罗茨燃气鼓风机

罗茨燃气鼓风机是**专为输送燃气（如天然气、煤气、沼气、焦炉煤气等）设计的容积式回转风机**，核心原理与普通空气罗茨风机一致（通过双转子啮合实现气体输送），但因燃气的“易燃易爆、腐蚀性、有毒性”等特性，在结构设计、防护、材质选择上有严格特殊要求，广泛应用于燃气输送、化工尾气回收、沼气工程、城市燃气输配等场景。

一、核心特点：针对燃气输送的特殊设计
与普通空气罗茨风机相比，罗茨燃气鼓风机的核心差异体现在“适配性”和“介质兼容性”，具体特点如下：
1. **防爆设计，杜绝火源**
燃气（尤其是甲烷、丙烷等）与空气混合达到爆炸极限时，遇电火花或高温会引发爆炸，因此设备必须满足**防爆等级要求**：
- 电机：采用隔爆型电机（如Ex d IIB T4 Ga），外壳能承受内部爆炸压力且阻止火焰外传；
- 电气部件：所有开关、接线盒、传感器均为防爆型，避免电流击穿产生火花；
- 机械摩擦控制：转子与机壳、转子与转子之间的间隙严格控制（通常0.15-0.3mm），防止摩擦生热引发高温，部分机型还配备温度监测传感器，超温自动停机。
2. **耐腐蚀材质，适配燃气成分**
部分燃气（如焦炉煤气含硫化氢、沼气含微量有机酸）具有腐蚀性，普通碳钢易被锈蚀，因此关键部件需选用耐腐蚀材质：
- 机壳/转子：优先采用**不锈钢（304/316L）** 或**铸铁（HT250+防腐涂层，如环氧树脂）** ，避免燃气中的腐蚀性成分侵蚀设备内部；
- 密封件：采用耐油、耐燃气的弹性材料，如**氟橡胶（FKM）** 或**丁腈橡胶（NBR）** ，防止燃气泄漏和密封件老化失效。
3. **密封强化，零泄漏保障**
燃气泄漏不仅造成资源浪费，还可能引发中毒或爆炸风险，因此密封系统远高于普通风机标准：
- 轴端密封：采用**机械密封（双端面）** 或**填料密封（柔性石墨+聚四氟乙烯）** ，部分高压机型还会增加“氮气密封”（向密封腔通入惰性氮气，形成压力屏障，阻止燃气外漏）；
- 法兰连接：所有燃气接触的法兰均采用“榫槽面+耐燃气垫片”，螺栓紧固力矩需符合规范，避免法兰面泄漏。
4. **气体预处理适配**
燃气中可能含粉尘、焦油、水分等杂质，若直接进入风机会导致转子卡涩、密封磨损，因此设备通常需配套**预处理系统**（如过滤器、脱水器），且风机入口设计有“防堵塞结构”（如大口径入口、弧形导流板），减少杂质堆积。
二、主要应用场景：聚焦燃气相关领域
罗茨燃气鼓风机的输送压力通常为**0.01-0.15MPa（表压）** ，流量范围1-1000m3/min，适配不同燃气处理需求，典型场景包括：
- **城市燃气输配**：将天然气从门站输送至小区调压站，或为燃气锅炉、工业窑炉提供稳定的燃气供应；
- **沼气工程**：在畜禽养殖场、污水处理厂的沼气项目中，将厌氧发酵产生的沼气（甲烷含量50-70）输送至储气柜或沼气发电机；
- **化工燃气回收**：回收焦炉煤气、高炉煤气中的可燃成分（如一氧化碳、氢气），输送至后续工段（如合成氨、发电）；
- **LNG/CNG辅助**：在LNG气化站中，为气化后的天然气提供增压输送，确保管网压力稳定。
三、选型关键参数：避免适配错误
选型需结合燃气特性和工艺需求，核心参数包括以下5项，一项错配都可能导致设备故障或风险：
1. **燃气成分与爆炸极限**
需明确燃气中可燃成分（如甲烷、丙烷）、腐蚀性成分（如HS、Cl）、杂质含量（粉尘、焦油），例如：输送含HS的燃气时，必须选用316L不锈钢材质，避免材质腐蚀；输送高纯度天然气时，可选用普通防爆机型。
2. **进口压力与出口压力**
- 进口压力：若燃气来源压力较低（如沼气发酵罐压力0.5kPa），需选择“低入口压力适配型”风机，避免入口负压导致空气吸入（形成爆炸混合气体）；
- 出口压力：根据下游工艺需求确定，例如燃气输送至5km外的用户，需计算管网阻力损失，确保风机出口压力能克服阻力（通常需预留10-20压力余量）。
3. **流量需求**
按“工艺耗气量+波动余量”确定，例如沼气发电机额定耗气量为50m3/h，风机流量需选60m3/h（预留20余量），避免流量不足导致发电机出力下降。
4. **防爆等级与环境温度**
- 防爆等级：根据使用环境的爆炸危险区域划分（如车间为1区/2区、气体组别为IIA/IIB）选择对应防爆电机，例如化工车间（IIB T4）需选Ex d IIB T4电机，不可用IIA级电机；
- 环境温度：若在户外低温环境（如-20℃）使用，需选用“低温适配型”，避免润滑油凝固或密封件变硬失效。
5. **配套系统兼容性**
需确认风机与下游设备（如燃气过滤器、阀、流量计）的接口尺寸、压力等级是否匹配，例如风机出口法兰为DN100 PN1.6，下游管道需一致，避免法兰承压不足导致泄漏。
四、运行维护：优先，定期检查
罗茨燃气鼓风机的维护核心是“防泄漏、防超温、防堵塞”，需严格遵循以下要求：
1. **开机前检查（必做）**
- 确认防爆电机接线正确，接地电阻≤4Ω；
- 检查密封系统（机械密封/氮气密封）压力是否正常（如氮气密封压力需比燃气压力高0.02MPa）；
- 检查润滑油位（在油标刻度1/2-2/3处），油质需清澈无杂质，禁止使用普通润滑油（需用厂家指定的“燃气风机专用润滑油”，如ISO VG 46合成抗磨油）。
2. **运行中监测（实时关注）**
- 温度监测：机壳温度≤80℃，轴承温度≤75℃，电机温度≤110℃，超温需立即停机检查（可能是间隙过小或润滑失效）；
- 压力监测：入口压力不可低于0.2kPa（防止空气吸入），出口压力不可超额定值（避免机壳破裂）；
- 泄漏监测：定期用“燃气检漏仪”检测轴端、法兰处，若泄漏浓度超10爆炸下限，需停机维修。
3. **定期维护（按周期执行）**
- 润滑油：首次运行500小时更换，后续每3000-4000小时更换（合成油可延长至6000小时），换油时需排空旧油，避免新旧油混合；
- 密封件：机械密封每12000小时更换（或根据泄漏量判断，若泄漏量超5mL/h需更换）；
- 过滤器：入口过滤器每1000小时清洗一次，防止杂质堵塞导致入口压力过低。
4. **紧急停机场景**
出现以下情况需立即停机，切断燃气供应并通风换气：
- 电机超温（＞110℃）或有异常噪音；
- 燃气泄漏浓度超爆炸下限；
- 轴承温度骤升（＞80℃）或油位急剧下降。
五、与其他燃气输送设备的对比
在燃气输送场景中，罗茨燃气鼓风机常与“离心式燃气鼓风机”对比，两者适用场景差异明显，选型时需根据需求区分：
| 对比维度 | 罗茨燃气鼓风机 | 离心式燃气鼓风机 |
|----------------|-----------------------------------------|-----------------------------------------|
| **压力范围** | 低压至中压（0.01-0.15MPa），压力稳定 | 中压至高压（0.15-1.0MPa），压力随流量变化 |
| **流量特性** | 流量与转速成正比，流量稳定（不受压力影响） | 流量受管网压力影响大，压力波动易导致流量变化 |
| **适用场景** | 低压、大流量、流量稳定需求（如沼气输送、城市燃气配输） | 高压、中小流量、压力需求高（如LNG气化站增压） |
| **维护成本** | 结构简单，维护方便，备件成本低 | 结构复杂（含叶轮、导叶），维护难度大，成本高 |
| **防爆适配性** | 整机防爆设计成熟，适配中低浓度燃气 | 需定制高压防爆结构，适配高浓度燃气 |
总结
罗茨燃气鼓风机的核心是“在前提下实现燃气的稳定输送”，选型时需优先关注**防爆等级、耐腐蚀材质、密封性能**，运行中需严格执行“防爆、防泄漏、防超温”的维护要求。与普通风机不同，其设计或操作的疏漏都可能引发事故，因此必须遵循设备说明书和燃气行业规范，必要时咨询厂家获取专业技术支持。