子組成，動葉是軸流式壓縮機對氣體作功的唯一元件，一列動葉和后面的靜葉的組合構成軸流式壓縮機的一個級，氣體以一定的速度和方向進入動葉后，由于轉子高速旋轉，使葉片對氣體作功，當氣體流出動葉時，速度，壓力都提高，流出動葉的氣體通過靜葉的作用一方面將氣體動能盡量轉換成壓力的提高，另一方面使氣流按一定的方向和速度進入下一級繼續進行壓縮。這樣，氣體經多級壓縮后，壓力逐漸提高，直至符合要求。

　　軸流式壓縮機的工作原理：

　　氣體由軸向吸入，經壓縮后從軸向排出的一種透平壓縮機。屬速度型壓縮機。主要由葉輪、導葉和機殼等組成。依靠高速旋轉的葉輪將氣體從軸向吸入，氣體獲得速度后排入導葉，經擴壓后再沿軸向排出。

　　軸流式壓縮機的特點：

　?、贇饬髀烦潭蹋?/p>

　?、谧枇p失較小，流量較大

　?、坌时入x心式壓縮機高。

　　大多用于燃氣輪機和噴氣式發動機。石油化工生產中有的用軸流—離心組合式壓縮機輸送流量大的氣體。

　　軸流式→ 風量大→ 風壓小

　　離心式 →風量小 →風壓大

中山羅茨鼓風機 羅茨鼓風機功率 三葉羅茨鼓風機圖片

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