目前，隨著污水處理率要求的提高全國各大城市興建了大量污水處理廠。在這些城市污水處理廠中處理工藝大多是采用活性污泥法的鼓風曝氣。鼓風曝氣是將壓縮空氣通過管道送入曝氣池的擴散設備以氣泡形式分散進入混合液使氣泡中的氧迅速擴散轉移到混合液中供給活性污泥中的微生物。因此空氣懸浮離心鼓風機成了污水處理領域重要的工藝設備之一。污水處理廠鼓風機的能耗占總能耗比例較大約占到整個污水廠能耗的30-50%。
選擇高效、節能的空氣懸浮離心鼓風機對污水處理廠的投資大小和運行管理費用具有重要的意義。
1污水廠常用鼓風機工作原理分析目前污水處理廠常用鼓風機的機型主要有羅茨風機、單級離心鼓風機近幾年又出現了空氣懸浮離心鼓風機和磁懸浮鼓風機等。下面主要對羅茨風機、單機離心鼓風機和空氣懸浮離心鼓風機從工作原理等方面進行分析。
1.1羅茨風機
羅茨風機是容積式鼓風機。由于轉子的不斷旋轉被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間內再經排氣口排出。由于吸氣后空間是全封閉狀態所以在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣空間與排氣側相通時由于排氣側氣體壓強較高則有一部分氣體返沖到空間中去使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動時氣體排出泵外。羅茨風機屬于恒流量風機其特點是強制流量在設計壓力范圍內管網阻力變化時其流量變化很小在流量要求穩定而阻力變化幅度較大的工作場合可予自動調節故工作適應性較強。與空氣懸浮離心鼓風機相比價格低而它的噪音大存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點同時其風量調節只能采用調節轉速法和旁路放風閥法調節轉速法效率較低旁路放風閥法則造成能量浪費因此只適用于小型污水處理廠。
1.2單級高速離心鼓風機
當電機轉動帶動風機葉輪旋轉時葉輪中葉片之間的氣體也跟著旋轉并在離心力的作用下甩出這些氣體氣體流速增大使氣體在流動中把動能轉換為靜壓能然后隨著流體的增壓使靜壓能又轉換為速度能通過排氣口排出氣體而在葉輪中間形成了一定的負壓。由于入口呈負壓使外界氣體在大氣壓的作用下立即補入在葉輪連續旋轉作用下不斷排出和補入氣體從而達到連續鼓風的目的。同等功率下風壓和風量一般成反比。單級離心風機屬于恒壓風機工作的主參數是風壓輸出的風量隨管道和負載的變化而變化風壓變化不大。它采用滑動齒輪軸承通過齒輪加速方式運行技術成熟。其特點是轉速高、轉速一定時風壓比較穩定通過調節出口導葉系統來進行風量調節需要潤滑循環系統和冷卻系統等。一般在大中型污水處理廠中采用。
1.3空氣懸浮離心鼓風機
它也是離心鼓風機的一種。但由于采用了高速直聯電機與常規的依靠齒輪增速形式的風機有本質的區別。由于沒有了齒輪增速大大減少了因為機械傳動和機械摩擦而產生的能源消耗大大提升了效率?？諝鈶腋‰x心鼓風機依靠空氣力場使軸承懸浮并保持高速運轉。這種軸承與傳統的滾柱軸承不同運行時回轉軸和軸承之間沒有物理接觸點所以無需潤滑油能量損耗低通過變頻器調節電機轉速來調節風量精度較高冷卻方式為進風自冷卻具有高效、節能、低噪音、運行可靠和長期無需維修保養的特點。適宜在大中型污水處理廠防洪排水中采用。
2鼓風機性能綜合比較
針對污水處理廠常用的羅茨風機、單機離心鼓風機和空氣懸浮離心鼓風機進行綜合比較如上述所列。
從表1中可知空氣懸浮離心鼓風機在效率、節能、風量調節和安裝維護上具有一定的優勢。在污水處理領域具有廣闊的應用前景。
3工程實例
3.1工程概況
三山區濱江污水處理廠位于安徽省蕪湖市三山區濱江工業園內。近期規模為3萬m3/d中期規模為6萬m3/d遠期規模為14萬m3/d?，F設計規模為近期3萬m3/d處理工藝采用多模式A/A/O污水處理工藝出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B排放標準后排入長江。
3.2鼓風機形式
采用的鼓風機形式空氣懸浮離心鼓風機
數量3臺2用1備
單機流量70m3/min
風壓7mH2O
單機功率115kW
每臺鼓風機進口處配置過濾器。在出風口設置電動旁通閥及消音器在出風管上設止回閥和手動蝶閥。風機整體采用隔音罩密封整體布置簡潔噪音低。
鼓風機采用變頻器控制電機轉速來調節風量。冷卻方式為進風自冷卻。過濾后的空氣經鼓風機壓縮后排到集氣總管每臺鼓風機根據流程要求自動控制其流量變化。其能耗比較見表2所列。
可知按電費0.60元/度計算采用空氣懸浮離心鼓風機能耗較單級高速離心鼓風機節省約12較羅茨風機節省31。由于污水處理廠鼓風機的能耗占總能耗比例較大選擇效率高、節能的空氣懸浮離心鼓風機可以大大節約運行成本。
3.3鼓風機房布置
鼓風機房平面尺寸為20.35m×8.63m其土建尺寸按中期規模設施設備按近期規模配置。房間內共設有6個機位。近期配置3臺2用1備鼓風機中期再增加3臺共6臺4用2備。
空氣懸浮離心鼓風機外形尺寸較小重量較輕鼓風機房內無需起吊裝置及機械通風裝置。鼓風機房平面布置見圖2所示。
核心部件描述
一、空氣懸浮軸承
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機系列空氣軸承是由軸回轉時形成的壓力在軸周圍產生的空氣使軸浮揚。原有的高速渦輪機械必需使用的復雜的油性軸承和油線以及油過濾器等，而空氣軸承都不需要，所以簡化了系統而且排出的空氣里決不會有油的成分，避免再次污染，是真正的免潤滑油鼓風機。此技術在美國波音風機上正常使用了20年以上，
啟動原理啟動前軸和軸承之間有物理性的接觸，啟動時軸和軸承相對運動以產生空氣壓力，軸回轉的時候, 軸周圍的空氣流動（速度能量）變換成壓力，使回轉軸自轉，在軸達到一定的回轉速度時（3000-5000RPM）空氣壓力使得軸浮揚，并起到潤滑作用?？諝廨S承與滾珠軸承等不同，無物理接觸點，所以無需潤滑油，幾乎沒有能源的損失，因而可以提高系統的效率。
二、葉輪
我公司葉輪選用 素材：AL7075（高強度航空鋁材）具有優秀的耐磨、抗變形能力，葉輪與電動機采用直聯方式連接，軸使用鈦金屬材料，葉輪效率可達92%，葉輪使用壽命達30年以上。我公司的“渦輪機械研發中心”是韓國國家級擁有10多年的航空渦輪機械、引擎以及透平機械開發設計經驗。我們設計的每一型渦輪葉輪都經過計算機三維模擬，效率高達98%。根據不同需要進行葉輪切割，可以得到特定需要的工況范圍。設計采用變頻調節方式而摒棄了導葉片調節方式，使鼓風機的可調節范圍更寬。
三、超高速直聯電機
我公司大容量的PMSM 發動機(30馬力- 400馬力) – 采用世界先進的永磁同步電機技術，支持高速回轉使用適當的軸承時回轉軸以 20,000 – 200,000 回轉數可以實現高速運轉，電動機的效率可達 97% 。永磁同步電機配以高性能高速實時數字控制器構成的調速裝置，系統控制簡單，高效節能，轉速平穩，噪音低，是節能型綠色環保產品。
PMSM永磁同步電機具有最優越的性能，主要表現在調速方便（可無級調速），調速范圍寬，低速性能好（啟動轉矩大），運行平穩，噪音低，效率高。 由于電動機的體積小，結構簡單， 效率高、無轉子損耗，所以目前已得到廣泛的應用。其特點為： 可以無級調速，工作轉速范圍大，壽命要大大高于傳統電機，而且噪音低，可滿足各種運行模式下的轉速要求。
四、無油冷卻系統
所有冷卻系統部件與鼓風機電機安裝成一體且便于操作、維修、檢查和清洗，冷卻片材質使用了熱傳導性非常強的鋁合金（ＡＬ）采制，無附加的能源損耗及構造簡單無需為了維持室內溫度而安裝換氣／換風裝置直接把吸入的空氣直接排出外部，與外部空氣相循環NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機150HP以下采用空氣自冷卻技術，空氣流道設計合理而巧妙，并以卓越的航空機械設計制造技術配套設計有電機散熱翼翅，200HP以上大機型設有水冷卻循環系統（/年注水一次350watt即可），因此無需另設冷卻風扇。這種冷卻系統設計可以確保鼓風機在炎熱的夏季仍然保持其出眾而可靠的工作。
五、變頻系統
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機本身集成了就地控制變頻系統；不需要單獨設立變頻柜及操作柜，風機房設立的主控制盤通過電腦CPU可以自動連續調整壓力、流量、控制開啟、問題報警等，實現單臺、多臺同時聯動自動控制作業。同時也可由遠程中央控制室控制。且集成了變頻器及16位CPU控制器，可實現風機的低電流啟動。
每臺鼓風機配有單獨的機體內就地控制面版，控制面版包括起動、停車、運行的控制及故障檢測，并能在發生故障時停止鼓風機?？刂泼姘孢€具有保證鼓風機正常運行的所有功能?？刂圃頌槭О踩僮鞣绞?，即所有控制儀表在報警狀態下失效，控制系統的設計使鼓風機在控制系統未通電或故障狀態下不能運行?？刂葡到y集中裝于一個機體內控制面板上。
控制系統－PLC自動控制系統具有限制鼓風機功率消耗的電流過載保護回路，及所有必須的如喘振和環流等的控制回路。
控制面板－可靠防塵的觸摸式面板具有所需的符號和信號燈以顯示可調出口擴壓導葉和進口導葉的位置、總運行時間、電流和緊急停機按鈕。
低壓控制系統裝于保護等級為IP54的鋼制柜內，并提供與外部接線用的接線端子。
電源: 3x380V, 50Hz, 0 – earth。
六，安裝地腳
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機安裝在鼓風機制造商提供的安裝地腳上，以吸收鼓風機的重量和振動，同時防止產生不適當的應力和變形。
結語
空氣懸浮離心鼓風機是近幾年來興起的一種新型的離心鼓風機。該風機具有效率高，較其他風機更為節能的特點；且由于其外形尺寸小、重量輕，可節約鼓風機機房的土建成本；同時其安裝和維護都相對比較簡單；因此，空氣懸浮離心鼓風機在污水處理廠中有比較廣泛闊的應用前景。
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機，不需要齒輪箱增速器及聯軸器，由高速電機直接驅動，而電機采用變頻器來調速。鼓風機葉輪直接與電機結合，而軸被懸浮于主動式空氣軸承控制器上。因為沒有物理接觸和無需潤滑油系統，所以空氣懸浮離心鼓風機具有高效，節能，低噪音，運行可靠和長期無需維修保養的特點。
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機采用一體化緊湊型設計。葉輪，高速電機，變頻器，空氣軸承及其控制系統配有CPU微處理器的控制面板集于一體，提高了安裝，操作的便利性。為客戶大大節省能源和日常維護費用，提供清潔的作業環境。所以具有技術先進，性能可靠，結構簡單，體積小，節約能源，維護方便等特點。
羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區別，不同的風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異。
1、羅茨鼓風機的特點
?、賰r格相對低；比較簡單的回轉機械，易于控制和設備維修保養；
?、趬毫﹄S背壓變化；小流量高速風機效率較高；
③效率一般來說低于多級、單級離心風機；
④流量大于120m3/min時占地面積大。
2、多級離心風機的特點
?、俚娃D速機械，可靠系數高，使用周期長；
②訂購成本相對高；
③易于運用全風冷式設計，無冷卻水相關的故障和維修保養費用；
④實際操作設備維修保養比較簡單，無需有著特訓的實際操作檢修工作人員；
⑤滿載效率高于羅茨鼓風機，略低于單級離心風機；
?、揠姍C功率低于400kW的機型可選用變頻調速和直連驅動的方式，可大幅度提高一部分負載的工作效率。在絕大多數工況下，變頻調速的多級離心機效率會高于單級離心機，由于一部分負載是污水處理廠最典型性的工況，因此多級離心風機相對于大中小型污水處理廠而言有著更加好的性能價格比和良好的長短期效益；
?、咴胍舻陀诹_茨鼓風機和單級離心風機；
⑧單機流量在100～400m3/min時有著最好的性能價格比
3、單級高速離心鼓風機特點
①高轉速(一般來說超過20000r/min)，噪音高；
②滿載效率高，沒法運用變頻調速，部分負載耗能高；
?、鄞罅髁肯鄬π哉嫉孛娣e??；
?、芸刂葡到y十分復雜，潤滑系統十分復雜，設備維修保養比較復雜，設備大修需用請生產制造原裝廠支持；
?、菪栌糜兄赜柕膶嶋H操作工作人員；
?、迿C械設備投資大；單機流量大于300m3/min的性能價格比高。
羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區別，山東錦工環保設備有限責任公司專業生產制造三葉羅茨風機（曝氣、氧化、反吹風機）、羅茨真空泵、氣力輸送設備，綜合上述若有遺漏或設備難題可在下方留言或電話咨詢!
1、羅茨風機的特點
?、賰r格低；最簡單的回轉機械，易于控制和維護；
?、趬毫﹄S背壓變化；小流量高速風機效率較高；
?、坌室话愕陀诙嗉?、單級離心風機；
?、芰髁看笥?20m3/min時占地面積大。
2、多級離心風機的特點
?、俚娃D速機械，可靠性高，使用壽命長；
?、谫徺I成本高；
?、垡子诓捎萌L冷式設計，無冷卻水相關故障和維保費用；
?、懿僮骶S護簡單，不需要特別訓練的操作維修人員；
?、轁M載效率高于羅茨風機，略低于單級離心風機；
?、揠姍C功率小于400kW的機型可選用變頻調速和直連驅動方式，可大大提高部分負載的工作效率。在大部分工況下，變頻調速的多級離心機效率會高于單級離心機，由于部分負載是污水處理廠最典型的工況，因此多級離心風機對于中小型污水處理廠來說具有更好的性能價格比和良好的長短期效益；
?、咴胍舻陀诹_茨風機和單級離心風機；
?、鄦螜C流量在100～400m3/min時具有最好的性能價格比。
3、單級高速離心鼓風機特點
?、俑咿D速(一般超過20000r/min)，噪音高；
②滿載效率高，無法采用變頻調速，部分負載能耗高；
?、鄞罅髁肯鄬φ嫉孛娣e小；
?、芸刂葡到y非常復雜，潤滑系統非常復雜，維護保養復雜，大修必須請制造原廠支援；
?、菪枰貏e訓練的操作人員；
?、拊O備投資大；單機流量大于300m3/min的性能價格比高。羅茨鼓風機 7.5kw參數
錦工風機是一家生產羅茨鼓風機近20年的企業，如果您有此方面的采購定制問題，可以聯系我們的全國免費客服熱線
：羅茨鼓風機
羅茨風機試車方案
編 制: 張金海
審 核:
審 定：
批 準:
重慶建峰工業集團有限公司精細化工分公司
2011年9月
目 錄
1.試車目的
2.設備主要技術性能參數
3.試車應具備的條件
4.試車的準備與檢查
5.試車步驟
6.試車所需工具及材料
7.安全注意事項
8.日常維護
附：設備試車記錄表
試車維修記錄表
試車目的：
1.1 檢測電動機接線是否正確，轉向是否符合要求。
1.2采用聽、測、望的方式檢驗電動機能否滿足設計要求。主要檢查：噪音、轉動時設備內部是否有雜音，檢查電機振動頻率是否能夠滿足設計要求。
1.3檢查電動機軸承溫度變化、電動機溫度、電流是否符合設計要求。
1.4檢查設備的工作參數是否達到設計要求。
2.設備主要技術性能參數
設備型號：FTB-125
額定流量：11.6m3/h
排氣壓力：19.6KPa
吸氣壓力：0KPa
進氣溫度：≤40℃
風機轉速：1450r/min
電動機功率：30KW
額定工作電流：60A
潤滑油牌號：冬季用美孚DTE中重級汽輪機油68#，夏季用美孚DTE BB汽輪機油220#）；
潤滑油量：主油箱7.0升，副油箱2.8升
3.試車應具備的條件
3.1設備的安裝工作已全部結束，并有完整的施工記錄。
3.2設備的配套工藝管線試壓吹掃完畢，進出口連接管線應檢查合格。
3.3吸人管路和排出管路應有自己的支架，設備本身不允許承受管路的負荷。
3.4指示儀表，電控裝置操作靈敏、準確、可靠。
4.試車的準備與檢查
4.1班前檢查各部位的緊固件及定位銷是否有松動現象，風機機體內部不能有結垢、生銹、剝落現象存在。
4.2檢查風機機體內部有無漏水、漏油現象。
4.3電壓的波動值在允許的范圍內，三相電源不能缺相；儀表和電器設備應處于良好狀態，設備電氣接地應可靠。
4.4風機與管道連接、機座螺栓等均應緊固。
4.5檢查風機與電動機的對中質量應符合設備技術資料的要求，三角帶松緊適度。
4.6齒輪箱內潤滑油應按規定牌號并加到油標線。
4.7啟動前用手轉動皮帶輪2~3圈，看是否有異?，F象。
4.8風機的出口閥停機狀態應關閉，放空閥處于全開狀態。
5.試車步驟
5.1電機試運轉
5.1.1脫開設備傳動三角皮帶；
5.1.2點動啟動電動機，查看電動機轉向是否正確，并注意觀察電動機有無異常聲響、振動等現象。
5.1.3確認一切正常后，正式啟動電動機，試運轉20~30分鐘后，檢查有無不正?，F象，并記錄電動機的工作參數。
5.2開機運行
5.2.1電動機空試合格后，連接傳動三角皮帶，進行風機試運轉。
5.2.2打開進口、出口閥門；
5.2.3啟動電源，空運轉20~30分鐘進行并檢查有無如下異常現象：
檢查有無異常震動及發熱現象
潤滑油位有無下降現象
有無摩擦及其它聲響
5.2.4空運轉良好后，在正常負載情況下運轉2~3小時，調試注意檢查各部件的溫度和震動情況。
5.2.5空負荷運轉正常后，則可轉入負荷運轉；加載應逐漸升高到額定壓力，并不得超載運行，也不得滿載時突然停車。必須逐步卸荷后再停車，以免損壞機器。
5.2.6正常運行時，決不能關閉出口閥，以免造成嚴重事故；
5.2.7風機在運行中，操作人員應注意觀察風機及電機的風壓、油溫、風量、電流、電壓等，每一小時巡視并記錄一次。
5.2.8在巡視過程中，注意風機的聲音是否正常，運行時不應有摩擦撞擊聲，如有異常，應立即停機檢查。
5.2.9當輸送介質為腐蝕性介質時，停機前，必須設法清除或稀釋腐蝕性介質，使停機冷卻后不至于在風機內形成粘結硬狀物。
5.2.10遇到異常情況不能排除時，應立即停機。
5.2.11應經常檢查冷卻、潤滑系統是否通暢，溫度、壓力、流量是否滿足要求。
5.2.12風機正常工作中，嚴禁關閉進、出口閥門，經常監視進氣管路系統的進氣狀態，嚴防堵塞。
5.3停機操作
5.3.1在停機前做好記錄，記下電壓、電流、風壓、溫度、運行時間等數據。
5.3.2按停機鈕。
5.3.3關閉風機出口閥。
6.試車所需工具及材料
活動扳手：250 2把
7.安全注意事項
7.1 試車前，設備及基礎周圍要干凈整潔。
7.2 試車前，設備周圍要拉試車區警戒線。
7.3 參加試車人員必須佩帶上崗證和安全帽，非試車人員不得進入試車警戒區。
7.4 設備運行時，禁止直接用手觸摸運轉部件。
7.5 試車中，如果發生事故應立即停車，查出原因，處理好后在試車。
8. 日常維護
8.1 風機運行一周后進行第一次換油，運行一個月后進行第二次換油。
8.2 運行三個月更換主油箱的潤滑油，清洗空氣過濾器。
8.3 運行半年，更換副油箱的潤滑油，檢查管道支承
山東錦工有限公司
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