罗茨鼓
风机工作原理及风机SLIP的概念和一种风机SLIP值简易实用的测量方法。从而计算风机不同压力下不同的SLIP值，正确客观地评定了风机的质量情况和容积效率等。罗茨鼓风机容积效率的评定和测量，不同生产厂家有不同的说法。有的厂家说生产的风机容积效率为90%多，乃至更高。风机的容积效率和风机的容积利用率及风机的转速压力是分不开的。风机的容积利用率大，风机的出风效率就高；同时相同压力下风机的回漏风是不变的，同转速下压力变大风机的回漏风就多。所以风机在高转速低压力时容积效率高；在低转速高压力时容积效率较低，有的仅达40%～50%。正确简易地测定出一个罗茨鼓风机的SLIP值，对正确客观地评定风机的质量情况和容积效率具有很重要的意义。2风机工作原理罗茨鼓风机为容积式风机，在风机叶轮转动中，空气由风机进风口（左）沿缸体壁移动转至出风口（右）排出。如图1所示。图中所示为三叶型，风机每转动一圈就由2个叶轮完成3次吸、排气。2个叶轮间由同步齿轮带动，以始终保持正确的相位。3SLIP的由来由于罗茨鼓风机的叶轮和缸体，叶轮之间及叶轮两端面和风机缸体左右两端盖间都有微小的间隙，它是无接触运动。所以在图中Pocket（叶轮和缸体封闭区）中的空气一定会有一部分在运动中回至风机进风口，从而浪费了风机一部分转速。定义风机在出风口7154Pa的负载压力下，测定的风机回漏风的转速称为风机的基础SLIP值。在风机不同压力点下都有不同的SLIP值。4风机理论进口风量及容积效率的计算（1）Q0=CFR·L·n（式中:CFR=6·Pocket·L因为风机每转一周，由2个叶轮各进行3次吸、排气，单位为m3/min；n为风机转速，r/min；L为风机叶轮长，m；CFR为风机每转动一周吸入的体积m3/r；Pocket为图1中叶轮和缸体封闭区面积，m2。（2）在出风口负载压力p下，风机进口风量的计算：Qp=CFR·L·(n－SLIPp)(式中：SLIPp=SLIP·(p/p0)1/2，压力p下的风机回漏风和基础SLIP的关系，可从试验中验证)。（3）风机容积效率：ηv=Qp/Q0·100%该式很精确地计算出了风机在一定转速n和负载压力p下风机的容积效率。（4）风机SLIP值测定及简易测试装置:测试装置如图2所示。原理过程：罗茨鼓风机在变频电机的驱动下慢慢转动起来，空气由风机右面进风口进入，出风口用一盖板封好无气体外漏。气体通过左面玻璃管进入U型管，压缩U型管内的水柱形成一个水柱差。基础SLIP为7154Pa（约为703mmH2O水柱差）时，测得的此时风机的转速为基础SLIP值，风机的SLIP值是由测试而得来的。笔者以BK5003风机做了压力状态下参数的测试，数据见表1。表1风机出风口负载压力和风机转速关系表U型管内水柱差(负载压力p)/mmH2O所测风机转速（SLIP值）/（r/min）p1=200n1=92p2=400n2=127p0=703n0=170p3=1000n3=204从表中数据看出，n=n0·(p/p0)1/2，这也是符合容积式风机原理的，风机的SLIP和风机的负载压力有关和风机的转速无关。负载压力一定风机的回漏风量是一定的，所以SLIP值是一定的。5本简易装置的特点通过以上介绍和多次的实际使用，发现有以下优点：（1）装置简易，制作方便。一般的厂家都可以很容易地完成该装置，成本低。（2）实用性好。整个装置在测定风机SLIP时很方便，很实用。短短的几分钟时间就可以完成一个风机SLIP的测定。从而可很快地评定该风机的间隙情况和回漏风量，正确计算出风机各压力状态下不同转速下的进风量。（3）精确度较高。本装置中负载压力用水柱差来测定较为精确，1～2mm水柱的误差相对于703mmH2O来说精确度可达99.8%左右。本装置中的风机转速由光电转速传感器和转速数字显示仪来测定。所以SLIP所测值精确度很高。当然，当地大气压等对风机SLIP的测定也有影响，但很小很小，可以不计误差。6结论我公司从事罗茨鼓风机的开发研制多年，在笔者主持的BK型罗茨鼓风机的开发试制样机期间，通过使用本SLIP简易装置，对样机SLIP值的分析，合理地设计规范了风机内部各间隙大小。从而最大限度地提高了风机的容积效率，取得了明显的效果。同时由风机的容积大小和各压力状态下的SLIP值，比较精确地用公式计算了样本上列出的各参数情况。在平时风机主机的测试中，仅需完成对风机SLIP的测量和风机高压力高转速状态下的短时间运行就可以了，大大缩短了生产中风机运行测试的时间，提高了生产效率。通过长期的实际使用，取得了明显的效果。
