在礦場(chǎng)的脫水工藝中，以往人們常用圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)或圓筒過(guò)濾機(jī)。所使用的壓力風(fēng)源雖形式各異，但存在著一定的缺點(diǎn)。我們認(rèn)為，用羅茨鼓風(fēng)機(jī)作過(guò)濾機(jī)的壓力風(fēng)源，是有其優(yōu)勢(shì)的。

一、羅茨鼓風(fēng)機(jī)用于精礦脫水的效果有以下幾個(gè)方面可以看出：

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

2.取消了供水系統(tǒng)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(duì)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(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，除更換了一次齒輪箱的潤(rùn)滑油外，其它方面均正常。

4.運(yùn)行可靠，便于操作。在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，從未因羅茨鼓風(fēng)機(jī)故障而影響生產(chǎn)。由于操作簡(jiǎn)單，除了定期補(bǔ)充適量的潤(rùn)滑脂外，幾乎沒(méi)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(jī)的使用過(guò)程，并對(duì)改造感到滿(mǎn)意。

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

圖1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)在礦場(chǎng)中的應(yīng)用

二、羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能

羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(guò)真空脫水的濾餅，從濾布上吹脫和剝刮下來(lái)。為了保持已干燥了的精礦不再摻入水分和延長(zhǎng)濾布的扁命，對(duì)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(jī)的性能如下。

1.風(fēng)壓：羅茨鼓風(fēng)機(jī)是由兩個(gè)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(dá)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(jī)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(jī)的風(fēng)量與有效工作容積和轉(zhuǎn)速的乘積成正比?？偤娘L(fēng)量與過(guò)濾機(jī)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(zhǎng)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(guò)程中，還應(yīng)考慮過(guò)濾布的材質(zhì)，濾布質(zhì)地緊密時(shí)耗風(fēng)量小，反之則耗風(fēng)量大。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)牧_茨鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)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(jī)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(jī)的AP—Q曲線(xiàn)比較平坦，如下圖，間隙的存在事實(shí)上起著自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的作用，當(dāng)風(fēng)量增大時(shí)壓力下降，同時(shí)泄漏量也下降，從而起到維持壓力的作用。這一特點(diǎn)無(wú)疑對(duì)精礦脫水作業(yè)是極為重要的。

圖2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)

精礦脫水要求風(fēng)壓比較穩(wěn)定，在風(fēng)量突然增大時(shí)，（如濾布局部破損）風(fēng)壓不能下降過(guò)多；風(fēng)量突然下降時(shí)，風(fēng)壓不能升得太髙。這也就是說(shuō)要求在風(fēng)量變化時(shí)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(guò)濾機(jī)的工作范圍。

三、羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇

羅茨鼓風(fēng)機(jī)是用于化鐵爐、鍛冶爐等裝置的設(shè)備。如果直接按說(shuō)明書(shū)的數(shù)據(jù)選用，必然會(huì)產(chǎn)生噪聲過(guò)大、風(fēng)壓偏高等缺點(diǎn)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲，主要是氣動(dòng)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(jī)械運(yùn)動(dòng)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(rèn)為分兩步選擇風(fēng)機(jī)的方法是合理的。

按《選礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(cè)》中規(guī)定的單位過(guò)濾面積耗風(fēng)量，米³/分；

∑S——過(guò)濾設(shè)備的總過(guò)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(cè)》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(shuō)明書(shū)選擇合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)。

(二）確定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及電機(jī)功率

實(shí)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(shí)際耗風(fēng)量確定以后，則可按(1)式 求得風(fēng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率可按下式計(jì)算：

（6）

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

η_m——機(jī)槭效率，約為0.87-0.94;

η_t——傳動(dòng)效率，約為0.92-0.98;

K——容量?jī)?chǔ)備系數(shù)，取1.15。

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

四、安裝方式及風(fēng)壓調(diào)節(jié)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)用于精礦脫水，宜作整體安裝，在機(jī)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(jī)體振動(dòng)所產(chǎn)生的噪音。

排風(fēng)口處應(yīng)安裝儲(chǔ)氣箱，箱頂宜配置安全閥以防止風(fēng)機(jī)超壓運(yùn)行。儲(chǔ)氣筘還可以保持排氣均勻和吸收氣動(dòng)噪聲。

進(jìn)風(fēng)口處應(yīng)安裝防塵罩，以防止雜物進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)，造成風(fēng)葉損壞。

進(jìn)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(jī)安裝示意圖

羅茨鼓風(fēng)機(jī)用于精礦脫水無(wú)疑是成功的。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、運(yùn)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(jī)，其節(jié)電、節(jié)水的效果更在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上取得了較好的效果。

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