รูตโบลเวอร์: หลักการทำงาน การใช้งาน และปัจจัยในการคัดเลือก

เครื่องเป่าราก เป็นเครื่องกำจัดก๊าซที่มีปริมาตรคงที่และบังคับก๊าซจากทางเข้าไปยังทางออก โดยให้การไหลเกือบคงที่โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน เป็นเลิศในการใช้งานที่ต้องการอากาศไร้น้ำมันที่แรงดันต่ำกว่าปกติ 1 บาร์(ก.) และอัตราการไหลจาก 0.5 ถึงมากกว่า 1,000 ลบ.ม./นาที . ผลผลิตที่เสถียรนี้ทำให้เป็นแหล่งอากาศที่ต้องการสำหรับการเติมอากาศเสีย การลำเลียงแบบนิวแมติก การให้ออกซิเจนในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย

หลักการทำงานของเครื่องเป่าลมแบบ Positive Displacement

ภายในโครง ใบพัดแปดแปดสองตัวหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยไม่ต้องสัมผัสกันหรือตัวเครื่อง เมื่อกลีบแต่ละกลีบผ่านทางเข้า ช่องก๊าซจะถูกสร้างขึ้นและติดอยู่ระหว่างกลีบ ผนังท่อ และแผ่นปลาย การหมุนจะทำให้ปริมาตรของกระเป๋านี้ไม่เปลี่ยนแปลงไปยังด้านระบาย ซึ่งการสัมผัสกับแรงดันของระบบที่สูงขึ้นอย่างกะทันหันทำให้เกิดการบีบอัดอย่างรวดเร็ว—มักเรียกว่าการบีบอัดแบบไอโซคอริกหรือการบีบอัดภายนอก ไม่มีการบีบอัดภายในเกิดขึ้น โบลเวอร์เพียงเคลื่อนก๊าซไปตามแรงดันปล่อย ซึ่งจะจำกัดประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ แต่รับประกันการทำงานแบบไร้น้ำมันและโครงสร้างที่เรียบง่าย

หลักการทำงานนี้อธิบายลักษณะสำคัญสองประการ: การไหลแปรผันตามความเร็ว และแรงดันจำหน่ายถูกกำหนดโดยความต้านทานของระบบดาวน์สตรีม โบลเวอร์แบบ Roots จะให้ปริมาตรที่กำหนดแม้กับวาล์วที่ปิดบางส่วน แต่กำลังที่ดูดซับจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงตามความแตกต่างของแรงดัน แรงดันเกินอาจทำให้มอเตอร์ขับเคลื่อนโอเวอร์โหลดได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นวาล์วระบายแรงดันจึงเป็นส่วนประกอบด้านความปลอดภัยที่จำเป็น

การกำหนดค่าใบพัด Bi-Lobe และ Tri-Lobe

โปรไฟล์ใบพัดมีอิทธิพลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเต้นเป็นจังหวะ เสียง และปริมาตร โรเตอร์สองกลีบสร้างขึ้น ปล่อยพัลส์สองครั้งต่อการปฏิวัติ ทำให้เกิดระลอกแรงดันความถี่ต่ำที่มีลักษณะเฉพาะ โรเตอร์สามกลีบถูกสร้างขึ้น พัลส์เล็กๆ สามพัลส์ต่อการปฏิวัติ ทำให้การไหลราบรื่นขึ้นอย่างมากและลดเสียงรบกวน ตารางด้านล่างเปรียบเทียบค่าทั่วไป

ในทางปฏิบัติ โบลเวอร์แบบไตรกลีบมีส่วนสำคัญในการติดตั้งใหม่ เนื่องจากเป็นไปตามกฎระเบียบด้านเสียงรบกวนในสถานที่ทำงานที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และลดความเหนื่อยล้าที่เกิดจากการสั่นสะเทือนในท่อที่เชื่อมต่ออยู่ การออกแบบกลีบคู่ยังคงเป็นตัวเลือกที่ประหยัดสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ที่มีแรงดันต่ำ โดยตัวเก็บเสียงสามารถลดทอนสัญญาณเป็นจังหวะได้อย่างเพียงพอ เช่น การเติมอากาศในบ่อในฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำระยะไกล

ขอบเขตการปฏิบัติงานและการพิจารณาประสิทธิภาพ

โบลเวอร์แบบรูทไม่ใช่เครื่องจักรแรงดันสูง การเพิ่มขึ้นของแรงดันขั้นเดียวสูงสุดในทางปฏิบัติอยู่ที่ประมาณ 1.0 บาร์(ก.) และยูนิตแบบสองสเตจสามารถเข้าถึงได้โดยประมาณ 1.5 บาร์(ก.) . นอกเหนือจากขีดจำกัดเหล่านี้ การรั่วไหลภายในข้ามช่องว่างจะเพิ่มมากขึ้น และอุณหภูมิการระบายอาจเกินได้ 140 องศาเซลเซียส เสี่ยงต่อการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่อาจทำให้เกิดการสัมผัสกับโรเตอร์

โดยทั่วไปประสิทธิภาพอะเดียแบติกจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 55% ถึง 65% ที่จุดประสิทธิภาพสูงสุดต่ำกว่าคอมเพรสเซอร์แบบสกรู นี่เป็นผลลัพธ์โดยตรงของการบีบอัดจากภายนอก: พลังงานที่ใช้ในการบังคับก๊าซที่มีปริมาตรคงที่ต่อแรงดันที่สูงกว่านั้นจะไม่ถูกกู้คืนจนหมด อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่ราบสูงจะราบเรียบมากในช่วงการไหลที่กว้าง และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของมักจะเอื้อต่อโบลเวอร์ Roots ซึ่งมีแรงกดดันต่ำกว่า 0.8 บาร์(ก.) และความต้องการของกระบวนการ 8,000 ชั่วโมงการทำงานต่อปี ในสภาวะที่มั่นคง

การใช้งานทางอุตสาหกรรมหลัก

• การบำบัดน้ำเสีย: จ่ายอากาศไปยังแอ่งเติมอากาศ แบบฉบับ 10,000 ลบ.ม./วัน โรงงานเทศบาลใช้สองแห่ง 75 กิโลวัตต์ เครื่องเป่าลมส่งมอบ 2,500 ลบ.ม./ชม แต่ละที่ 0.5 บาร์(ก.) ไปจนถึงเครื่องกระจายฟองละเอียด
• การลำเลียงแบบนิวแมติก: การขนย้ายซีเมนต์ แป้ง หรือเม็ดพลาสติกในระบบเฟสเจือจางซึ่งต้องการอากาศต่อเนื่องไร้น้ำมันที่ 0.4–0.8 บาร์(ก.) .
• การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ: การให้ออกซิเจนในบ่อกุ้งและสนามแข่งปลา โดยมักจะมีหน่วยไตรกลีบวิ่งอยู่ 24/7 ที่ความดันต่ำ
• การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย: การให้อากาศออกซิเดชั่นเพื่อเปลี่ยนซัลไฟต์เป็นยิปซั่มในเครื่องฟอกแบบเปียก ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการซึ่งได้รับประโยชน์จากการออกแบบที่เรียบง่ายและทนทานของโบลเวอร์
• บริการสุญญากาศ: เมื่อทางเข้าเชื่อมต่อกับระบบปิด เครื่องจักรเดียวกันจะทำงานเหมือนปั๊มสุญญากาศแบบแห้ง โดยบรรลุระดับสุญญากาศคร่าวๆ จนถึง 200 เอ็มบาร์(เอบีเอส) .

เกณฑ์การคัดเลือกสำหรับแพ็คเกจ Roots Blower

การเลือกเครื่องเป่าลมที่เหมาะสมจำเป็นต้องจับคู่เส้นโค้งของระบบและประเมินสภาพของไซต์งาน พิจารณาปัจจัยเหล่านี้ตามลำดับ:

1. อัตราการไหลเชิงปริมาตรที่ต้องการที่สภาวะทางเข้าจริง ไม่ใช่สภาวะมาตรฐาน ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องเป่าลมที่มีขนาดใหญ่กว่าปกติเพื่อชดเชยความหนาแน่นของอากาศที่ต่ำกว่า
2. แรงดันจำหน่ายสูงสุดที่อนุญาต หากแรงดันกระบวนการเกิน 1.0 บาร์(ก.) ควรประเมินหน่วยสองขั้นตอนหรือเทคโนโลยีทางเลือก
3. องค์ประกอบของก๊าซและสารปนเปื้อน โบลเวอร์แบบรากจัดการกับอากาศ ก๊าซชีวภาพ และก๊าซเฉื่อย แต่องค์ประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต้องใช้วัสดุภายในที่ทำจากสแตนเลสหรือเคลือบพิเศษ
4. ข้อจำกัดด้านเสียง สามารถติดตั้งแพ็คเกจแบบไตรกลีบพร้อมตัวเก็บเสียงทางเข้า/ทางออกและกล่องป้องกันเสียงได้ 70 เดซิเบล(เอ) ที่ระยะหนึ่งเมตร สำคัญมากสำหรับการติดตั้งภายในอาคารหรือในเมือง
5. รอบการทำงานและอุณหภูมิโดยรอบ การทำงานต่อเนื่องภายใต้ความร้อนโดยรอบสูงอาจต้องใช้ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกหรือเคสระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ปล่อยออกมาให้ต่ำกว่า 120 องศาเซลเซียส .
6. ต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมด โครงสร้างที่เรียบง่ายของตัวเป่าลมทำให้ค่าอะไหล่และค่าบำรุงรักษาต่ำ แต่การใช้พลังงานในระยะเวลา 10 ปีมักจะมีอิทธิพลเหนือ ดังนั้นควรตรวจสอบประสิทธิภาพที่จุดปฏิบัติงานจริงไม่ใช่แค่จุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุดเท่านั้น

แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่ยืดอายุการใช้งาน

โบลเวอร์แบบรูทมีคุณค่าสำหรับการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย แต่การดำเนินการที่มุ่งเน้นบางประการจะป้องกันการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ เฟืองและแบริ่งไทม์มิ่งเป็นแบบหล่อลื่นหรืออัดจาระบี เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องทุกๆ 2,000 ชั่วโมงการทำงาน หรือตามการวิเคราะห์น้ำมันที่เป็นมาตรฐาน ต้องตรวจสอบตัวกรองอากาศทุกเดือนในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก ตัวกรองที่อุดตันจะเพิ่มแรงดันตกคร่อม ลดการไหล และเพิ่มภาระของมอเตอร์ เขาวงกตหรือซีลปากที่แยกห้องน้ำมันออกจากห้องอัดถือเป็นสิ่งของที่สึกหรอ เมื่อตรวจพบการรั่วไหลของซีลระหว่างการตรวจสอบรายไตรมาส ควรเปลี่ยนทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนน้ำมันในอากาศในกระบวนการ

ระยะห่างของโรเตอร์ได้รับการตั้งค่าจากโรงงานโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนในการเดินเย็นที่ 0.1–0.5 มม ขึ้นอยู่กับขนาดโรเตอร์ ไม่ควรปรับเปลี่ยนสิ่งเหล่านี้ในภาคสนามโดยไม่ได้รับคำแนะนำจากผู้ผลิต ในทางกลับกัน แนวโน้มอุณหภูมิคายประจุและการฟังเสียงสัมผัสเป็นจังหวะจะช่วยเตือนล่วงหน้าถึงการสึกหรอของตลับลูกปืนหรือการเพิ่มความร้อนที่มากเกินไป ด้วยการดูแลที่เหมาะสม เครื่องเป่าลม Roots จะทำงานเป็นประจำ 40,000–60,000 ชั่วโมงการทำงาน ระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่