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污水处理厂罗茨风机功率_罗茨风机

污水处理厂罗茨风机功率_罗茨风机

污水处理厂罗茨风机功率:多大规模的污水处理厂用罗茨鼓风机?

  小型场合用罗茨鼓风机来说经济成本更为合适的,罗茨风机属于恒流量风机,工作的主参数是风量,输出的压力随管道和负载的变化而变化,风量变化很小。离心风机,风压不大。空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮(或称几级)在离心力的作用下进行的。罗茨风机压力要高于离心风机。污水处理需要压力较高,一般选用罗茨风机,在水较深的情况下,压力大的情况下能保证曝气量,推荐锦工和锦工的罗茨风机,我们用了好多年还行,能用的住,普通离心风机达不到要求,高压多级离心风机在大型污水处理项目可用。

  水深10m以上就可以用罗茨鼓风机了,10米以下建议用高压风机,经济实惠,高效率,高性价比。

污水处理厂罗茨风机功率:污水处理厂常用的几种鼓风机性能特点及适用场合对比

  作者简介排版保留:冯旭初 1975.11、男、汉族,中专学历,助理工程师,从1995年起长期从事污水处理设备管理和技术改造工作。

  摘要对几种污水处理厂常用的不同类型的鼓风机性能特点进行分析比较,结合污水处理厂运行的实例,总结不同种类风机的适用场合。

  关键词污水处理厂鼓风机性能适用

  国内污水处理厂大部分采用的是生物曝气工艺,鼓风机是该工艺的核心设备,而且鼓风机是整个污水厂能耗最大的设备,它的性能和运行经济性,对污水处理厂的正常运作、长期效益起着重要作用。本文结合一些污水处理厂运行的实例,对几种不同类型的鼓风机的性能特点、适用范围进行了对比概括,可为新建、扩建污水处理项目设备选型作借鉴。

  1、污水处理厂常用的风机种类

  污水处理厂应用的风机种类主要有:罗茨鼓风机(一般为三叶罗茨鼓风机)、多级离心鼓风机、单级离心鼓风机和空气悬浮鼓风机。

  2、四种风机的性能对比

  2.1风量调节

  鼓风机的的风量调节有出口节流调节、进气节流调节、进出口导叶组合调节和变频调节等方式。出口节流调节是人为的加大管网阻力的调节方法,会使整个装置效率大大下降。进气节流调节通过改变进气阀门的开度来改变风机性能曲线达到调节目的,此方法简便易行并可节约能耗。进出口导叶组合调节是根据入口温度、压缩机内的差分压力、要求的流量变化通过程序调节导流系统和扩散系统,使风机运行在最佳工况。变频调节是通过变频技术改变风机转速从而改变风量的调节方式。

  罗茨鼓风机一般采用出口节流调节,还可采用变频控制,调节的范围较广。

  多级离心鼓风机一般采用进气节流调节,但调节效果不大理想。它也可采用先进的变频调速技术,功耗基本上与流量同步减小。流量调节范围在70-100%之间,调节范围较窄。

  单级离心鼓风机无法采用变频调速,流量是采用进风导叶和出风导叶的组合调节。在恒速运转下,空气流量能连续向下调节至45%。

  空气悬浮离心鼓风机采用直流电机及调速控制系统,调节叶轮转速,从而调节流量,流量可调范围20-100%,范围广。

  2.2效率

  不管是何种风机,其效率都是相对的,在实际运行中不可能总是保持最高效率,任何外部增加的阻力(如阀门、管道弯头、曝气器阻力、水位变化等)都会使效率降低。所以要保持鼓风机高效率运行,和工艺流程设计、风机的合理选用是密不可分的。

  在同等条件下,四种鼓风机中,空气悬浮鼓风机的效率最高,它采用直流电机,电机效率可高达97。其余三种鼓风机,在流量较小时,罗茨鼓风机、多级离心鼓风机、单级离心鼓风机效率差异不是很显著;中等流量以上,由于罗茨式转速无法提高,效率较低,另两种离心风机差距较小;大流量时,单级离心鼓风机效率最高。

  一般来说,进口鼓风机的效率比同类型的国产风机效率要高一些。

  2.3维护保养

  罗茨鼓风机属简单的回转机械,易于控制和维护;多级离心鼓风机转速低,不需要复杂的润滑系统,一般采用全风冷式设计,无需用冷却器,操作简单,备件少,维护量不大;单级离心鼓风机构造复杂,运转转速高(一般超过15000r/ min) ,相对维护保养要求高,大修必须请制造原厂支援。控制系统、润滑系统非常复杂,操作也相对复杂,需要特别训练的操作人员;空气悬浮鼓风机无齿轮箱、联轴器、冷却系统和油润滑系统,长期无需维修保养,维护量极小。

  2.4运行稳定性

  罗茨鼓风机结构简单,叶轮磨损小,运转平稳,性能稳定,可以长期连续运转;多级离心鼓风机转速低,在额定转速范围内及相对恒定供气量和气压的场合可靠性高,但它抗外部压力变化的自身调节能力差,容易出现喘振;单级离心鼓风机技术比较先进,也较为成熟,稳定性高,压力基本保持恒定,可以长期连续运行,故障率不高;空气悬浮离心鼓风机现阶段均为进口产品,进入中国市场的时间不长,长期运行的稳定性、售后服务、零配件供应等方面问题有待验证。

  2.5适用场合

  罗茨鼓风机采用皮带传动,转速无法提高,不适用于大流量场合,一般低于150m3/h较为经济。最适用于污水厂的曝气沉砂池及处理规模1万m3/d以下的小型污水厂,特别是压力与流量随时间变化而变化的工艺和场合。

  多级离心风机对于中小型污水厂来说具有更好的性价比和良好的长短期效益,它只适用于相对恒定供气量和气压的污水处理工艺,不适用于间歇曝气工艺和管网压力骤然升高、变化速率快的工艺,单机流量在100~400 m3/min时具有较好的性价比。

  单级离心鼓风机单机流量大,压力基本恒定,满载效率高,适用于大中型污水厂,适应各种工艺调节。单级离心鼓风机单机流量在800 m3/min时性价比高。

  空气悬浮离心鼓风机单机功率和风量都做不大,不适合大型污水厂,用在小型污水厂投资又大,所以最适用于中型污水厂,并适应各种工艺调节。

  3应用实例

  1) 某一污水厂处理规模为5万m3/日,采用UNITANK工艺,该厂采用了两台国际知名品牌的多级离心鼓风机进行鼓风曝气,一用一备,电机功率为200KW。实际运行中鼓风机需维持在较高频率(65~68 Hz)下运行,降低工作频率鼓风机极易出现喘振甚至停机。出现上述问题的原因主要有以下两个方面:一是UNITANK工艺生化池周期性间歇曝气造成管网供气量周期性变化,即管路压力周期性骤然升高;二是多级离心鼓风机工作曲线窄,转速低,自身调节抗外部压力骤然升高的能力差。长期在高频率下运行,会产生以下不利的影响:a、在该运行频率下,鼓风机的流量达到6000 m3/ h以上,供给生化池的气量过多,造成生化池溶解氧过高,工艺难以调控;b、鼓风机能耗高;c、该鼓风机配备的是普通电机,超频使用,电机发热严重,缩短寿命。

  2) 另一污水厂处理规模为1.5万m3/日,采用UNITANK工艺,该厂采用了三台合资品牌的罗茨鼓风机进行鼓风曝气,设计两用一备,电机功率为90KW,两台配变频电机,一台定频。实际运行中,由于水量不足,平均处理量约为4000m3/日,大部分时间只需开一台风机,而且运行频率在25~35Hz之间。从理论上讲罗茨风机是可以在0Hz~50Hz范围内使用的,但电机运行频率长期过低时,会造成电流大,电机发烫,整体震动偏大,噪音高。转速过低还会造成润滑不良,齿轮容易磨损,影响风机寿命,而且效率也很低。

  4结论

  污水处理厂选择鼓风机,应根据规模、工艺、投资目的、使用条件来有所侧重的选择:

  对于处理规模1万m3/d以下的小型污水处理厂,无论何种工艺,选择简单可靠的罗茨风机是最合适的,因为它投资成本和运行成本低,总体经济效益佳。

  对于中型污水处理厂,可以选择多级离心鼓风机和空气悬浮离心鼓风机,但多级离心鼓风机只适用于相对恒定供气量和气压的污水处理工艺,如A2/O工艺。为方便调节流量,有必要配备变频器进行调速,且要求配套变频电机。而空气悬浮离心鼓风机适合各种污水处理工艺,机房建造成本低,运行节能,综合经济效益好,推荐售后服务完善的地区应用。当然,如果不需多考虑投资成本的话,单级离心风机也是理想的选择。

  对于大型污水处理厂,单级高速离心风机是最佳选择,因为它单机流量大,压力恒定,适合各种工艺,效率也高。

  ④ 对于处理规模设计超前的污水处理厂,更应考虑选择流量调节范围广的风机。

污水处理厂罗茨风机功率:污水处理厂风机选型

  1  概述

  目前,国内的二级生物处理污水厂大多数采用鼓风曝气工艺,而鼓风机是此工艺中最为关键的设备,鼓风机的能耗有时占污水厂的总能耗的60 %左

  右,因此污水处理厂选用何种形式的风机是一个非常重要的问题。风机选择正确与否与投资大小和运行理费用密切相关,涉及到投资是否合理、长期效

  益高低问题。

  风机的种类主要有罗茨风机,多级离心风机和单级离心风机,近年又出现了磁悬浮和气悬浮风机。下面只针对目前污水厂应用得较多的罗茨风机、多级离心风机和单级离心风机进行比较说明。

  2  各种风机的原理和基本特点

  2. 1  罗茨风机

  2. 1. 1  罗茨风机的工作原理

  由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与壳之间的空间v0 内,再经排气口排出。由于吸气后v0 空间是全封闭状态,所以在腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0 空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0 中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出外。

  2. 1. 2  罗茨风机的特点

  ①价格低;最简单的回转机械,易于控制和维护;

  ②压力随背压变化; 小流量高速风机效率较高;

  ③效率一般低于多级、单级离心风机;

  ④流量大于120m3/ min 时占地面积大。

  2. 2  多级离心风机

  2. 2. 1  多级离心风机的工作原理

  离心鼓风机依靠旋转叶轮对气体的作用把电机的机械能传递给液体。由于离心鼓风机的作用,气体从叶轮进口流向出口的过程中, 其速度能(动能)和压力能都得到增加,被叶轮排出的气体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出路输送出去,这时,叶轮进口处因气体的排出而形成真空或低压,气体在大气压的作用下被压入叶轮的进口,于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出气体。

  2. 2. 2  多级离心风机的特点

  ①低转速机械,可靠性高,使用寿命长;

  ②购买成本较低;备件为标准件,费用低;不需要复杂的润滑系统;

  ③易于采用全风冷式设计,无冷却水相关故障和维保费用;

  ④操作维护简单,不需要特别训练的操作维修人员(这对于远离大都市的工厂很重要) ;

  ⑤满载效率高于罗茨风机,略低于单级离心风机;

  ⑥电机功率小于400kW的机型可选用变频调速和直连驱动方式,可大大提高部分负载的工作效率。在大部分工况下,变频调速的多级离心机效率会高于单级离心机,由于部分负载是污水处理厂最典型的工况,因此多级离心风机对于中小型污水处理厂来说具有更好的性能价格比和良好的长短期效益;

  ⑦噪音低于罗茨风机和单级离心风机;

  ⑧单机流量在100~400m3/ min 时具有最好的性能价格比。

  2. 3  单级高速离心风机

  2. 3. 1  单级离心风机的工作原理

  基本原理与多级离心风机一样。空气从鼓风机吸入进入进口导叶调节器。主驱动电机借助联轴器与增速齿轮联接,增速齿轮驱动高速转动的三元半开式叶轮对气体进行作功,气体再经扩压器、蜗室、排气消声器、扩压排出。

  2. 3. 2  特点

  ①高转速(一般超过20000r/ min) ,噪音高;

  ②满载效率高,无法采用变频调速,部分负载能耗高;

  ③大流量相对占地面积小;

  ④控制系统非常复杂;润滑系统非常复杂;维护保养复杂,大修必须请制造原厂支援;

  ⑤需要特别训练的操作人员;

  ⑥设备投资大;单机流量大于300m3/ min 的性能价格比高。

  3  三种风机综合对比

  目前国内的市政污水厂的风机以进口产品居多,下面比较是建立在进口风机的各项参数上的:

  ①三种风机的能耗对比见:三种风机流量—功率曲线图(见图1) 。

  ②三种风机的投资成本对比见:三种风机流量—单位流量成本曲线图(见图2) 。

  ③离心风机的流量调节- 部分负载功耗(见图3) 。

  小结:

  ①在流量较小时,三种风机效率差异不是很显著;

  ②对于大流量风机,由于罗茨式转速无法提高,效率较低;另两种离心风机差距较小。

  小结:

  从上面两个曲线图可以看出:

  ①小流量范围:三种风机的能耗相差很小,但是罗茨鼓风机的成本最低,性价比最好。

  ②中流量范围:虽然多级离心风机成本比罗茨鼓风机稍高,但是其能耗低、效率高,性价比最好。

  ③大流量范围:单级离心成本最低,能耗也最低,性价比最好。

  ①部分负载:在进行风机选型时,流量和压力会有一定的设计余量,特别是流量,一般会有20 %~30 %的余量;同时由于污水量和水质的波动,每时每刻所需的风量也在变化。所以严格地说,风机总是在部分负载而总是满载,因而必须对风机的流量进行调节。

  ②单级离心风机流量调节:必须采用进口导叶和出口导叶调节,但当流量减小时,功耗并不是同比例减小(如图3 示) ,因此部分负载的效率低,能耗大。

  ③多级离心风机流量调节:一般采用入口蝶阀手动或自动调节,但节能效果与单级一样不理想。HIBON 公司对于中小功率( ≤400KW) 多级离心风机采用先进的变频调速技术,功耗基本上与流量同步减小,部分负载的效率高。

  4  结论

  由上面的比较可见,三种风机各有优势(这正是它们同时存在的理由) 。风机选型没有最好的,只有最适合的。不同规模的污水处理厂,不同的工艺,不同的投资目的,不同的使用条件得出的最佳选择可能不同。

  ①对于小型污水处理厂,选择简单可靠的罗茨风机是最好的,虽然效率差一些,但因价格低,总体价格经济效益可能是最好的;

  ②对于中型污水处理厂,选择经济实用的多级离心机是最好的,特别是变频调速多级离心机,具有极高的性能价格比,长期综合经济效益佳;

  ③对于大型污水处理厂,单级高速离心风机是最佳选择。

  参考文献:

  [1 ]  许玉望. 流体力学与风机[M] . 北京:中国建筑业出版社,1995

  [2 ]  吴民强. 与风机节能技术问答[M] . 北京:中国电力出版社,1998

  [3 ]  王洪臣. 城市污水处理厂运行控制与维护理[M] . 北京:科学出版社,1997

  [4 ]  续魁昌. 风机手册[M] . 机械出版社,1999 来源:谷腾水网

污水处理厂罗茨风机功率:锦工风机关于污水处理厂选择罗茨风机的一点建议

  原标题:锦工风机关于污水处理厂选择罗茨风机的一点建议

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  锦工风机关于污水处理厂选择罗茨风机的一点建议

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨风机、回转式鼓风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机,赢得了市场好评和认可。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

  近年来中国发展迅猛,城市化和工农业的发展也越来越快,这种情况导致了污水的排放量逐年上升,国家也制定的相应的政策来处理这一情况。在城市污水排放量增长的同时,也给污水处理行业带来了挑战和机遇。

  目前我国城市污水处理率普遍偏低,和一些发达国家相比依然存在着极大的差距,因此,污水处理的发展已经迫在眉睫。根据环境保护部发布的《2021中国环境状况公报》显示,截止至2021年底,全国设市城市污水处理厂达1797座,污水处理能力为1.31亿立方米/日。根据这种情况,山东锦工有限公司通过比较离心风机和罗茨风机各方面特点来分析在污水处理厂应如何合理使用离心风机以及罗茨风机。

  离心通风机工作原理及其优点

  1离心风机工作原理

  离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向,使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中,气体从轴向进入叶轮,气体流经叶轮时改变成径向,然后进入扩压器。在扩压器中,气体改变了流动方向造成减速,这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中,其次发生在扩压过程。在多级离心风机中,用回流器使气流进入下一叶轮,产生更高压力。

  2离心风机的优点

  相对于罗茨鼓风机,离心风机因具有较高的效率、运行成本较低而广泛应用于大中型污水处理厂,其优点集中表现在:

  (1)单级转速高,大流量时体积小,占地面积小;

  (2)满负荷工作时效率高,三元流动理论设计的叶轮效率可达82%;

  (3)流量调节范围宽,可实现污水处理的变流量工况;

  (4)多级离心风机转速较低,运行平稳可靠,寿命长;

  (5)易于采用全风冷式设计;

  (6)操作维护方便,不需要专业培训人员进行操作,减少后期成本。

  罗茨风机工作原理及其特点

  1 罗茨风机工作原理

  就是靠一对叶轮将气体从一端不停的往另一端强制输送,达到输风的目的。这个原理是由美国的罗茨兄弟提出的,所以叫做罗茨原理。使用罗茨原理制造的鼓风机就叫做罗茨鼓风机。最初罗茨风机的转子是一对两叶转子,现在经过不断的发展,罗茨鼓风机普遍上都已经是3叶罗茨转子,在噪音、震动等各方面都有了很大的提高。

  2 罗茨风机的特点

  其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微,压力选择范围很宽,具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。

  但罗茨风机也存在以下缺点:

  (1)无内压缩过程,绝热效率较低;

  (2)气流脉动和机械震动的存在使得罗茨鼓风机的噪声较大。

  我们知道罗茨风机的进气流量与转速成比例,当进气温度在-18℃变化到38℃时对罗茨鼓风机的流量影响较小,这样即使在气候温度变化时也可以保证污水处理厂每天能有效处理相对固定的污水量。除此之外,罗茨风机的制造成本比较低,同时三叶转子的应用一定程度上降低了罗茨风机的噪声,因此比较多的罗茨风机应用于中小型污水处理厂。

  罗茨风机与离心风机的比较

  目前,国内污水处理厂较多的使用罗茨风机进行鼓风曝气,主要因为其成本低、效率高,但也存在噪音大等缺点。国外在大型污水处理系统中较多地采用离心风机替代罗茨鼓风机,在中小型污水处理厂采用罗茨鼓风机。从罗茨风机、单级和多级离心风机的功耗随流量变化的情况可以看出:三者消耗的功率均随流量的增大而增大,当流量达到100m3/min时,罗茨风机消耗的功率明显大于多级离心风机和单级离心风机,这对于污水处理量大于100m3/min且采用罗茨风机的污水处理厂而言,无疑是增大了企业的运行成本。 从罗茨鼓风机、单级和多级离心风机的单位流量成本随流量的变化情况看,在小流量条件下罗茨鼓风机的单位流量的投资成本相比离心风机具有一定的经济优势;但随着流量的不断增大,当大于400m3/min时,其单位流量的投资成本大幅度攀升,远大于多级离心风机和单级离心风机,这显然不利于那些应用罗茨鼓风机进行鼓风曝气的大中型污水处理厂的运营。

  锦工风机工作人员通过多年对罗茨风机与离心风机的比较经验,认为罗茨风机和离心风机由于其适用的流量条件不同,大型污水处理厂采用离心风机较为适宜,而中小型污水处理厂则更适合采用罗茨风机。

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