3、過濾器網眼堵塞
4、管道洩漏
丘市錦工風機廠新廠區位於(yú)素有“小泉城”美譽的山東省章丘市,公司地理位置優越,交通便利,是專業生産(chǎn)羅茨風機、羅茨真空泵、回轉風機、多級離心風機、羅茨風機維修、章丘鼓風機,維修羅茨真空泵的廠家,是集設計、研發、生産(chǎn)、銷售、維修於(yú)一體的企業。
如果負載需要的是恒流量效果的情況時就用羅茨鼓風(fēng)機廠(chǎng)家。
因爲羅茨鼓風機屬於(yú)恒流量風機,工作的主參數是風量,輸出的壓力随管道和負載的變(biàn)化而變(biàn)化,風量變(biàn)化很小。
羅茨風機是一種高壓風機,羅茨鼓風機爲容積式風機,輸送的風量與轉數成比例,把氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。
因爲離心風機屬於(yú)恒壓風機,工作的主參數是風壓,輸出的風量随管道和負載的變(biàn)化而變(biàn)化,風壓變(biàn)化不大。
離心式風(fēng)機,風(fēng)壓力不大。空氣的壓縮過程通常是經過幾個工作葉輪(或稱(chēng)幾級)在離心力的作用下進行的。
離心風(fēng)機屬於(yú)平方轉矩特性,而羅茨風(fēng)機基本屬於(yú)恒轉矩特性。
2)羅茨風機一般來說風量比較大,壓力也比較大,同樣羅茨風機噪音也很大,如果需要風量比較小,對噪音要求比較高,就選用回轉式鼓風機,回轉式鼓風機同樣屬於(yú)恒流量風機,工作的主參數是風量,輸出的壓力随管道和負載的變(biàn)化而變(biàn)化,風量變(biàn)化很小,回轉式風機是變(biàn)容壓縮,其主要特點是:低轉速,低噪音,低振動,高效率,高節能。羅茨鼓風機的結構形式不同,其拆卸方法有所不同,但是,在拆卸之前,應注意以下幾點:
解決辦法:
1.羅茨風(fēng)機(jī)進口濾清器堵塞:清掃進口濾清器
2.沒有潤滑油:檢(jiǎn)查供油系統及補(bǔ)充油量
3.潤滑不良:清洗油過(guò)濾(lǜ)器及滴油嘴
4.皮帶(dài)打滑:調(diào)整皮帶(dài)張緊度
5.管道漏風(fēng):修好管道
6.管道太長:重新設目前,兩個科研項目的研究成果已在實踐中推廣應用,形成瞭(le)産業化,並(bìng)達到國際先進水平。羅茨風機是污水處理過程中的核心設備,直接決定其效果與能耗。生物法污水處理流程中主要使用羅茨鼓風機用於曝氣池增氧,促進好氧微生物生長,通過它們的代謝作用分解污水中的懸浮物、溶解性有機物以及氮磷等營養鹽等達到污水處理的目的,是污水處理廠的核心設備。
1、葉輪與葉輪磨擦
可能原因:
(1) 葉輪上有污染雜質,造成間(jiān)隙過(guò)小;
(2) 齒(chǐ)輪磨損,造成側(cè)隙大;
(3) 齒(chǐ)輪(lún)固定不牢,不能保持葉輪(lún)同步;
(4) 軸承磨損(sǔn)緻使遊(yóu)隙增大。
排除方法:
(1) 清除污物,並(bìng)檢查内件有無損壞(huài);
(2) 調整齒輪間隙,若齒輪側(cè)隙大於(yú)平均值30%~50%應更換齒輪;
(3) 重新裝配齒(chǐ)輪,保持錐度配合接觸(chù)面積達75%;
(4) 更換軸承;
2、葉輪與牆闆、葉輪頂(dǐng)部與機(jī)殼
可能原因:
(1) 安裝間(jiān)隙不正確(què);
(2) 運轉壓力過(guò)高,超出規(guī)定值;
(3) 運轉溫(wēn)度過(guò)高;
(4) 機殼或機座變(biàn)形,風(fēng)機定位失效;
(5) 軸(zhóu)承軸(zhóu)向定位不佳。
一、曝氣羅茨風(fēng)機(jī)選型方法:
曝氣羅茨風機主要由主機、電機、底座、進出口消聲器、單向閥等組成,曝氣風機的選型需要知道的參數:需要的羅茨風機的風量、羅茨風機壓力、羅茨風機電機功率。今天由小編(biān)錦工介紹一下曝氣風機選型過程中羅茨風機功率、風量、壓力是如何確(què)定及計算方式。
1、曝氣羅茨風機選型過程中風量、壓力計算方式:根據污泥情況向生化池内加營養劑,一般按BOD5:N:P=100:5:1比例投加營養源。N源爲尿素,P源爲磷酸鈉或磷酸氫二鈉。曝氣池風機的這兩個參(cān)數可先根據BOD的去除量計算需氧量,再根據曝氣設備(bèi)的氧轉移效率及其它一些附加條件計算風機工作狀況時的需氣量,根據空氣的需要量和池體的水深選擇風機,相關的計算公式在《三廢設計手冊----廢水卷》上有。粗略的算法是通過曝氣池的水深來推測壓力,然後根據水池體積及曝氣頭個數計算風量,然後使用過程中根據曝氣池氧的需要,調節羅茨鼓風機的風量。
2、曝氣羅茨風機選型過程中功率計算方式:曝氣風機功率基本受到以上兩個因素的影響:風量和壓力,風量和壓力可以決定電機選用多大功率的,但是反過來,電機功率卻不能對風量和壓力的確定。如果隻有一個電機功率,我們選擇的三葉羅茨鼓風機型号範圍更大一些,而如果有確定的風量和壓力, 那麽可以精確的劃定三葉羅茨鼓風機型号範圍。
二、曝氣羅茨風(fēng)機主要型号參(cān)數:
污水處(chù)理曝氣羅茨鼓風機風量0.6m3/min-180m3/min升壓9.8kPa-98kPa電(diàn)機功率0.75kw-320kw共百餘種機型,主流型号有:主流型号有:TSR50, TSR65,TSR80, TSR100, TSR125, TSR150, TSR200, TSR250, TSR300,TSR350等。
曝氣羅茨風(fēng)機選型參(cān)數表:
曝氣羅茨風機經濟耐用,無需潤滑,使用壽命長,動力平衡性好。運轉一周有六次吸排氣過程,容積效率高。結構簡單,使用維護方便,不需要内部潤滑,輸送的介質不含油等特點。泵轉子的支承採用瞭(le)可靠的消隙結構,轉動部件作細緻的動平衡,並(bìng)採用高精度的斜齒輪,因此,運行平穩,噪聲低,使用更加可靠,可在高壓差下長期運行。廣泛應用於污水、電力、化工、礦山、環保、輕工、建材、面粉、水産養殖等領域。
羅茨鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備(bèi),在污水廠鼓風機選型時,風機廠家産品樣本上給出的均是标準進氣狀态下的性能參(cān)數,我國規定的風機标準進氣狀态:壓力p0=101.3
kPa,溫度T0=20℃,相對(duì)濕度=50%,空氣(qì)密度ρ=1.2
kg/m3。然而風機在實際使用中並(bìng)非标準狀态,當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時,風機的性能也将發生變(biàn)化,設計選型時就不能直接使用産品樣本上的性能參數,而需要根據實際使用狀态将風機的性能要求,換算成标準進氣狀态下的風機參數來選型。
2 鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的計算
2.1 出口壓(yā)力的計(jì)算方法
這裏所說的出口壓力爲鼓風(fēng)機标準狀态和使用狀态下出口的絕對(duì)壓力:
p1′=p2+△p2 (1)
式中 p1′—— 标準狀态下風(fēng)機的出口壓力(絕對(duì)壓力),kPa
p2 ——使用狀态下風(fēng)機進口壓力(環(huán)境大氣壓力),kPa
△p2—— 使用狀态下風(fēng)機(jī)的升壓,kPa
2.2 出口壓(yā)力影響(xiǎng)因素的分析
羅茨鼓風機[1]工作過程如圖1所示:在圖1a中,左面爲進氣腔,腔内壓力與進氣壓力相等;随著(zhe)葉輪的旋轉,在圖1b、c、d中,容積V保持不變,V内氣體壓力與進氣壓力相等;當運行到圖1e的位置時,V與排氣口相連通,排氣口的高壓氣體迅速回流,與低壓氣體混合,使其壓力由進氣壓力突然躍升到排氣壓力。因此,容積式鼓風機排氣壓力的高低並(bìng)不取決於風機本身,而是氣體由鼓風機排出後裝置的情況,即所謂“背壓”決定的
[2],所以羅茨鼓風機具有強制輸氣的特點(diǎn)。鼓風機銘牌上标出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上,鼓風機可以在低於(yú)額定排氣壓力的任意壓力下工作,而且隻要強度和排氣溫度允許,也可以超過額定排氣壓力工作。
對於(yú)污水處理廠而言,排氣系統所産(chǎn)生的絕對壓力(背壓)爲管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和,如圖1所示。若由於(yú)某種原因,如曝氣頭或管路堵塞,使管路系統的壓力損失增加,“背壓”也會升高,於(yú)是鼓風機的壓力也就相應升高;又若曝氣頭破裂或管路洩漏等原因,管路系統的壓力損失則會減少,“背壓”便不斷降低,鼓風機的壓力也随之降低。
綜上所述,確(què)定羅茨鼓風機壓力時,隻需要鼓風機在标準狀态下所能達到的絕對壓力等於(yú)使用狀态下的大氣壓力、曝氣池水深、管路損失之和。
3 鼓風(fēng)機(jī)空氣流量的計算
在計算污水處(chù)理的需氧量時,其結果爲标準狀态下所需氧的質量流量qm(kg/min),再将其換算成标準狀态下所需空氣的容積流量qv1(m3/min),如果鼓風機的使用狀态不是标準狀态,例如在高原地區使用,則空氣密度、含濕量會發生變(biàn)化,鼓風機所供應的空氣容積流量與标準狀态是相同的,而所供空氣的質量流量将減少,有可能導緻供氧量不足。因此,必須計算出能供應相同質量流量的容積流量,即換算流量qv2。
在高原地區使用時,環境大氣壓力也會發生變(biàn)化,壓力比相應升高,那麽,羅茨鼓風機的洩漏流量qvb則會增大,這将導緻鼓風機所供應的空氣容積流量減少,也可能造成供氧量不足。因此,設計時必須考慮使用條件發生變(biàn)化時各種因素的影響,以保證風機所供應的實際空氣流量能夠滿足使用要求,並(bìng)需計算出換算流量qv2和洩漏流量qvb2,其計算方法在流量計算實例中将詳細說明。
3.1 換(huàn)算流量qv2的計(jì)算公式
設标準狀态下所需空氣的的容積流量爲qv1、進氣溫度爲T1、進氣壓力爲p1,鼓風(fēng)機在使用狀态的進氣溫度爲T2、進氣壓力爲p2,則換(huàn)算成使用狀态下鼓風(fēng)機的容積流量爲
(2)
式中 下标“1”——标準(zhǔn)狀(zhuàng)态,下同
下标“2”——使用狀(zhuàng)态,下同
q2——換(huàn)算爲使用狀态下所需鼓風(fēng)機的容積流量,換(huàn)算流量,m3/min
T2——使用狀态下的進(jìn)氣溫度(環(huán)境溫度),Ts=273+Ts,K
p2——使用狀态下的進(jìn)氣壓力(環(huán)境大氣壓力),kPa
q1——标準狀态下所需空氣(qì)的容積(jī)流量,m3/min
T1——标準狀态下的進(jìn)氣(qì)溫度,20℃,T0=293 K
p1——标準狀态下的進(jìn)氣(qì)壓力,p1=101.33 kPa
d2——使用狀态下空氣(qì)的含濕量,kg水蒸氣(qì)/kg幹(gàn)空氣(qì),
d——空氣(qì)的含濕量,kg水蒸氣(qì)/kg幹(gàn)空氣(qì)
——相對(duì)濕度,其數值介於(yú)0和1之間,%
p′——飽(bǎo)和濕空氣(qì)中水蒸氣(qì)分壓[3],kPa
3.2 計(jì)算公式的推導(dǎo)
鼓風(fēng)機在環(huán)境大氣中無論是标準狀态或使用狀态,輸送的介質均爲含有水蒸氣的濕空氣,空氣中的水蒸氣的分壓力很低(0.003~0.004
MPa),一般處(chù)於(yú)過熱狀态,因此,可作爲理想氣體計算。設絕對壓力爲p(kPa),絕對溫度爲T(K),則理想氣體狀态方程式[3]爲
(3)式中 R——氣(qì)體常數(shù),J/kg·K
——比容積(jī)(單(dān)位質量物體所占的容積(jī)),m3/kg
=qv / qm (4)
qv——容積(jī)流量,m3/min
qm——質(zhì)量流量,kg/min
設标準狀态下濕空氣(qì)的質量流量爲qm1,幹(gàn)空氣(qì)的質量流量爲qm1′,使用狀态下濕空氣(qì)的質量流量爲qm2,幹(gàn)空氣(qì)的質量流量爲qm2′,有:
qm1=qm1′(1+d1) (5)
qm2=qm2′ (1+d2) (6)
則 (7)
(8)将式(7)、(8)分别代入式(4),則(zé)
(9)
(10)
在根據污水處(chù)理工藝計算確(què)定需氧量後,無論是在标準狀态,還是在使用狀态,均需要鼓風機所輸送的幹空氣的質量流量是相等的,令qm1′=qm2′,将式(8)、(9)代入式(2),得
(11)
經計(jì)算标準狀态空氣的含濕量爲0.0073,忽略不計(jì),可以将式(11)簡(jiǎn)化爲
3.3 使用狀(zhuàng)态下洩漏流量(qvb2)的計(jì)算[4]
(12)
4 鼓風機功率的計算
使用狀态下風(fēng)機的軸功率與标準狀态下的關(guān)系爲[5]
(13)
5 鼓風(fēng)機選型參(cān)數計算舉例
甯夏某市,海拔高度1112m,大氣壓力89.05 kPa,最高氣溫35℃,相對濕度=69%,經計算,标準狀态下污水處(chù)理廠(chǎng)需要空氣的容積流量爲58
m3/min,曝氣(qì)池水深加管路及曝氣(qì)器的壓力損(sǔn)失之和爲49.05
kPa。針對錦工鼓風機廠的産(chǎn)品,用上述公式進行選型計算,確(què)定應選用的鼓風機在使用狀态下所需的出口壓力和實際流量qvs2。
5.1 出口壓(yā)力的計(jì)算
p1′=p2+△p2=89.05 + 49.05=138.10 kPa
則所選用鼓風(fēng)機(jī)在标準狀态下的升壓爲
△p1=138.10 - 101.33=36.77 kPa
5.2 實際(jì)流量qvs1的確(què)定
5.2.1計(jì)算換(huàn)算流量qv2
首先計(jì)算出使用狀态下空氣(qì)的含濕量
那麽所應選用的羅茨鼓風(fēng)機的換(huàn)算流量爲
初選ARE-190鼓風(fēng)機(jī),标準狀态下實際流量qv1=38.30 m3/min的風(fēng)機(jī)2台,所選風(fēng)機(jī)的性能見表1。
表1 鼓風(fēng)機(jī)選型計算表
項目轉速
n/(r/min)理論流量qvTh/(m3/min)風(fēng)機(jī)出口
絕對壓力
p′/kPa升壓
△p/kPa實際流量
qvs
/(m3/min)洩(xiè)漏流量
qvb
/(m3/min)軸(zhóu)功率
Pa/kW配套電(diàn)機(jī)功率
Po/kW
标準(zhǔn)狀(zhuàng)态.80138.1039.20(△p)38.30(qv1)7.50(Qb1)34.00(Pa1)45(Po1)
使用狀(zhuàng)态.80138.1049.05(△p2)36.33(qv2)9.47(Qb2)45.35(Pa2)45(Po2)
5.2.2 計(jì)算使用狀(zhuàng)态下的洩漏流量(qb2)
則風(fēng)機在使用狀态的實際流量将變(biàn)爲qvs2=qvTh - qvb2=45.80-9.47=36.33 m3/min
5.2.3 計(jì)算使用狀态下的軸(zhóu)功率(Pa2)
5.2.4 鼓風機選型參(cān)數的確(què)定
設計(jì)選型時,應選用标準狀态下的實際(jì)流量爲38.30 m3/min、升壓爲39.20
kPa、配套電(diàn)機功率爲45kW的羅茨鼓風(fēng)機2台才能滿足實際使用狀态的供氧量要求。
6 鼓風(fēng)機供氣流量的變(biàn)化規律
對於(yú)同一台鼓風機,在冬季和夏季,其容積流量是不會發生變(biàn)化的,但因空氣密度的不同質量流量會發生變(biàn)化,也就是說供氧量會有所不同。
由式(8)可知,風(fēng)機所輸送至曝氣系統的幹(gàn)空氣的質量流量爲qm2′
(14)
用FOR表示鼓風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量,則
(15)
式中 EA —— 空氣(qì)擴(kuò)散裝置的氧轉移率,%
式(15)說明,羅茨鼓風機在标準狀态與使用狀态下的容積流量是不變的,但因爲空氣密度(ρ)、含濕量(ds)等發生瞭(le)變化,導緻鼓風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機,根據環境溫度變化,採用式(15)計算出鼓風機的實際供氧量(FOR),其一年的變化規律見圖2。在實際運行過程中,由於(yú)進水量、水質、水溫、MLSS等參數的變化,系統需氧量(SOR)也會發生變化,見圖2。
從圖2中看出,在夏季,水溫較高,曝氣池需氧量(SOR)增大,但鼓風機的供氧量(FOR)在減少,這是設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;在冬季,水溫降低,曝氣池需氧量(SOR)減少,但鼓風機的供氧量(FOR)增大,此時,供氧量較需氧量大出許多。這是由於(yú)冬季氣溫降低,空氣密度增加,那麽風機所供給的幹空氣的質量流量較标準狀态大幅度增加,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,在生産運行過程中,需要針對這種變化對設備(bèi)進行及時的調整,使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相适應。對於(yú)羅茨鼓風機來說,使用變頻器,通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的。
7 結論
綜上所述,同一台鼓風機在不同的使用條件下,其性能的變化非常大,所以必須通過嚴謹的計算進行選型,通過式(1)確定壓力,通過式(2)和式(12)確定實際流量,通過式(13)確定功率,否則有可能導緻生化系統的供氧不足;另外,在冬季和夏季由於(yú)空氣密度發生瞭(le)變化,鼓風機所供應氧氣的質量流量變化很大,冬季的供氧量大大超過瞭(le)需氧量,所以,應採取變頻調速等措施使生化系統的溶解氧濃度保持穩定。
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關注
在城市污水處理廠(chǎng),鼓風曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右,選擇合适的曝氣風機在節約運行成本中占著(zhe)至關重要的作用。
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(dān)級高速離心風(fēng)機和磁(空氣)懸浮風(fēng)機。
1、羅茨鼓風機
羅茨鼓風機目前多爲三葉型,每轉動一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結構簡單,性能穩定。羅茨鼓風機屬於(yú)容積式風機,其特點是在最高設計壓力範圍内,管網阻力變(biàn)化時,流量變(biàn)化很小。羅茨風機的性能曲線如下:
從(cóng)性能曲線可知,羅茨風機風量受壓力變(biàn)化影響小。當曝氣池液位變(biàn)化時,鼓風量基本不變(biàn)。
風量調(diào)節:羅茨風機風量受轉速控制,風量調(diào)整可通過變(biàn)頻調(diào)速進行,變(biàn)頻後風壓可以維持。
2、多級離心風機
離心鼓風機是電機帶動風機葉輪旋轉,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,達到連續鼓風的目的。在常規轉速下單級離心升壓有限,採(cǎi)用多級串接的方式可達到升壓要求,稱(chēng)爲多級離心風機。多級離心風機典型的性能曲線如下:
從(cóng)性能曲線可知,多級離心風機随風壓變(biàn)化流量變(biàn)化較大。當曝氣池液位變(biàn)化時,鼓風量會有變(biàn)化。
風量調(diào)節:多級離心風機風量調(diào)節可通過變(biàn)頻進行,變(biàn)頻後風壓會相應降低,變(biàn)頻範圍受到一定限制。
3、單級高速離心風機
單(dān)級高速離心風機指提高風機轉速,通過單(dān)級離心即可達(dá)到工藝的升壓要求。單(dān)級高速離心風機風量大、效率高,對制造水平要求較高。單(dān)級高速離心風機的性能曲線如下:
從(cóng)性能曲線可知,單級高速離心風機随風壓變(biàn)化流量變(biàn)化非常大。當曝氣池液位發生變(biàn)化時,鼓風量變(biàn)化會較大。
風量調節:單級高速離心風機可通過進口導葉調整,風量調整時不影響風壓,同時可以降低風機軸功率,達到節能效果。由於(yú)變(biàn)頻調節時,風壓下降幅度會較大,可能會無法滿足工藝要求,單級高速離心風機一般不用變(biàn)頻調節風量。
4、磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)
磁(空氣)懸浮離心風機是通過磁或空氣的作用,使轉動軸形成懸浮狀态,摩擦阻力小,效率高,也可以通過進口導(dǎo)葉調整風量。懸浮離心風機由於(yú)摩擦力小,風機效率會更高。
磁(空氣)懸浮風(fēng)機葉輪也爲單(dān)級高速類型,性能曲線與單(dān)級高速離心風(fēng)機類似。
不同的曝氣風機有著(zhe)不同的适用範圍,羅茨風機、多級離心風機和單(dān)級高速離心風機各自的流量範圍也有較大的差異,羅茨風機在小流量範圍,多級離心中流量範圍,單(dān)級高速離心風機在高流量範圍。羅茨風機:1~100m3/min;多級離心風機:20~400m3/min;單(dān)級高速離心風機:40~1000m3/min。
三種風(fēng)機(jī)的流量與功率的比較見下圖。
從(cóng)上圖中可知,在風機的效率方面單(dān)級高速離心風機最高,多級離心風機其次,羅茨風機最低。同樣的供風量,羅茨風機能耗最高,單(dān)級高速離心風機能耗最低。
從設備(bèi)採(cǎi)購成本看,羅茨風機成本最低,多級離心風機居中,單級高速離心風機最高。綜合考慮能耗、設備(bèi)採(cǎi)購及運行維護費用等因素,三種風機的流量與單位綜合成本比較見下圖。
其中,羅茨風機由於(yú)能耗較高,單(dān)位流量綜合成本高於(yú)多級離心和單(dān)級高速離心風機。在100m3/min以上的流量時,由於(yú)單(dān)級高速離心風機具有更高的運行效率,綜合成本優於(yú)多級離心風機。
在小流量範圍内羅茨鼓風機具有價格優勢,在中流量範圍内,多級離心風機性價比較好,高流量時,單(dān)級高速離心風機綜合成本最低。在實際選型中還要考慮流量調(diào)節的需求、安裝條件以及運行維護方便性等因素。
磁(空氣)懸浮風機相對於(yú)其他三種鼓風機,效率更高,更節能,而且噪音很低,但是成本最高,維護複雜,目前應用於(yú)現場環境标準要求高,舍得花成本的企業。一般的污水處理廠承擔不起,随著(zhe)磁(空氣)懸浮風機的國産化,以後成本會越來越親和!
1、按實際情況計(jì)算參(cān)數
在污水廠鼓風機選型時,風機廠家産品樣本上給出的均是标準進氣狀态下的性能參數,然而風機在實際使用中並(bìng)非标準狀态,當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時,風機的性能也将發生變(biàn)化,設計選型時就不能直接使用産品樣本上的性能參數,而需要根據實際使用狀态将風機的性能要求,換算成标準進氣狀态下的風機參數來選型。
2、出口壓(yā)力影響(xiǎng)因素的分析
容積式鼓風機排氣壓力的高低並(bìng)不取決於(yú)風機本身,而是氣體由鼓風機排出後裝置的情況,即所謂“背壓”決定的, 曝氣鼓風機具有強制輸氣的特點。
鼓風機銘牌上标出的排氣壓力是風機的額(é)定排氣壓力。實際上,鼓風機可以在低於(yú)額(é)定排氣壓力的任意壓力下工作,而且隻要強度和排氣溫度允許,也可以超過額(é)定排氣壓力工作。
對於(yú)污水處理廠而言,排氣系統所産(chǎn)生的絕對壓力(背壓)爲管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和。若由於(yú)某種原因,如曝氣頭或管路堵塞,使管路系統的壓力損失增加,背壓也會升高,於(yú)是鼓風機的壓力也就相應升高;又若曝氣頭破裂或管路洩漏等原因,管路系統的壓力損失則會減少,背壓便不斷降低,鼓風機的壓力也随之降低。
綜上所述,確(què)定曝氣鼓風機壓力時,隻需要鼓風機在标準狀态下所能達到的絕對壓力等於(yú)使用狀态下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。
3、鼓風(fēng)機(jī)空氣流量因素
在計算污水處(chù)理的需氧量時,其結果爲标準狀态下所需氧的質量流量qm(kg/min) ,再将其換算成标準狀态下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ,如果鼓風機的使用狀态不是标準狀态,例如在高原地區使用,則空氣密度、含濕量會發生變(biàn)化,鼓風機所供應的空氣容積流量與标準狀态是相同的,而所供空氣的質量流量将減少,有可能導緻供氧量不足。
因此,必須計算出能供應相同質量流量的容積流量,即換算流量qv2。在高原地區使用時,環境大氣壓力也會發生變(biàn)化,壓力比相應升高,那麽,羅茨鼓風機的洩漏流量qvb則會增大,這将導(dǎo)緻鼓風機所供應的空氣容積流量減少,也可能造成供氧量不足。
因此,設計時必須考慮使用條件發生變(biàn)化時各種因素的影響,以保證風機所供應的實際空氣流量能夠滿足使用要求,並(bìng)需計算出換算流量qv2和洩漏流量qvb2。
4、注意冬季和夏季的區(qū)别
鼓風機選型應關注鼓風機供氣流量的變(biàn)化規律對於(yú)同一台鼓風機,在冬季和夏季,其容積流量是不會發生變(biàn)化的,但因空氣密度的不同質量流量會發生變(biàn)化,也就是說供氧量會有所不同。
鼓風機在标準狀态與使用狀态下的容積流量是不變的,但因爲空氣密度(ρ)、含濕量(ds) 等發生瞭(le)變化,導緻鼓風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機,根據環境溫度變化,計算出鼓風機的實際供氧量(FOR),其一年的變化規律在實際運行過程中,由於(yú)進水量、水質、水溫等參數的變化,系統需氧量(SOR)也會發生變化在夏季,水溫較高,曝氣池需氧量(SOR)增大,但鼓風機的供氧量(FOR)在減少,這是設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;在冬季,水溫降低,曝氣池需氧量(SOR)減少,但鼓風機的供氧量(FOR)增大,此時,供氧量較需氧量大出許多。這是由於(yú)冬季氣溫降低,空氣密度增加,那麽風機所供給的幹空氣的質量流量較标準狀态大幅度增加,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,在生産運行過程中,需要針對這種變化對設備進行及時的調整,使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相适應。對於(yú)羅茨鼓風機來說,使用變頻器,通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的。結論同一台鼓風機在不同的使用條件下,其性能的變化非常大,所以必須通過嚴謹的計算進行選型,否則有可能導緻生化系統的供氧不足;另外,在冬季和夏季由於(yú)空氣密度發生瞭(le)變化,鼓風機所供應氧氣的質量流量變化很大,冬季供氧量大大超過瞭(le)需氧量,所以,應採取變頻調速等措施使生化系統的溶解氧濃度保持穩定。
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