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原標(biāo)題：最強總結(jié)！污水處理各類泵及曝氣鼓風(fēng)機的選型要點！
水處理設(shè)備的合理選型，是每一個設(shè)計人員需要掌握的知識。作為輸送提升的核心設(shè)備，泵在水處理項目中無處不在。泵的原理多樣，種類繁多，而且還在不斷地發(fā)展創(chuàng)新，不同的應(yīng)用場合，泵的使用方法也各有差異。在城市污水處理廠，鼓風(fēng)曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風(fēng)機在節(jié)約運行成本中占著至關(guān)重要的作用。
如何選擇污水處理泵？
1、泵的原理與分類
在專業(yè)定義上，泵是指將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動能，從而實現(xiàn)流體定向輸運的動力設(shè)備。在使用時常按用途來進行命名，比如潛污泵、污泥泵、計量泵等，工作原理各有不同。按工作原理可以分類如下：
1、葉片式泵
葉片式泵包括離心泵（單級、多級），軸流泵，混流泵，旋渦泵等。
離心泵-利用旋轉(zhuǎn)葉輪帶動流體一起旋轉(zhuǎn)，借離心力的作用，使流體的壓力能和動能得到增加。
軸流泵-利用葉輪上的翼型葉片在流體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的升力使流體的能量增加。
混流泵-介于離心泵和軸流泵之間，部分利用了離心力，部分利用了升力。
2、容積式泵
容積式泵包括往復(fù)泵（活塞、柱塞、隔膜），回轉(zhuǎn)泵（齒輪、螺桿、滑片等）
往復(fù)式泵-利用工作容積周期性的改變來輸送流體，并提高其壓力，包括活塞式、柱塞式和隔膜式三類。
回轉(zhuǎn)式泵-利用一對或幾個特殊形狀的回轉(zhuǎn)體，如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動來輸送流體并提高其壓力。
3、其他類型泵
葉片式泵和容積式泵基本包括了所有常用的泵的類型，還有一些其他類型的泵，比如：
水環(huán)式真空泵-水環(huán)式真空泵在啟動前注入一定水作為工作液體，靠星形葉輪的旋轉(zhuǎn)，形成封閉水環(huán)，葉輪與水環(huán)之間形成周期性擴大與減小的空間，形成負壓，吸入氣體并排出，達到抽真空的目的。
噴射泵-利用高速射流的抽吸作用來抽吸并輸送液體，可以起到抽真空的作用。
2、泵的主要性能參數(shù)
1）流量與揚程
泵在單位時間內(nèi)輸送的流體量稱為流量，泵的流量一般指體積流量，用q表示。單位重力作用下的液體通過泵后所獲得的能量增加值，稱為揚程，用H表示，單位為m。
在選型時，流量與揚程是由設(shè)計人員根據(jù)工藝計算結(jié)果給出的核心參數(shù)，是一個固定值。對于水泵自身性能而言，流量與揚程往往是一個區(qū)間內(nèi)的對應(yīng)關(guān)系，是一個范圍。在選型時，兩者互相影響，理想的選型是工藝參數(shù)需要的固定值落在水泵性能曲線的最高效率點，在有偏差時，要綜合評估偏差可能帶來的不利影響，權(quán)衡后確定選型結(jié)果。
2）軸功率與效率
泵在運行時原動機傳遞到泵轉(zhuǎn)軸上的功率稱為軸功率，用P表示，單位為kw。單位時間內(nèi)通過泵的流體所獲得的功率稱為有效功率，用Pe表示。泵的效率為有效功率與軸功率之比，即η=Pe/P。
泵的效率與泵本身的設(shè)計水平、機械加工水平等有關(guān)，效率的高低直接影響能耗，同時泵有各自的高效率區(qū)間，選型時需要落在這個區(qū)間，以降低能耗。
3）轉(zhuǎn)速
泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，稱為轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r/min。
轉(zhuǎn)速一般與電機的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速對應(yīng)，可通過變頻器對電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，水泵性能曲線也對應(yīng)變化。在實際流量揚程變化時，通過變頻來調(diào)節(jié)可以達到很好的節(jié)能效果。
4）汽蝕與汽蝕余量
汽蝕指水泵運行中，因為某些原因使得泵內(nèi)局部壓力降低到水的汽化壓力時，水會產(chǎn)生汽化而形成氣液流，到達高壓區(qū)后氣泡受到擠壓破滅重新凝結(jié)成水，在這個過程中會產(chǎn)生很高的水錘壓力，使材料收到侵蝕和破壞。汽蝕現(xiàn)象主要是針對葉片泵而言，是在泵的選型設(shè)計中必須避免的現(xiàn)象。汽蝕的產(chǎn)生與泵的性能有關(guān)，也與泵的吸口裝置的設(shè)計有關(guān)。
汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差，單位用米（水柱）標(biāo)注，用NPSH（Net Positive Suction Head）表示。在葉片泵的性能參數(shù)中，廠家一般會提供允許汽蝕余量供設(shè)計人員在選型設(shè)計時使用，汽蝕余量的參數(shù)說明如下：
NPSHc—臨界汽蝕余量，由汽蝕試驗求得；
[NPSH]—允許汽蝕余量，是保證泵不發(fā)生汽蝕的汽蝕余量，通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc或[NPSH]=NPSHc+K（一般取K=0.3）。
汽蝕余量主要影響安裝條件，允許汽蝕余量越小，意味著可承擔(dān)的泵前負壓越大，水泵的性能越好。
3、泵的選型過程
1）確認使用條件
在泵的選型時，首先需要確認使用的基本條件，包括：
a.輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能
影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu)。包括：介質(zhì)特性（如腐蝕性、磨蝕性、毒性等）、固體顆粒含量及顆粒大小、密度、黏度、汽化壓力等。
b.選型參數(shù)
流量、揚程、溫度、裝置汽蝕余量、操作狀態(tài)。
c.現(xiàn)場條件
泵的安裝位置、環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓力、大氣腐蝕狀況及危險區(qū)域劃分等級等。
2）選擇泵的類型
水處理中根據(jù)用途的不同需要選擇對應(yīng)的合適類型：
a.進水的提升
在廢水的進水中雜質(zhì)往往較多，一般選擇抗堵塞的離心泵。中小規(guī)模水量時，最常用的為潛污泵。在方便設(shè)置泵房時，可采用 干式無堵塞排污泵。在大型規(guī)模項目，一般采用干式安裝的大型污水泵，以方便檢修。
在工業(yè)廢水處理項目中，進水纏繞物雜質(zhì)少時，經(jīng)常根據(jù)需求選用自吸泵等。
進水提水泵在允許時，建議盡量選擇質(zhì)量優(yōu)秀的產(chǎn)品，可以大大減少日常運行維護中的麻煩，保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
b.中間提升及尾水排放
中間提升及尾水排放時，廢水中的雜質(zhì)特別是纏繞性雜質(zhì)非常少，在水泵的選型上范圍大很多，基本常規(guī)的輸送污水的泵都能使用。在尾水水質(zhì)較好時，排放和回用泵可考慮選擇清水泵，泵的效率一般較污水泵高，成本也較低。
c.有自吸需求
有自吸需求時可選用自吸泵、轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)需求可配套真空泵。
d.污泥的輸送
初沉污泥：污泥懸浮物濃度高、雜物較多，一般采用螺桿泵，需要時配套破碎機。
二沉池污泥及污泥回流：污泥含水率高，特性與水類似，一般選用潛污泵、混流泵或軸流泵，內(nèi)回流需要揚程低，可選用穿墻泵。
化學(xué)污泥：根據(jù)污泥情況可選擇無堵塞排污泵、螺桿泵。
濃縮后污泥：一般選擇螺桿泵，也可選擇隔膜泵。
脫水后污泥：脫水后污泥的管道輸送需要揚程高，可選擇柱塞泵。
e.藥劑投加
小流量的藥劑投加一般選擇計量泵，PAM的投加可選擇螺桿泵。
大流量的藥劑投加可選擇耐腐蝕泵等。
3）確定泵的型號
在類型確定后，再根據(jù)泵的性能曲線選擇合適的型號：
a.查系列型譜圖，選擇泵的額定工作點落在泵的高效工作區(qū)內(nèi)，校核泵的汽蝕余量是否符合要求。
b.校核泵的材質(zhì)、密封等是否能滿足輸送介質(zhì)要求。
c.校核安裝檢修條件是否滿足單體設(shè)計的要求。
當(dāng)有兩種以上規(guī)格符合條件時，選擇綜合指標(biāo)高的設(shè)備：效率（高）、重量（低）和價格（低）。
附：一些泵的圖片
4、潛污泵的安裝
潛污泵是潛水排污泵的簡稱，在潛水泵的基礎(chǔ)上通道采用抗堵塞設(shè)計，用于一級提升、中間提升及污泥回流等。主要用于市政工程、樓宇建筑、工業(yè)排污和污水處理場合，排送含固形物和長纖維的污水、廢水和雨水等。
1、常用的兩種安裝方式
潛污泵安裝條件簡單，流量覆蓋范圍較大，從10m3/h以下到幾千m3/h，是水處理工程特別是中小型項目中最常用的提升設(shè)備之一。潛污泵常見的安裝方式主要有兩種：耦合式安裝和移動式安裝。
其中耦合式安裝是通過耦合器將泵與管道相連，泵與出水管路脫離方便，水泵檢修時通過起吊裝置起吊即可。耦合式安裝適用于各種規(guī)格的潛污泵，是潛污泵最常用的安裝方式，耦合器由設(shè)備廠家成套供貨。
移動式安裝指泵出口管路直接通過軟管連接至水面上，潛污泵靠自重置于水池底部或通過鐵鏈等懸掛在起吊裝置上。移動式安裝無需耦合器和池底固定，便于移動，檢修時連管道一起起吊即可。同時由于安裝方式的原因，難以承擔(dān)大的力矩，只適用于小型的潛污泵。
2、安裝條件圖的解釋
在選型確認后，潛污泵的廠家會提供安裝條件圖，設(shè)計人員需要能讀懂各尺寸和符號的意思。以某潛污泵廠商的樣本安裝條件為例說明如下：
1）最低運行液位
功率11kw以上的泵可以選擇裝置電機冷卻系統(tǒng)對泵進行冷卻，若不選冷卻系統(tǒng)，是由泵送介質(zhì)直接冷卻電機。兩種不同的冷卻方式對應(yīng)的最低液位不同，直接冷卻方式的需要液位高于帶冷卻系統(tǒng)的方式。
在廠家提供的安裝條件圖中，用實心三角“▼”和空心三角“▽”來進行區(qū)分，其中“▼”表示帶冷卻系統(tǒng)，“▽”表示不帶冷卻系統(tǒng)。
在上面案例的安裝條件圖中，帶冷卻系統(tǒng)時，有效最低液位距離耦合裝置底部為570mm，不帶冷卻系統(tǒng)時，距離為785mm。即有冷卻系統(tǒng)時有效液位可以低出215mm。
2）平面開孔與定位
潛水泵耦合式安裝時，平面的開孔需考慮潛水泵的最小安裝尺寸。案例中A向視圖表示了水泵的最小安裝孔的大小尺寸，1000×700mm。
在進行定位時，安裝導(dǎo)桿的池邊是基準(zhǔn)線。這是因為潛污泵的就位是靠與耦合裝置連接的導(dǎo)桿來完成的，導(dǎo)桿的位置由池邊確定。耦合器基座的螺栓進行定位時，也需以池邊為基準(zhǔn)線進行。按上面案例，應(yīng)先確定距離池邊253mm的螺栓孔位置，再通過螺栓孔的間距350mm來確定另外兩個螺栓孔的位置。
最終在圖紙中體現(xiàn)的最重要的尺寸為：頂部平面開孔的位置與大小，以及底部的預(yù)埋地腳螺絲的位置與規(guī)格（一般采用預(yù)留孔進行后澆混凝土的設(shè)計）。
頂部的導(dǎo)桿固定通常采用膨脹螺栓的方式完成。
3、電氣保護措施
由于潛污泵為潛水運行，可能會出現(xiàn)漏水等情況而損壞水泵，需要進行預(yù)防。以某潛污泵廠家為例，采用的措施有：7.5kw以下的泵設(shè)有電機繞組過熱保護元件和漏水探頭；11kw及以上的泵設(shè)有電機繞組過熱保護元件、浮子開關(guān)、漏水探頭；30kw及以上的泵在電機上端蓋內(nèi)增設(shè)漏水探頭等。
其中過熱保護元件是置于電機定子繞組內(nèi)，不正常運行狀況下，繞組穩(wěn)定達到過熱保護原件的設(shè)定值時，通過電柜過熱保護裝置停止電機。
漏水探頭用作漏水檢測，電機側(cè)進水后通過電控柜報警并停機。浮子開關(guān)用作檢測電機側(cè)機械密封是否失效，電機腔是否進水，探測到進水后通過電控柜報警并停機。
在潛污泵的電氣安裝中，需要根據(jù)選型條件及廠家反饋的電氣要求進行電控柜的設(shè)計，從而達到保護效果。
5、離心泵的安裝
離心泵是輸水中最常用的泵之一，為了避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵的安裝高度需要進行非常仔細的校核計算。水泵進水側(cè)裝置形式示意圖如下：
泵的允許幾何安裝高度與多方面條件有關(guān)，公式如下：
式中：
[Hg]—泵的允許幾何安裝高度，m；（計算結(jié)果供設(shè)計時利用，實際安裝高度需低于允許安裝高度）
pe—吸水水面壓力，Pa；（為吸水水面的大氣壓，海拔越高大氣壓越低）
pv—飽和蒸汽壓力，Pa；（與水溫有關(guān)，水溫越高，飽和蒸汽壓力越高）
ρ—流體的密度，kg/m3；
g—重力加速度，9.81m/s2；
[NPSH]—水泵的允許汽蝕余量，m；（與水泵性能有關(guān)，廠家提供）
hw—吸入管路中的水頭損失，m。（與吸水管路設(shè)計有關(guān)，由設(shè)計人員確定）
由上式可知，海拔越高、水溫越高、允許汽蝕余量越大、進水管路水頭損失越大，允許幾何安裝高度越小。
不同海拔時的大氣及對應(yīng)的水頭高度見下表：
不同溫度時水的飽和蒸汽壓力計對應(yīng)水頭高度見下表：
例：由泵樣本知某離心泵汽蝕余量為[NPSH]=3.29m，欲在海拔500m高度的地方工作，該地區(qū)夏季最高水溫為40℃，若吸水管的水頭損失為1m，則該泵在當(dāng)?shù)氐倪\行幾何安裝高度[Hg]計算如下：
設(shè)吸水水面壓力為當(dāng)?shù)卮髿鈮海杀聿榈煤０?00m處大氣壓頭9.7m，水溫40℃時，水的飽和蒸汽壓頭為0.752m，計算得：[Hg]=9.7-0.752-3.29-1=4.658m
如何選擇污水處理鼓風(fēng)機？
1、曝氣用鼓風(fēng)機分類
好氧池曝氣常用的風(fēng)機有四類：羅茨鼓風(fēng)機、多級離心風(fēng)機、單級高速離心風(fēng)機和磁(空氣)懸浮風(fēng)機。
2、鼓風(fēng)機介紹
1、羅茨鼓風(fēng)機
羅茨鼓風(fēng)機目前多為三葉型，每轉(zhuǎn)動一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。羅茨鼓風(fēng)機屬于容積式風(fēng)機，其特點是在最高設(shè)計壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時，流量變化很小。羅茨風(fēng)機的性能曲線如下：
從性能曲線可知，羅茨風(fēng)機風(fēng)量受壓力變化影響小。當(dāng)曝氣池液位變化時，鼓風(fēng)量基本不變。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：羅茨風(fēng)機風(fēng)量受轉(zhuǎn)速控制，風(fēng)量調(diào)整可通過變頻調(diào)速進行，變頻后風(fēng)壓可以維持。
2、多級離心風(fēng)機
離心鼓風(fēng)機是電機帶動風(fēng)機葉輪旋轉(zhuǎn)，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負壓吸入，達到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。在常規(guī)轉(zhuǎn)速下單級離心升壓有限，采用多級串接的方式可達到升壓要求，稱為多級離心風(fēng)機。多級離心風(fēng)機典型的性能曲線如下：
從性能曲線可知，多級離心風(fēng)機隨風(fēng)壓變化流量變化較大。當(dāng)曝氣池液位變化時，鼓風(fēng)量會有變化。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：多級離心風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)可通過變頻進行，變頻后風(fēng)壓會相應(yīng)降低，變頻范圍受到一定限制。
3、單級高速離心風(fēng)機
單級高速離心風(fēng)機指提高風(fēng)機轉(zhuǎn)速，通過單級離心即可達到工藝的升壓要求。單級高速離心風(fēng)機風(fēng)量大、效率高，對制造水平要求較高。單級高速離心風(fēng)機的性能曲線如下：
從性能曲線可知，單級高速離心風(fēng)機隨風(fēng)壓變化流量變化非常大。當(dāng)曝氣池液位發(fā)生變化時，鼓風(fēng)量變化會較大。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：單級高速離心風(fēng)機可通過進口導(dǎo)葉調(diào)整，風(fēng)量調(diào)整時不影響風(fēng)壓，同時可以降低風(fēng)機軸功率，達到節(jié)能效果。由于變頻調(diào)節(jié)時，風(fēng)壓下降幅度會較大，可能會無法滿足工藝要求，單級高速離心風(fēng)機一般不用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)量。
4、磁(空氣)懸浮風(fēng)機
磁(空氣)懸浮離心風(fēng)機是通過磁或空氣的作用，使轉(zhuǎn)動軸形成懸浮狀態(tài)，摩擦阻力小，效率高，也可以通過進口導(dǎo)葉調(diào)整風(fēng)量。懸浮離心風(fēng)機由于摩擦力小，風(fēng)機效率會更高。
磁(空氣)懸浮風(fēng)機葉輪也為單級高速類型，性能曲線與單級高速離心風(fēng)機類似。
3、性能比較
不同的曝氣風(fēng)機有著不同的適用范圍，羅茨風(fēng)機、多級離心風(fēng)機和單級高速離心風(fēng)機各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風(fēng)機在小流量范圍，多級離心中流量范圍，單級高速離心風(fēng)機在高流量范圍。羅茨風(fēng)機：1~100m3/min;多級離心風(fēng)機：20~400m3/min;單級高速離心風(fēng)機：40~1000m3/min。
三種風(fēng)機的流量與功率的比較見下圖。
從上圖中可知，在風(fēng)機的效率方面單級高速離心風(fēng)機最高，多級離心風(fēng)機其次，羅茨風(fēng)機最低。同樣的供風(fēng)量，羅茨風(fēng)機能耗最高，單級高速離心風(fēng)機能耗最低。
從設(shè)備采購成本看，羅茨風(fēng)機成本最低，多級離心風(fēng)機居中，單級高速離心風(fēng)機最高。綜合考慮能耗、設(shè)備采購及運行維護費用等因素，三種風(fēng)機的流量與單位綜合成本比較見下圖。
其中，羅茨風(fēng)機由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級離心和單級高速離心風(fēng)機。在100m3/min以上的流量時，由于單級高速離心風(fēng)機具有更高的運行效率，綜合成本優(yōu)于多級離心風(fēng)機。
在小流量范圍內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機具有價格優(yōu)勢，在中流量范圍內(nèi)，多級離心風(fēng)機性價比較好，高流量時，單級高速離心風(fēng)機綜合成本最低。在實際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運行維護方便性等因素。
磁(空氣)懸浮風(fēng)機相對于其他三種鼓風(fēng)機，效率更高，更節(jié)能，而且噪音很低，但是成本最高，維護復(fù)雜，目前應(yīng)用于現(xiàn)場環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求高，舍得花成本的企業(yè)。一般的污水處理廠承擔(dān)不起，隨著磁(空氣)懸浮風(fēng)機的國產(chǎn)化，以后成本會越來越親和！
4、曝氣鼓風(fēng)機選型中需要注意的幾個問題
1、按實際情況計算參數(shù)
在污水廠鼓風(fēng)機選型時，風(fēng)機廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，然而風(fēng)機在實際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風(fēng)機的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計選型時就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實際使用狀態(tài)將風(fēng)機的性能要求，換算成標(biāo)準(zhǔn)進氣狀態(tài)下的風(fēng)機參數(shù)來選型。
2、出口壓力影響因素的分析
容積式鼓風(fēng)機排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機本身，而是氣體由鼓風(fēng)機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風(fēng)機具有強制輸氣的特點。
鼓風(fēng)機銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機的額定排氣壓力。實際上，鼓風(fēng)機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。
對于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力(背壓)為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)的壓力損失增加，背壓也會升高，于是鼓風(fēng)機的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統(tǒng)的壓力損失則會減少，背壓便不斷降低，鼓風(fēng)機的壓力也隨之降低。
綜上所述，確定曝氣鼓風(fēng)機壓力時，只需要鼓風(fēng)機在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達到的絕對壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。
3、鼓風(fēng)機空氣流量因素
在計算污水處理的需氧量時，其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風(fēng)機的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會發(fā)生變化，鼓風(fēng)機所供應(yīng)的空氣容積流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導(dǎo)致供氧量不足。
因此，必須計算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量，即換算流量qv2。在高原地區(qū)使用時，環(huán)境大氣壓力也會發(fā)生變化，壓力比相應(yīng)升高，那么，羅茨鼓風(fēng)機的泄漏流量qvb則會增大，這將導(dǎo)致鼓風(fēng)機所供應(yīng)的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。
因此，設(shè)計時必須考慮使用條件發(fā)生變化時各種因素的影響，以保證風(fēng)機所供應(yīng)的實際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2。
4、注意冬季和夏季的區(qū)別
鼓風(fēng)機選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機供氣流量的變化規(guī)律對于同一臺鼓風(fēng)機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會發(fā)生變化，也就是說供氧量會有所不同。
鼓風(fēng)機在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的，但因為空氣密度(ρ)、含濕量(ds) 等發(fā)生了變化，導(dǎo)致鼓風(fēng)機輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時增加、夏季溫度升高時降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計算例題中的羅茨鼓風(fēng)機，根據(jù)環(huán)境溫度變化，計算出鼓風(fēng)機的實際供氧量(FOR)，其一年的變化規(guī)律在實際運行過程中，由于進水量、水質(zhì)、水溫等參數(shù)的變化，系統(tǒng)需氧量(SOR)也會發(fā)生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風(fēng)機的供氧量(FOR)在減少，這是設(shè)計時考慮需氧量的最不利工況點，此時，供氧量、需氧量基本相當(dāng);在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風(fēng)機的供氧量(FOR)增大，此時，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風(fēng)機所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。
因此，在生產(chǎn)運行過程中，需要針對這種變化對設(shè)備進行及時的調(diào)整，使鼓風(fēng)機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應(yīng)。對于羅茨鼓風(fēng)機來說，使用變頻器，通過改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟實用的。結(jié)論同一臺鼓風(fēng)機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎氵M行選型，否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化，鼓風(fēng)機所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。
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羅茨鼓風(fēng)機的簡單介紹
羅茨鼓風(fēng)機是一種容積轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機,即依靠氣缸容積的變化在電動機的帶動下向外界輸送氣體的設(shè)備。由英國人齊治京斯于1849年發(fā)明,再由美國工程師羅茨改進。此后人們即稱這種氣體輸送機械為羅茨鼓風(fēng)機而延續(xù)至今。
羅茨鼓風(fēng)機分為L系列羅茨風(fēng)機、密集成套系列、三葉羅茨鼓風(fēng)機和ZL系列幾種,水產(chǎn)養(yǎng)殖育苗室一般采用三葉羅茨鼓風(fēng)機。
為什么海、淡水育苗室多采用羅茨鼓風(fēng)機,因其有以下特點:
1.1 羅茨鼓風(fēng)機的性能特點
為強制送氣即當(dāng)升壓變化時,流量變化很小,用戶可根據(jù)需要,在額定升壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)出氣壓力,以滿足不同品種育苗時充氣輸氧的需要。如育蝦苗時,初期用氣量較小,而后期充氣量較大。
1.2 羅茨鼓風(fēng)機不需對氣缸進行潤滑
所輸送的氣體不含油。而育苗往往最怕油。
1.3 機體震動小,使用壽命長
結(jié)構(gòu)簡單,效率高,性能可靠,耐用,而且風(fēng)量較大。
2 羅茨鼓風(fēng)機的用途和選擇
羅茨鼓風(fēng)機以其風(fēng)量大,壓力適宜和輸出氣體不含油污的特點,廣泛用于育苗室和養(yǎng)殖場對水體充氣,除了可以增加水中溶解氧的含量外,還可以加快水中某些有害物質(zhì)的氧化分解,對凈化水質(zhì)有重要作用。對于育蝦苗水體,每分鐘的送氣量應(yīng)達到總水體的1.5%以上。風(fēng)壓的選擇要根據(jù)池水深度、輸氣管長度和粗細度,并要考慮氣泡石的局部阻力損失。一般水深1m時,風(fēng)壓選用0.35kg/cm^2的風(fēng)機,水深1～1.5m選用0.5kg/cm^2的風(fēng)機為宜。具體可咨詢廠家：山東錦工有限公司 24小時銷售服務(wù) 或登陸公司網(wǎng)站：查詢。
3 羅茨鼓風(fēng)機的安裝
3.1 機組和機組的電氣設(shè)備應(yīng)安裝在室內(nèi)
機房內(nèi)應(yīng)通風(fēng)保持干燥;機組四周應(yīng)留有不小于1.5～2m的寬裕位置,以便管理和檢修。
3.2 安裝基礎(chǔ)應(yīng)建立在堅硬的土壤上
高出地面200mm左右,基礎(chǔ)承重面應(yīng)比機底座寬出200mm左右,不可與其他建筑物或墻壁基礎(chǔ)相連接。其基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)按所安裝的風(fēng)機規(guī)格參考本機說明書和相關(guān)的技術(shù)文件執(zhí)行。
3.2 安裝前徹底清除機組表面臟物和灰塵
有條件的單位可用壓縮空氣將機內(nèi)吹凈,羅茨鼓風(fēng)機的氣缸內(nèi)必須清潔,無油污。
3.4 選配氣體過濾器或防護網(wǎng)
如果育苗室環(huán)境不佳,應(yīng)選配氣體過濾器或防護網(wǎng),以防物件吸入,但要注意空氣流通面積,以免造成過大的氣體流通阻力。
3.5 鼓風(fēng)機的風(fēng)口管還應(yīng)安裝壓力表
用以運行中監(jiān)測送氣壓力,并安裝安全閥,防止超壓運行。
3.6 安裝配套的消聲器
在進風(fēng)口與出風(fēng)口安裝配套的消聲器,用以降低噪聲。
3.7 地腳螺栓的安裝
地腳螺栓的安裝應(yīng)符合所用機說明書和有關(guān)的技術(shù)文件要求。
4 羅茨鼓風(fēng)機的使用
4.1 進口溫度
所輸送的空氣其進口溫度應(yīng)不高于40℃。
4.2 空氣中的微粒含量
所輸送的空氣中的微粒含量應(yīng)盡可能地少(不大于100mg/m3),吸入的微粒最大尺寸不得超過氣缸最小間隙。
4.3 運行壓力
不超過銘牌的額定壓力值,可由裝配的壓力表測得。
4.4 功率
不能超過額定電流規(guī)定的數(shù)值,即所配電動機的功率。
4.5 軸承溫度
額定負荷下,運行穩(wěn)定后的軸承溫度,不高于55℃,表溫最高不超過95℃。
4.6 羅茨鼓風(fēng)機的齒輪潤滑油油溫
一般不超過65℃,每次加油的正確油位應(yīng)在齒輪油箱指示孔的中間,不可加得太滿,以免將潤滑油帶入氣缸,造成池水污染。應(yīng)定期更換潤滑油。第一次起動工作200h時,換第一次油,以后每6個月更換潤滑油一次,注入新油前,應(yīng)用汽油或中性煤油把油箱和齒輪清洗干凈,待放凈后再加油。
4.7 羅茨鼓風(fēng)機的電氣控制部分
為安全運行,必須安裝過熱、缺相和過電流保護裝置。
4.8 拆卸條件
一般育苗室和養(yǎng)殖場如果沒有一定的拆卸條件和熟練的技術(shù)人員,不要自行拆卸鼓風(fēng)機,因為羅茨鼓風(fēng)機的各間隙裝配要求較高,不熟練的拆卸和缺乏相關(guān)的技術(shù)文件作參考,往往造成部件的損壞,影響輸氧和送氣效果,造成維修成本高,并且影響生產(chǎn)。
4.9 羅茨鼓風(fēng)機禁止帶負荷起動及停機
開機時,必須將進出風(fēng)口閥門開啟,不得滿載時突然停機,以免氣缸內(nèi)葉輪急驟倒轉(zhuǎn),而損壞葉輪等其他部件,要特別注意這一問題。
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