在礦場的脫水工藝中，以往人們常用圓盤過濾機或圓筒過濾機。所使用的壓力風(fēng)源雖形式各異，但存在著一定的缺點。我們認為，用羅茨鼓風(fēng)機作過濾機的壓力風(fēng)源，是有其優(yōu)勢的。

一、羅茨鼓風(fēng)機用于精礦脫水的效果有以下幾個方面可以看出：

1.能耗低。與水環(huán)式壓縮機比較，羅茨鼓風(fēng)機的節(jié)能效果更好一點。

2.取消了供水系統(tǒng)。羅茨鼓風(fēng)機不需供水，這不但節(jié)約了水量消耗，而且從根本上排除了壓力風(fēng)中含水的可能性，對脫水作業(yè)是有益的。

3.工作穩(wěn)定，維修工作霣小。羅茨鼓風(fēng)機可以長時間運行，除更換了一次齒輪箱的潤滑油外，其它方面均正常。

4.運行可靠，便于操作。在連續(xù)運行過程中，從未因羅茨鼓風(fēng)機故障而影響生產(chǎn)。由于操作簡單，除了定期補充適量的潤滑脂外，幾乎沒有其它維修工作量。因此操作工很快就能適應(yīng)羅茨鼓風(fēng)機的使用過程，并對改造感到滿意。

5.節(jié)約油耗。從羅茨鼓風(fēng)機的工作原理和維修工作量小不難看出，羅茨鼓風(fēng)機的耗油量是很少的。與水環(huán)式壓縮機比，至少可以節(jié)約清洗零件用油，與塞柱式壓縮機比則可節(jié)約氣缸潤滑用油。

圖1 羅茨鼓風(fēng)機在礦場中的應(yīng)用

二、羅茨鼓風(fēng)機的性能

羅茨鼓風(fēng)機的性能比較適合精礦脫水工藝的緣故。精礦脫水用壓力風(fēng)的目的是將已經(jīng)過真空脫水的濾餅，從濾布上吹脫和剝刮下來。為了保持已干燥了的精礦不再摻入水分和延長濾布的扁命，對風(fēng)源的壓力、風(fēng)量及氣體的組成有特定的要求。羅茨鼓風(fēng)機的性能如下。

1.風(fēng)壓：羅茨鼓風(fēng)機是由兩個不直接接觸的轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，推移氣缸容積內(nèi)的氣體，在排氣腔內(nèi)達到升壓的目的。它屬于容積式回轉(zhuǎn)型的氣體壓縮設(shè)備，其壓力比ε= 1.2-1.7。常用的羅茨鼓風(fēng)機壓力一般為3500-5000毫米水柱，與精礦脫水要求的值十分接近。

2.風(fēng)量：羅茨鼓風(fēng)機的風(fēng)量與有效工作容積和轉(zhuǎn)速的乘積成正比。總耗風(fēng)量與過濾機的總面積成正比。

Q=λ·(π/2)·D2·Cn·L·n 米3/分      （1）

式中：

λ——排氣系數(shù)，λ=0.6-0,9;

D——轉(zhuǎn)子直徑，米；

L——轉(zhuǎn)子長度，米；

n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；

Cn——面積利用系數(shù)。

在生產(chǎn)過程中，還應(yīng)考慮過濾布的材質(zhì)，濾布質(zhì)地緊密時耗風(fēng)量小，反之則耗風(fēng)量大。通過選擇適當(dāng)?shù)牧_茨鼓風(fēng)機型號和改變轉(zhuǎn)速，能在很廣的范圍內(nèi)改變風(fēng)量，以適應(yīng)精礦脫水的要求。

3.風(fēng)壓與風(fēng)量的關(guān)系：由于羅茨鼓風(fēng)機的壓力比較小，轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與氣缸體之間存在著間隙，使得風(fēng)機的AP—Q曲線比較平坦，如下圖，間隙的存在事實上起著自動調(diào)節(jié)壓力的作用，當(dāng)風(fēng)量增大時壓力下降，同時泄漏量也下降，從而起到維持壓力的作用。這一特點無疑對精礦脫水作業(yè)是極為重要的。

圖2 羅茨鼓風(fēng)機性能曲線

精礦脫水要求風(fēng)壓比較穩(wěn)定，在風(fēng)量突然增大時，（如濾布局部破損）風(fēng)壓不能下降過多；風(fēng)量突然下降時，風(fēng)壓不能升得太髙。這也就是說要求在風(fēng)量變化時風(fēng)壓變化較小。從圖2不難看出，在風(fēng)壓為0.1—0.2公斤力/厘米2這一區(qū)域里，風(fēng)量變化引起的壓力改變是比較小的，這一區(qū)域正好是過濾機的工作范圍。

三、羅茨鼓風(fēng)機的選擇

羅茨鼓風(fēng)機是用于化鐵爐、鍛冶爐等裝置的設(shè)備。如果直接按說明書的數(shù)據(jù)選用，必然會產(chǎn)生噪聲過大、風(fēng)壓偏高等缺點。羅茨鼓風(fēng)機的噪聲，主要是氣動噪聲，由周期性的定容壓縮造成，其次還有內(nèi)部間隙泄漏、渦流及機械運動所產(chǎn)生的噪聲。為了防止噪聲污染和調(diào)整風(fēng)壓，我們認為分兩步選擇風(fēng)機的方法是合理的。

按《選礦設(shè)計手冊》的數(shù)椐，確定風(fēng)量與風(fēng)壓。

風(fēng)量：Q=K_Q·Q_d·∑S 米³/分  （2）

式中：Qd——《手冊》中規(guī)定的單位過濾面積耗風(fēng)量，米³/分；

∑S——過濾設(shè)備的總過濾面積，米²;

K_Q——可靠系數(shù)，取1.1。

風(fēng)壓：ΔP = K_P.P_d        (3)

式中：P_d——《手冊》中規(guī)定的風(fēng)壓數(shù)椐，公斤力/厘米²;

    K_p——壓頭損失系數(shù)，取1.5。

按（1)、（2)式求得的風(fēng)量與風(fēng)壓值，即可按說明書選擇合適的風(fēng)機型號。

(二）確定風(fēng)機的轉(zhuǎn)速及電機功率

實際耗風(fēng)量可按下式求得

Q'=K'_Q·Q_d·∑S'            (4)

式中.:∑S'——有效吹風(fēng)面積，米²;

K'_Q——可靠系數(shù)，取K'_Q=2-3。

實際耗風(fēng)量確定以后，則可按(1)式 求得風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。令Q/ = Q，

則轉(zhuǎn)速n=2Q' /(λ·D²·C_n·L·π) 轉(zhuǎn)/分    （5）

電動機的功率可按下式計算：

（6）

式中：ΔP'——實際靜壓升，公斤力/厘米²;取0,25-0.3公斤力/ 厘米²;

η_m——機槭效率，約為0.87-0.94;

η_t——傳動效率，約為0.92-0.98;

K——容量儲備系數(shù)，取1.15。

按此即可選擇電動機的型號、規(guī)格。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速與風(fēng)機轉(zhuǎn)速不能配合時，可采用三角皮帶傳動。

四、安裝方式及風(fēng)壓調(diào)節(jié)

羅茨鼓風(fēng)機用于精礦脫水，宜作整體安裝，在機座與基礎(chǔ)間應(yīng)墊以10-12毫米厚的軟橡皮板，以吸收由于機體振動所產(chǎn)生的噪音。

排風(fēng)口處應(yīng)安裝儲氣箱，箱頂宜配置安全閥以防止風(fēng)機超壓運行。儲氣筘還可以保持排氣均勻和吸收氣動噪聲。

進風(fēng)口處應(yīng)安裝防塵罩，以防止雜物進入風(fēng)機內(nèi)，造成風(fēng)葉損壞。

進風(fēng)口與排風(fēng)口之間應(yīng)安裝一段直徑與排氣口相等的連通管，并在管子的中間裝一閘閥，用以調(diào)節(jié)排氣壓力。

圖3 羅茨鼓風(fēng)機安裝示意圖

羅茨鼓風(fēng)機用于精礦脫水無疑是成功的。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、運行穩(wěn)定、維 修工作量小，還能夠節(jié)電、節(jié)水。如果用它取代水環(huán)式壓縮機，其節(jié)電、節(jié)水的效果更在技術(shù)上和經(jīng)濟上取得了較好的效果。

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