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各类曝气风机性能特点

各类曝气风机性能特点


污水处理好氧池曝气常用的风机有四类:罗茨鼓风机、多级离心风机、单级高速离心风机和磁(空气)悬浮风机。

1 、罗茨鼓风机目前多为三叶型,每转动一圈由两组三叶型叶轮完成3次吸、排气。结构简单,性能稳定。罗茨鼓风机属于容积式风机,其特点是在最高设计压力范围内,管网阻力变化时,流量变化很小 。罗茨风机风量受压力变化影响小。当曝气池液位变化时,鼓风量基本不变。风量调节:罗茨风机风量受转速控制,风量调整可通过变频调速进行,变频后风压可以维持。

2、 离心鼓风机是电机带动风机叶轮旋转,使叶片之间的气体在离心力的作用下甩出,外界气体通过叶轮中间形成的负压吸入,达到连续鼓风的目的。在常规转速下单级离心升压有限,采用多级串接的方式可达到升压要求,称为多级离心风机。多级离心风机随风压变化流量变化较大。当曝气池液位变化时,鼓风量会有变化。风量调节:多级离心风机风量调节可通过变频进行,变频后风压会相应降低,变频范围受到一定限制。

3、单极高速离心风机主要由叶轮 , 齿轮增速箱、风量调整机构,控制和保护系统、三相异步电机等组成。叶轮为带分叶片开式径后弯高效叶轮,整体锻造高强度铝合金加工而成,为了提高叶轮转速,齿轮箱增速比达 1:6 以上。风量调整机构由进口导叶片和出口可调导叶机构组成,风量调节范围可从 45% 到100%,使鼓风机在整个调节范围内特别是在偏离设计工况(低温或低压)运行时达到最高效率。单级高速离心风机指提高风机转速,通过单级离心即可达到工艺的升压要求。单级高速离心风机风量大、效率高,对制造水平要求较高。 单级高速离心风机随风压变化流量变化非常大。当曝气池液位发生变化时,鼓风量变化会较大。风量调节:单级高速离心风机可通过进口导叶调整,风量调整时不影响风压,同时可以降低风机轴功率,达到节能效果。由于变频调节时,风压下降幅度会较大,可能会无法满足工艺要求,单级高速离心风机一般不用变频调节风量。

4、磁(空气)悬浮离心风机主要由叶轮、悬浮轴承、永磁同步电机、专用变频器及控制部分等组成。
(1)空气悬浮风机。空气悬浮轴承是该机的核心元件, 主要包括径向轴承以及止推轴承等部件。风机启动前回转轴和轴承之间有物理性的接触,启动时回转轴和轴承相对运动, 以形成流体动力场,在径向轴承内此流体动力形成浮扬力, 该浮扬力使回转轴处于悬浮状态而达到回转自如的目的。空气悬浮轴承与传统的滚珠轴承不同,运行时回转轴和轴承之间没有物理接触点,所以无须润滑油,能量损耗极低,效率极高,适用于多种工作环境。
(2)磁悬浮离心风机核心是磁悬浮轴承。鼓风机叶轮直接安装在轴延伸端上,磁悬浮轴承利用电磁力实现转子悬浮。同时,磁性轴承控制器超高次的对转子轴心位置信号采集和实时校正,使转子悬浮并保持在规定的位置。通过这种电磁悬浮的轴承支撑使转子的震动大大减小。磁悬浮离心风机不需要齿轮增速器及联轴器,由高速电机直接驱动,变频器调速,无摩擦、无需润滑,比传统鼓风机节能明显。
悬浮鼓风机主要技术特点有:①鼓风机叶轮采用航空材料,重量轻、强度、刚度高。具有优秀的耐磨、抗变形能力, 寿命长,叶轮与电动机采用直联方式连接,动力传递效率极高;②鼓风机采用永磁高速同步电机,其中转子采用永磁铁, 回转轴可以达到 20000r/min 以上实现高速运转;③高效变频器及控制系统,集成了就地控制和变频系统于一体,通过风机自身的控制面板实现各种功能的设定和对流体温度、电机转数、出风压力、风量、消耗功率等参数的查询。系统同时支持数字式远程控制、监测功能;④采用悬浮轴承,无接触损失和机械损失,实现了高转速无极变转速调节,风机运行效率很高;⑤噪音低,安装方便,机体震动极小,对安装基础要求极低;⑥系统集成性高:设置进口过滤器、冷却系统、全自动防喘振系统、停电和故障保护系统等;⑦维护保养方便、简单。由于无齿轮传动,无机械轴承支承,整机无润滑油, 日常保养只需进行滤布更换等。

5、螺杆风机。螺杆式风机的运行原理是两根平行的阴阳转子在“∞”形气缸中相互啮合形成工作容积,通过同步齿轮、转子作反向高速转动,随着转子转动工作容积的大小发生周期性的变化,在气体输送过程中实现气体的压缩。与罗茨鼓风机不同,螺杆鼓风机采用内压缩。罗茨鼓风机在运转和输送空气的过程中,转子间的腔体不发生容积变化,压力来自把大量的空气强制送入一个体积比较小的外部腔体中, 通常称之为“外压缩”。螺杆式风机吸气时,螺杆之间的空腔是较大的,当气体排出去后,腔体容积会变得很小,也就是说,压力的提升不是来自外围的管网,而是来自压缩机内部容腔的变化,也就是所谓的内压缩。内压缩的功耗要低于外压缩,螺杆式风机比罗茨风机具备更高的效率,且气体的输送压缩过程是连续渐进的,气流脉动更低,排气噪音、温度控制等均要优于罗茨等传统风机。螺杆风机由于是容积式, 其最大优点是对工作压力的适应范围广,且在曝气压力发生很大变化时,排气量几乎不变,且不会发生离心鼓风机的喘振现象,运行稳定性较好。因此,螺杆式风机具备了罗茨风机的各种优点,是目前新兴的一类曝气风机。


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