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多极式罗茨风机_罗茨鼓风机

多极式罗茨风机_罗茨鼓风机

多极式罗茨风机:单级离心、多级离心风机与罗茨风机的区别(专业文章)

  01、罗茨风机

  罗茨鼓风机属于容积式鼓风机,是回转式鼓风机的一种,利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内,再经排气口排出,气体经罗茨风机没有内压缩过程。

  罗茨鼓风机结构简单运行平稳、可靠,机械效率高,便于维护和保养,对于被输送气体中所含的粉尘、液滴和纤维不敏感;当压力在一定范围内变化时,转速不变,则流量为一常数;运行时适应性强,在流量要求稳定而阻力变化幅度较大时,可以自动调节;与离心风机相比价格低。但噪声大,存在润滑油向气缸渗漏的缺点,同时其风量调节只能采用调节转速法和旁路放风阀法,调节转速法由于罗茨风机采用恒转矩负载,转速不可调节,而旁路放风阀法则造成能量浪费。当然,对变频改造后的罗茨风机,在小流量、变流量时效率较高,可达95%以上;效率一般在70%左右,较离心风机相比效率较低,特别是在流量高于100m3/min时,功耗较大。目前,在国外的污水处理系统中,罗茨鼓风机由于存在容量小、噪声大、效率低、和运行维护费用高等问题,已经被淘汰。

  罗茨鼓风机的性能曲线主要指风量(Q)和压力(P)变化关系的曲线Q-P及轴功率(N)和压力变化关系的曲线N-P。通过罗茨风机的性能曲线可以看出,在一定转速下,罗茨鼓风机的压力变化量较大时,风量的变化量非常小,基本不变;而功率曲线表明,功率随着压力的增高而增加。因此,罗茨鼓风机特别适用于管网阻力多变而风量要求基本稳定的场合,我国小型市政和工厂污水处理中应用较多。

  02、多级离心鼓风机

  离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和流速的增大,可以实现连续送风。其工作原理为当电机转动从而带动风机叶轮旋转,气体在离心力的作用下甩出并改变流向,动能转换为静压能,从排气口排出气体,同时在叶轮间形成一定负压,使外界气体在大气压的作用下补入,达到连续鼓风的目的。离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上,至多可有八级风叶,转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机[4]。离心鼓风机一般选用进口节流调节流量与压力,使风机在较低的功率下运行,不需要放风调节,且能保持同额定工况基本相同的高效率,适用于压力流量都不稳定的工况。

  多级离心鼓风机的送气量一般较大,但所产生的风压不高,出口表压一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

  与罗茨鼓风机相比,低速多级离心鼓风机由于具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等优点,20世纪80年代以来,在国外的污水处理厂中逐渐取代了罗茨鼓风机,但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

  03、单级高速离心鼓风机

  单级高速离心鼓风机是从20世纪90年代开始,随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而发展起来的。单级离心鼓风机采用齿轮箱增速,在齿轮箱内用机油润滑和冷却。但单级离心鼓风机由于只有一个叶轮,不可能产生较大的风压,它的出口压力多在50kPa以内,流量在18~1050m3/min,一般80m3/min左右。

  单级高速离心鼓风机采用了三元流动理论进行设计,使其更加符合流体流动规律,其叶轮效率较采用二元叶轮的多级低速离心鼓风机有很大的提高,而且是一级结构,流道短、损失较小,使其效率较多级低速离心提高10%~15%,可高达82%;在结构上采用了轴向进气导叶调节装置,在压力恒定时,流量调节为额定流量的65%~105%,使其在低负荷条件下也可以达到较高的运行效率,这是罗茨鼓风机所没有的优点;采用自动化监控系统,自动化程度高;采用组装式整体结构,与同流量和压力的多级离心式鼓风机相比,节约消耗,重量一般少70%,占地面积约小50%;同时三元流动叶轮比普通二元流动叶轮直径要小30%~40%,故其转子转动惯量较小,机组的启动和停车时间短,无需高位油箱和蓄能器,使鼓风机转速可达r/min。

  由于单级高速离心鼓风机具有重量轻、体积小、节约能源、性能调节范围广泛、效率高和自动化水平高等优点,早已在国外取代多级低速离心式得到广泛应用,是目前污水处理行业的主流产品。目前,国外生产单级高速离心鼓风机的厂家主要有美国的英格索兰、日本的川崎重工、德国的德马克和瑞士的苏尔寿等,国内的厂家主要有沈阳鼓风机厂、杭州制氧机厂和陕西鼓风机厂等。

  罗茨风机适用于100m3/min以内较小流量的处理设备,能耗与离心式相差不大,流量调控好,变水位效率高,且价格低,总体价格经济效益好,主要用于小型市政污水及工厂污水处理,特别是适合CAST工艺(循环式活性污泥法)污水处理厂。

  多级离心风机适用于流量范围在100~400m3/min的情况下,虽然成本较罗茨风机稍高,但其能耗低,长期综合效益最佳,主要用于中小型市政污水处理厂。

  单级高速离心鼓风机无法采用变频调速,在满负荷时效率高,但当流量减少时,功耗并不是同比减小,因此部分负载的效率低,能耗大,主要适用于大中型污水处理厂。

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多极式罗茨风机:罗茨风机的能效等级标准_罗茨鼓风机

  原标题:【中威大讲堂】罗茨风机是否需要能效检测

  罗茨风机是否需要能效检测

  罗茨风机

  还一种利用叶轮在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的装置。由于其结构简单,制造方便,因此广泛利用于石化、建材、电力等工业领域,是常见的工业设备。

  在能效目录中有一类产品叫做通风机,那么,罗茨风机是否属于通风机类产品,需要进行能效检测和备案呢?

  在通风机的能效实施规则中,对能效范围内的风机产品进行了详细的介绍,基本可分为轴流式和离心式两种(在之前的讲堂中已有对应的描述),都是通过一个叶轮的旋转进行工作,主要用处是通风;而罗茨风机不同。以下图为例:

  罗茨风机内部构造

  罗茨风机是通过两个叶轮(或者叫转子)的不停旋转,将进气口的气体进行挤压并排出风机的内部,从而达到压缩气体,提高气压的目的。

  由于该产品主要功能在于提高气压,并非通风,所以中威小编告诉您该产品不属于通风机类产品,自然也不需要进行能效检测和备案。

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  目前,污水处理厂大多采用活性污泥法进行污水处理,而其中污水曝气是其关键工艺环节。常用的污水处理风机有罗茨鼓风机,多级离心风机、单级高速离心风机,下面锦工重工和大家来探讨一下,这三种类型风机应该如何选择。

  一、能耗对比

  从图中可以看出:

  1、在流量较小时,罗茨风机、单级高速离心风机以及多级离心风机效率差异不大;

  2、在流量较大时罗茨式转速无法提高,相对效率较低;单级高速离心风机以及多级离心风机差距较小。

  二、投资成本对比

  三种风机的投资成本对比

  污水处理厂三种风机流量单位成本曲线图

  从图中可以看出:

  1、小流量范围宜选用SR罗茨风机:在小流量范围内,三种风机能耗相差很小,但是罗茨鼓风机的成本低,性价比好。

  2、中流量范围宜选用多级离心风机:虽然采购成本高于罗茨风机,但是其能耗低、效率高,性价比好。

  3、大流量范围宜选用单级高速离心风机:单级离心成本低,能耗低低,性价比好好。

  三、风机选择

  1、对于小型污水处理厂可选择罗茨风机,虽然相对单级高速离心风机以及多级离心风机效率差一些,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,宜选择经济实用的采用变频调速技术的多级离心风机,具有很好的性能价格比,长期综合经济效益佳;

  3、对于大型污水处理厂宜选择单级高速离心风机。

  污水处理风机该选择罗茨风机还是单级、多级离心风机?山东锦工重工机械有限公司专业生产制造各类罗茨风机、罗茨真空泵、MVR蒸汽压缩机、回转风机等设备,承接气力输送系统工程,生产旋转供料器、仓泵、料封泵、旋转阀等各类气力输送设备,综合以上所讲如有遗漏或问题欢迎咨询锦工在线客服。

  目前国内大多数污水处理厂采用的工艺是鼓风曝气工艺,而这种工艺需要风机来曝气,常用的污水处理风机有罗茨鼓风机,多级离心风机、单级高速离心风机,下面小编就和大家来探讨一下,这三者应该如何选择:

  三种风机能耗对比

  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,三种风机的能耗对比见下图:

  三种风机流量—功率曲线图

  在流量较小时,三种风机效率差异不是很显著;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。

  三种风机的投资成本对比

  三种风机流量—单位流量成本曲线图

  从上面曲线图可以看出:

  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。

  离心风机的流量调节-部分负载功耗

  从上面曲线图可以看出:

  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(如上图示),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。

  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。

  罗茨风机大众比较熟悉了已经,磁悬浮鼓风机目前在国内属于发展阶段,很多环保公司已经开始投入磁悬浮鼓风机了,在最近一届环博会上,我们也接待了很多的客户,也咨询了很多关于罗茨风机与磁悬浮鼓风机的问题,今天给大家做下详细的总结:

  1、价格

  关于价格,这是大众最为关心的问题,磁悬浮鼓风机的价格是罗茨鼓风机的多倍,这个毋庸置疑,磁悬浮鼓风机的价格需要按照型号来确定,环博会上很多客户咨询的型号,价格在20-50万之间。

  2、效率

  罗茨鼓风机的效率在85%左右,磁悬浮鼓风机的效率在90%以上,有的甚至可达到95%以上。

  3、能耗

  购买多台罗茨鼓风机的价格,如果和一台磁悬浮鼓风机的价格差不多,那么从能耗方面来说,磁悬浮鼓风机会在1年到1年半的时间内,节省出来。罗茨鼓风机的能耗要高于磁悬浮鼓风机,这与工作原理和其结构息息相关。

  4、寿命

  罗茨鼓风机的使用寿命远远短与磁悬浮鼓风机,磁悬浮鼓风机因轴承悬浮,所以,轴承的使用寿命是很长的。

  5、噪音

  罗茨鼓风机的噪音大是其通病,与其结构与工作原理有关,很多展会上的客户也有很多咨询关于噪音的问题,磁悬浮的噪音要远低于罗茨风机。近几年环保问题被大众所重视,所以,噪音污染问题也越来越引起大家的重视。

  以上几个问题,是被大家问到的最多的问题,因国内市场上生产磁悬浮鼓风机的厂家不多,所以,很多朋友都处于观望状态,很多朋友向我们索要的选型样册,了解更多关于此方面的知识。

  如果您有磁悬浮鼓风机或者有罗茨鼓风机方面的采购问题,可以联系我们的官方客服热线

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多极式罗茨风机:选择多级分类_如何选择曝气池鼓风机?看懂这一篇文章就够了!

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  在城市污水处理厂,鼓风曝气所占的能耗占到总能耗的一半左右,选择合适的曝气风机在节约运行成本中占着至关重要的作用。

  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

  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。罗茨风机的性能曲线如下:

  从性能曲线可知,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、多级离心风机

  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。多级离心风机典型的性能曲线如下:

  从性能曲线可知,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、单级高速离心风机

  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。单级高速离心风机的性能曲线如下:

  从性能曲线可知,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)悬浮风机

  磁(空气)悬浮离心风机是通过磁或空气的作用,使转动轴形成悬浮状态,摩擦阻力小,效率高,也可以通过进口导叶调整风量。悬浮离心风机由于摩擦力小,风机效率会更高。

  磁(空气)悬浮风机叶轮也为单级高速类型,性能曲线与单级高速离心风机类似。

  不同的曝气风机有着不同的适用范围,罗茨风机、多级离心风机和单级高速离心风机各自的流量范围也有较大的差异,罗茨风机在小流量范围,多级离心中流量范围,单级高速离心风机在高流量范围。罗茨风机:1~100m3/min;多级离心风机:20~400m3/min;单级高速离心风机:40~1000m3/min。

  三种风机的流量与功率的比较见下图。

  从上图中可知,在风机的效率方面单级高速离心风机最高,多级离心风机其次,罗茨风机最低。同样的供风量,罗茨风机能耗最高,单级高速离心风机能耗最低。

  从设备采购成本看,罗茨风机成本最低,多级离心风机居中,单级高速离心风机最高。综合考虑能耗、设备采购及运行维护费用等因素,三种风机的流量与单位综合成本比较见下图。

  其中,罗茨风机由于能耗较高,单位流量综合成本高于多级离心和单级高速离心风机。在100m3/min以上的流量时,由于单级高速离心风机具有更高的运行效率,综合成本优于多级离心风机。

  在小流量范围内罗茨鼓风机具有价格优势,在中流量范围内,多级离心风机性价比较好,高流量时,单级高速离心风机综合成本最低。在实际选型中还要考虑流量调节的需求、安装条件以及运行维护方便性等因素。

  磁(空气)悬浮风机相对于其他三种鼓风机,效率更高,更节能,而且噪音很低,但是成本最高,维护复杂,目前应用于现场环境标准要求高,舍得花成本的企业。一般的污水处理厂承担不起,随着磁(空气)悬浮风机的国产化,以后成本会越来越亲和!

  1、按实际情况计算参数

  在污水厂鼓风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。

  2、出口压力影响因素的分析

  容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,即所谓“背压”决定的, 曝气鼓风机具有强制输气的特点。

  鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上,鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作,而且只要强度和排气温度允许,也可以超过额定排气压力工作。

  对于污水处理厂而言,排气系统所产生的绝对压力(背压)为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和。若由于某种原因,如曝气头或管路堵塞,使管路系统的压力损失增加,背压也会升高,于是鼓风机的压力也就相应升高;又若曝气头破裂或管路泄漏等原因,管路系统的压力损失则会减少,背压便不断降低,鼓风机的压力也随之降低。

  综上所述,确定曝气鼓风机压力时,只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。

  3、鼓风机空气流量因素

  在计算污水处理的需氧量时,其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm(kg/min) ,再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/min) ,如果鼓风机的使用状态不是标准状态,例如在高原地区使用,则空气密度、含湿量会发生变化,鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的,而所供空气的质量流量将减少,有可能导致供氧量不足。

  因此,必须计算出能供应相同质量流量的容积流量,即换算流量qv2。在高原地区使用时,环境大气压力也会发生变化,压力比相应升高,那么,罗茨鼓风机的泄漏流量qvb则会增大,这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少,也可能造成供氧量不足。

  因此,设计时必须考虑使用条件发生变化时各种因素的影响,以保证风机所供应的实际空气流量能够满足使用要求,并需计算出换算流量qv2和泄漏流量qvb2。

  4、注意冬季和夏季的区别

  鼓风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机,在冬季和夏季,其容积流量是不会发生变化的,但因空气密度的不同质量流量会发生变化,也就是说供氧量会有所不同。

  鼓风机在标准状态与使用状态下的容积流量是不变的,但因为空气密度(ρ)、含湿量(ds) 等发生了变化,导致鼓风机输送至曝气池的供氧量( FOR) 在冬季温度降低时增加、夏季温度升高时降低。例如,某一污水处理厂,选用上述计算例题中的罗茨鼓风机,根据环境温度变化,计算出鼓风机的实际供氧量(FOR),其一年的变化规律在实际运行过程中,由于进水量、水质、水温等参数的变化,系统需氧量(SOR)也会发生变化在夏季,水温较高,曝气池需氧量(SOR)增大,但鼓风机的供氧量(FOR)在减少,这是设计时考虑需氧量的最不利工况点,此时,供氧量、需氧量基本相当;在冬季,水温降低,曝气池需氧量(SOR)减少,但鼓风机的供氧量(FOR)增大,此时,供氧量较需氧量大出许多。这是由于冬季气温降低,空气密度增加,那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加,从而引起供氧量增加,从运行的实际测量情况来看,每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1~3mg/L。

  因此,在生产运行过程中,需要针对这种变化对设备进行及时的调整,使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说,使用变频器,通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。结论同一台鼓风机在不同的使用条件下,其性能的变化非常大,所以必须通过严谨的计算进行选型,否则有可能导致生化系统的供氧不足;另外,在冬季和夏季由于空气密度发生了变化,鼓风机所供应氧气的质量流量变化很大,冬季供氧量大大超过了需氧量,所以,应采取变频调速等措施使生化系统的溶解氧浓度保持稳定。

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