選擇高效、節能的空氣懸浮離心鼓風機對污水處(chù)理廠(chǎng)的投資大小和運行管理費用具有重要的意義。
1污水廠(chǎng)常用鼓風機工作原理分析目前污水處理廠(chǎng)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瞭(le)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。由於(yú)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内再經排氣口排出。由於(yú)吸氣後空間是全封閉狀态所以在泵腔内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於(yú)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。羅茨風機屬於(yú)恒流量風機其特點是強制流量在設計壓力範圍内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适應性較強。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隻能採(cǎi)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隻适用於(yú)小型污水處理廠。
1.2單(dān)級高速離心鼓風(fēng)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(zhe)旋轉並(bìng)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爲靜壓能然後随著(zhe)流體的增壓使靜壓能又轉換爲速度能通過排氣口排出氣體而在葉輪中間形成瞭一定的負壓。由於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。單級離心風機屬於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化而變化風壓變化不大。它採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採用。
1.3空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)
它也是離心鼓風機的一種。但由於採用瞭(le)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别。由於沒有瞭(le)齒輪增速大大減少瞭(le)因爲機械傳動和機械摩擦而産生的能源消耗大大提升瞭(le)效率。空氣懸浮離心鼓風機依靠空氣力場使軸承懸浮並(bìng)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爲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。适宜在大中型污水處理廠防洪排水中採用。
2鼓風機性能綜合比較
針對污水處(chù)理廠(chǎng)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(cóng)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(chù)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於(yú)安徽省蕪湖市三山區濱江工業園内。近期規模爲3萬m3/d中期規模爲6萬m3/d遠期規模爲14萬m3/d。現設計規模爲近期3萬m3/d處理工藝採(cǎi)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标準》GB18918-2002一級B排放标準後排入長江。
3.2鼓風機形式
採(cǎi)用的鼓風(fēng)機形式空氣懸浮離心鼓風(fēng)機
數量3台2用1備
單(dān)機(jī)流量70m3/min
風壓7mH2O
單機功率115kW
每台鼓風機進口處(chù)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。風機整體採(cǎi)用隔音罩密封整體布置簡潔噪音低。
鼓風機採(cǎi)用變(biàn)頻器控制電機轉速來調節風量。冷卻方式爲進風自冷卻。過濾後的空氣經鼓風機壓縮後排到集氣總管每台鼓風機根據流程要求自動控制其流量變(biàn)化。其能耗比較見表2所列。
可知按電費0.60元/度計算採(cǎi)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。由於(yú)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(fēng)機房平面尺寸爲20.35m×8.63m其土建尺寸按中期規模設施設備(bèi)按近期規模配置。房間内共設有6個機位。近期配置3台2用1備(bèi)鼓風(fēng)機中期再增加3台共6台4用2備(bèi)。
空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)外形尺寸較小重量較輕鼓風(fēng)機(jī)房内無需起吊裝置及機(jī)械通風(fēng)裝置。鼓風(fēng)機(jī)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産(chǎn)生的空氣使軸浮揚。原有的高速渦輪機械必需使用的複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，所以簡化瞭(le)系統而且排出的空氣裏決不會有油的成分，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瞭(le)20年以上，
啓動原理啓動前軸和軸承之間有物理性的接觸，啓動時軸和軸承相對運動以産生空氣壓力，軸回轉的時候, 軸周圍的空氣流動（速度能量）變(biàn)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，並(bìng)起到潤滑作用。空氣軸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，葉輪與電動機採(cǎi)用直聯方式連接，軸使用钛金屬材料，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拟，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範圍。設計採(cǎi)用變頻調節方式而摒棄瞭(le)導葉片調節方式，使鼓風機的可調節範圍更寬。
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) – 採(cǎi)用世界先進的永磁同步電機技術，支持高速回轉使用适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，是節能型綠色環保産(chǎn)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），調速範圍寬，低速性能好（啓動轉矩大），運行平穩，噪音低，效率高。 由於(yú)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。其特點爲： 可以無級調速，工作轉速範圍大，壽命要大大高於(yú)傳(chuán)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於操作、維修、檢查和清洗，冷卻片材質使用瞭(le)熱傳導性非常強的鋁合金（ＡＬ）採制，無附加的能源損耗及構造簡單無需爲瞭(le)維持室内溫度而安裝換氣／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以下採用空氣自冷卻技術，空氣流道設計合理而巧妙，並(bìng)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衆而可靠的工作。
五、變頻系統
NEO TURBO空氣懸浮離心鼓風機本身集成瞭(le)就地控制變頻系統；不需要單獨設立變頻櫃及操作櫃，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、控制開啓、問題報(bào)警等，實現單台、多台同時聯動自動控制作業。同時也可由遠程中央控制室控制。且集成瞭(le)變頻器及16位CPU控制器，可實現風機的低電流啓動。
每台鼓風機配有單獨的機體内就地控制面版，控制面版包括起動、停車、運行的控制及故障檢測，並(bìng)能在發生故障時停止鼓風機。控制面版還具有保證鼓風機正常運行的所有功能。控制原理爲失效安全操作方式，即所有控制儀表在報警狀态下失效，控制系統的設計使鼓風機在控制系統未通電或故障狀态下不能運行。控制系統集中裝於(yú)一個機體内控制面闆上。
控制系統－PLC自動(dòng)控制系統具有限制鼓風機功率消耗的電(diàn)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。
控制面闆－可靠防塵(chén)的觸(chù)摸式面闆具有所需的符号和信号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。
低壓控制系統裝於(yú)保護等級爲IP54的鋼制櫃内，並(bìng)提供與外部接線用的接線端子。
電(diàn)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，同時防止産(chǎn)生不适當的應力和變(biàn)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，較其他風機更爲節能的特點；且由於(yú)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(chǎng)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，而電機採(cǎi)用變頻器來調速。鼓風機葉輪直接與電機結合，而軸被懸浮於(yú)主動式空氣軸承控制器上。因爲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採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微處理器的控制面闆集於(yú)一體，提高瞭(le)安裝，操作的便利性。爲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。
錦工機械給大家介紹一下羅茨鼓風機加潤滑油的作用和啓動和停機注意事項及過載處(chù)理辦(bàn)法
羅茨鼓風機過載處(chù)理辦(bàn)法：
1.空氣濾清器堵塞；
2.排氣管堵塞；
3.葉輪(lún)轉子靠偏軸承或其他部件損壞(huài)。
解決辦法：
1.及時清掃空氣(qì)濾(lǜ)清器；
2.清洗排氣管道；
3.拆檢風機。
羅茨鼓風(fēng)機的啓動(dòng)和停機注意事項：
開機時先打開放風閥，然後啓動(dòng)風機，運轉平穩後再慢慢關閉(bì)放風閥；停機時也要先打開放風閥，卸載後再停機。開機期間要注意觀察壓力表，指針要緩緩升降且不能超過設計壓力。否則，要檢查管道狀況後再開機。
1.連接風(fēng)機進口端管路時，請一定要将風(fēng)機進口法蘭蓋(gài)住，以免異物比如焊渣進入風(fēng)機，連接管路前請清理幹淨進、出口管路内的異物。
2.檢查機械、儀表安裝情況，查看有無松動，對於(yú)直聯羅茨鼓風機檢查聯軸器、柱銷、螺母有無松動;對於(yú)帶聯風機檢查皮帶的松緊度是否合适，有冷卻水的檢查冷卻水閥門開關是否好用，水路是否通暢(chàng)。
3.檢查氧化風(fēng)機油箱油标油位線的高度，是否在油标紅點(diǎn)中央位置。
4.開機前先用手按箭頭方向盤動(dòng)風機至少兩周，檢查是否有異常，點(diǎn)動(dòng)風機看其旋轉方向是否異常。
5.開機(jī)前打開管道上的閥(fá)門以及放空閥(fá)門，有冷卻水的打開冷卻水閥(fá)門。
6.正常停車(chē)時，先洩壓減載，然後無負荷啓動羅茨鼓風機，關閉(bì)冷卻水。
7.需要冷卻水的風(fēng)機，在冬季停機後(hòu)必須放掉冷卻水，以免結冰損壞鼓風(fēng)機。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)加潤滑油的作用：
一般每天檢查油位,油位要保持在油鏡中間偏上位置,若油位低於(yú)中間位置,需要及時添加潤滑油，三個月徹(chè)底更換一次潤滑油。在羅茨鼓風機最初使用時，齒輪油在使用一個月之内必須更換。
1.減少摩擦,由於(yú)潤滑油膜的存在,可防止金屬表面直接接觸(chù),大大減少摩擦力時降低磨損。
2.冷卻作用,轉速高會因磨擦産(chǎn)生大量熱量,如果不設法将熱及時移走,溫度會上升,以至於(yú)燒壞零件。
3.羅茨鼓風(fēng)機保護作用金屬零件容易鏽蝕在表面塗上一層(céng)潤滑脂,可以防止生鏽。
4.密封作用在密封盤根及軸封處(chù)塗上潤滑油脂,可有效地起到密封作用,即可防止漏液,又可防止灰塵(chén)侵入。
5.洗滌作用,特别是在循環式稀油潤滑系統,它不斷沖(chōng)洗摩擦表面,可以排除灰塵(chén)及髒物,以免劃傷摩擦表面。
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