水处理用风机的选型及能耗分析

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1、水处理用风机的选型及能耗分析曹彭年，曹旦俩运市恒荣机泵厂有限公司）摘要：论述了罗茨鼓风机及离心式鼓风机在污水处理曝气系统中的适用性，对比了这两类风机的能耗、噪音及价格。得出了31■系列罗茨鼓风机在能耗、嗓音及价格方面都优于幺级离心式鼓风机.因商询者可以取代后者.对于单级高速离心鼓风机，虽具有能耗低、噪音低的优点，但价格太高，妨碍了它在污水处理系统中的推广应用.关键词：污水处理用风机选型：罗茨鼓风机；多级离心鼓风机；单级高速离心鼓风机；节能1刖吕我国是一个水资源贫国，人均水资源拥有量只有2200m3,仅为世界平均水平的四分Z—，H前全国三分Z二的大中城市面临缺水。随着国家经济的发展，工

2、业化的普及，产生了大量的污水，在沿海工业发达地区大中小城市共至农村儿乎见不到一条清洁的河流，因此污水处理是关系到国计民生的重要大事。为了对污水进行处理，国内外对处理方法进行了大量研究，并形成了五花八门的污水处理技术，但其中使用量最大、使用最普及也最成熟的技术是活性污泥法。在该法中为了向水中充氧，必须向水中鼓入人量空气，因而必须选用合适的鼓风机。由于在整个污水处理工程中风机所消化的能量占了整个系统所消耗能量的一半以上,因而风机的选型显得特别重要。2风机选型屮首先必须考虑的因素风机选型中首先必须考虑适用性、能耗、噪声及价格因素。2.1选用的风机必须首先适用于污水处理系统在污水处理系统中通

3、常使用的风机基本上不外以卜-两大类：1）容积式鼓风机「旋片式「二叶型U罗茨式（流量是硬特性）'」三叶型」（压力是硬特性）2）离心式鼓风机「旋涡式多级离心式风机L单级高速离心式风机旋片式风机仅在毎天儿冇立方的小型污水处理系统中冇所应用，而旋涡式风机在早期小型污水处理系统中冇应用，现已被淘汰。所以下面仅就罗茨式、多级离心式及单级高速离心式风机的选型进行讨论.由于-•般的污水处理系统在新启用时系统压力基本上在设计范围内，随着使用时间的延长，由于曝气孔的堵塞，阀门管道等的锈蚀，曝气头损坏，人量污泥进入管道并沉枳，从而使整个系统阻力增加。此现彖在系统设计风机选型时必须加以考虑。在这i点上罗茨鼓

4、风机显然优于离心式风机，因为罗茨鼓风机的流量是破特性，当外界系统阻力增加时，其出口压力也随着增加，从而在流疑儿乎不变的情况下将气体排出（在风机强度及电机功率满足的情况下）；而离心式风机则不同，山于离心式风机压力是硕特性，风量随阻力的増加而减少，从离心式鼓风机性能曲线图（见图1）屮可看出，当阻力坍加到一定压力时将无法曝气。::QTae05a100040001000Ja---K►01"tb、、■-07、soocD、S0■、bO17S200C1251-5曲LSMft性能血横■图I离心鼓风机性能曲线如江阴一家公司的污水处理厂，选用多级离心风机曝气，开始使用时很正常，随

5、着使用时间的延续，曝气池水翻滚的强度越來越小，最终不再曝气。建议其将污水池水位下降ImJri,水池乂正常曝气。后來将多级离心风机换为三叶型罗茨风机，一直延用至今。因此在污水处理系统中选用离心式鼓风机耍特别注意，选用风机的压力一定耍留有余地，特别要防止风机产生喘振现彖。因为在风机运行中由于系统阻力的增加，造成风竝的减小，当流忒减小到某一最小值时就会在风机流道屮出现严匝的旋转脱离，流动严雨恶化，使压缩机IlHD-h：突然人人下降，山于风机总是和水处理管网系统联介工作的，这时管网小的床力并不马上降低，于是管网的气体压力反人于风机出口处的压力。从而气体发生倒流，一直至管网屮的压力下降至风机的

6、出口压力为止，这时倒流停止，风机乂开始向管网供气。经过风机的流量乂增人，风机乂恢复正常工作,当网管中的JK力乂恢复原来压力时，风机的流量乂减少。系统中的气流乂减小，系统中乂产生倒流，如此周而复始就在系统中产生周期性的气流底荡现象，这就是风机的喘振现象…，往往造成风机的匝大事故。是不是发生喘振还和系统管网仃关，管网的容竝越大，则喘振的振幅越大，频率越低，管网的容屋越小，则喘振的振幅越小，频率越高。半几台风机并网使用时，冇时还会出现单台机出现喘振的现彖，因为一个系统当设计施工完毕后其系统的阻力将随着系统内所流通的风呈増加而増加。当系统阻力増加至某台风机的喘振点时，此机就会产牛•风机的喘振

7、现彖，因此除对风机的压力保留一定的余地外，还必须对管网系统作一定的设计计算。对于罗茨鼓风机，在使用中必须在系统屮安装止冋阀.以防止突然断电时管路屮每压气体突然倒流入风机中，造成叶轮突然反转，从而损坏叶轮・22选用的风机必须能耗低由丁•风机的能耗占了水处理系统总能耗的一半以上，因此选刖的风机应尽蟻低能耗。下面就污水处理屮常用的离心风机及罗茨鼓风机的能耗进行对比：221水深与风机能耗的关系由丁•土地的使川越來越紧张.于是有人为了节省土地的使川面积而增加曝气池的