污水處理廠風(fēng)機(jī)選型

1、概述目前，國內(nèi)的二級生物處理污水廠大多數(shù)采用鼓風(fēng)曝氣工藝，而鼓風(fēng)機(jī)是此工藝中最為關(guān)鍵 的設(shè)備，鼓風(fēng)機(jī)的能耗有時占污水廠的總能耗的60 %左右，因此污水處理廠選用何種形式的風(fēng)機(jī)是一個非常重要的問題。風(fēng)機(jī)選擇正確與否與投資 大小和運行管理費用密切相關(guān),涉及到投資是否合理、長期效益高低問題。風(fēng)機(jī)的種類主要有羅茨風(fēng)機(jī)，多級離心風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī)，近年又出現(xiàn)了磁懸浮和氣懸浮 風(fēng)機(jī)。下面只針對目前污水廠應(yīng)用得較多的羅茨風(fēng)機(jī)、多級離心風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行比 較說明。各種風(fēng)機(jī)的原理和基本特點2. 1 羅茨風(fēng)機(jī)2. 1. 1羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)

2、，再經(jīng)排氣口 排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài),所以在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂 部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時,由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返 沖到空間v0中去,使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。2. 1. 2 羅茨風(fēng)機(jī)的特點價格低;最簡單的回轉(zhuǎn)機(jī)械，易于控制和維護(hù)；壓力隨背壓變化；小流量高速風(fēng)機(jī)效率較高；效率一般低于多級、單級離心風(fēng)機(jī)；流量大于120m3/ min時占地面積大。2. 2多級離心風(fēng)機(jī)2. 2. 1多級離心風(fēng)機(jī)的工作原理 離心鼓風(fēng)機(jī)依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對氣體的作用把電機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心鼓風(fēng)機(jī)的作用, 氣體從葉輪進(jìn)口流向出口

3、的過程中，其速度能（動能）和壓力能都得到增加，被葉輪排出的氣 體經(jīng)過壓出室，大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后沿排出管路輸送出去，這時，葉輪進(jìn)口處因 氣體的排出而形成真空或低壓，氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進(jìn)口，于是旋轉(zhuǎn)著的葉 輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體。2. 2. 2多級離心風(fēng)機(jī)的特點低轉(zhuǎn)速機(jī)械，可靠性高,使用壽命長；購買成本較低；備件為標(biāo)準(zhǔn)件，費用低；不需要復(fù)雜的潤滑系統(tǒng)；易于采用全風(fēng)冷式設(shè)計，無冷卻水相關(guān)故障和維保費用；操作維護(hù)簡單，不需要特別訓(xùn)練的操作維修人員（這對于遠(yuǎn)離大都市的工廠很重要）；滿載效率高于羅茨風(fēng)機(jī)，略低于單級離心風(fēng)機(jī)；電機(jī)功率小于400kW的機(jī)型可選用變頻調(diào)速和直連驅(qū)

4、動方式，可大大提高部分負(fù)載的工作 效率。在大部分工況下，變頻調(diào)速的多級離心機(jī)效率會高于單級離心機(jī),由于部分負(fù)載是污水 處理廠最典型的工況，因此多級離心風(fēng)機(jī)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；噪音低于羅茨風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī)；單機(jī)流量在100400m3/ min時具有最好的性能價格比。2. 3單級高速離心風(fēng)機(jī)2. 3. 1單級離心風(fēng)機(jī)的工作原理基本原理與多級離心風(fēng)機(jī)一樣。空氣從鼓風(fēng)機(jī)吸入管進(jìn)入進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主驅(qū)動電機(jī)借助 聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接，增速齒輪驅(qū)動高速轉(zhuǎn)動的三元半開式葉輪對氣體進(jìn)行作功,氣體再 經(jīng)擴(kuò)壓器、蝸室、排氣消聲器、擴(kuò)壓管排出。2. 3. 2 特點高轉(zhuǎn)

5、速（一般超過20000r/ min），噪音高；滿載效率高，無法采用變頻調(diào)速，部分負(fù)載能耗高；大流量相對占地面積小；控制系統(tǒng)非常復(fù)雜;潤滑系統(tǒng)非常復(fù)雜;維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜，大修必須請制造原廠支援；需要特別訓(xùn)練的操作人員;設(shè)備投資大;單機(jī)流量大于300m3/ min的性能價格比高。三種風(fēng)機(jī)綜合對比 目前國內(nèi)的市政污水廠的風(fēng)機(jī)以進(jìn)口產(chǎn)品居多,下面比較是建立在進(jìn)口風(fēng)機(jī)的各項參數(shù)上 的：三種風(fēng)機(jī)的能耗對比見:三種風(fēng)機(jī)流量一功率曲線圖（見圖1）。三種風(fēng)機(jī)的投資成本對比見:三種風(fēng)機(jī)流量一單位流量成本曲線圖（見圖2）。離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié)-部分負(fù)載功耗（見圖3）。小結(jié)：在流量較小時，三種風(fēng)機(jī)效率差異不是很顯著；對于大

6、流量風(fēng)機(jī),由于羅茨式轉(zhuǎn)速無法提高，效率較低;另兩種離心風(fēng)機(jī)差距較小。雌逋流量成本圖3三種風(fēng)機(jī)潦量一單位流量成本曲線圖小結(jié): 從上面兩個曲線圖可以看出:小流量范圍:三種風(fēng)機(jī)的能耗相差很小，但是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低,性價比最好。中流量范圍:雖然多級離心風(fēng)機(jī)成本比羅茨鼓風(fēng)機(jī)稍高，但是其能耗低、效率高，性價比最 好。大流量范圍:單級離心成本最低，能耗也最低，性價比最好。圖3圖3離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié)-部分負(fù)載功耗斐頻米繳高曲風(fēng)機(jī) 單象羸心晌部分負(fù)載:在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型時，流量和壓力會有一定的設(shè)計余量，特別是流量，一般會有20 %30 %的余量;同時由于污水量和水質(zhì)的波動，每時每刻所需的風(fēng)量也在變化。所以嚴(yán)格

7、地說，風(fēng)機(jī)總是在部分負(fù)載而總是滿載，因而必須對風(fēng)機(jī)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。單級離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié):必須采用進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，但當(dāng)流量減小時，功耗并不是 同比例減小（如圖3示），因此部分負(fù)載的效率低，能耗大。多級離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié):一般采用入口蝶閥手動或自動調(diào)節(jié)，但節(jié)能效果與單級一樣不理 想HIBON公司對于中小功率（W400KW）多級離心風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，功耗基本 上與流量同步減小,部分負(fù)載的效率高。結(jié)論由上面的比較可見，三種風(fēng)機(jī)各有優(yōu)勢（這正是它們同時存在的理由）。風(fēng)機(jī)選型沒有最好的, 只有最適合的。不同規(guī)模的污水處理廠，不同的工藝，不同的投資目的,不同的使用條件得出 的最佳選擇可能不同。對于小型污水處理廠,選擇簡單可靠的羅茨風(fēng)機(jī)是最好的，雖然效率