螺杆鼓风机在小型污水处理厂的应用

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1、2011年全国给水排水技术信息网年会论文集螺杆鼓风机在小型污水处理厂的应用刘柳王鹏陈磊闻笑男（中国市政工程东北设计研究总院，长春130021）摘要在污水处理厂中，风机主要用于污水处理构筑物的通风、废水处理阶段的预曝气、好氧生化处理鼓风曝气、混合搅拌等。污水处理厂要选用高效、节能、使用方便，运行安全、噪声低、易维护管理的机型，大型污水处理厂可选用离心式单级鼓风机，小型污水处理厂污水处理厂也可选用罗茨鼓风机。螺杆式鼓风机是近年来新发展的曝气鼓风机，由于具有结构简单，节能低噪音，将会成为小型污水处理厂风机选用的发展亮点。关键词污水处理厂螺杆鼓风机做功冷却流量1风机的发展及分类在污水处

2、理厂中，风机主要用于污水处理构筑物的通风、废水处理阶段的预曝气、好氧生化处理1.1风机的发展鼓风曝气、混合搅拌等。风机是气体压缩与输送机械的总称，是一种提国内目前在城市及工业污水处理中常用的鼓风高气体压势能的专用机械，被广泛应用于气体输送、机主要有两种，一种为罗茨鼓风机，一种为离心式产生高压气体与设备抽真空等目的。鼓风机，离心式鼓风机分为单级高速鼓风机和多级我国古代是风机鼻祖的发源地。罗茨鼓风机由低速鼓风机。罗茨鼓风机是靠在气缸内做旋转运动美国人罗特(Root)兄弟于1854年发明，故用罗茨命的活塞作用，使气体体积缩小而提高压力，而离心名，这是日前我国鼓风机中惟一保留以人名称呼

3、的式鼓风机是靠高速旋转叶轮的作用，提高气体的压机器。罗茨鼓风机从两叶发展到了3叶和扭叶型。力和速度，随后在固定元件中使一部分速度能进一螺杆式风机的发展较晚。1934年瑞典皇家工学步转化为气体的压力能。院教授Lysholm(里斯曼)发明第一台双螺杆式气体压缩机。瑞典SRM公司（双螺杆）首先发明双边不对称型线螺杆，使螺杆机效率大大提高。1960年法国人Zimmern(辛麦恩)发明单螺杆的新结构。1.2风机的发展及分类风机按照它所能达到的排气压强或压缩比(排气压强和通气压强之比)分为风机、鼓风机、压缩机和真空泵四类。按照风机的作用原理，风机又可分为容积式和透平式。图1无油螺杆鼓风机箱

4、体容积式风机靠在气缸内活塞的往复或旋转运动，使气体体积缩小而提高压力；容积式风机靠高2鼓风机工作原理速旋转叶轮的作用，提高气体的压力和速度，随后2.1鼓风机能量分析在固定元件中使一部分速度能进一步转化为气体的压力能。对通过风机的气体进行力的分析：按照风机的结构分类，容积式又分为回转式和W=F·L=P·S·L=P·V往复式，回转式包括滑片式、螺杆式和罗茨式；往W——功率；复式包括活塞式、自由活塞式和隔膜式。透平式包F——作用力；括离心式、轴流式和混流式。L——力的方向上位移。气体能量提升=给气体做功的力所做的功-摩擦1.3风机的使用现状等损失损失的功2312011年全国给水排水技

5、术信息网年会论文集气体能量提升=气体动能的提升+气体位能的提2-3：将空气从机头中推向管道。升+气体压能的提升+内能变化给气体做功的力所做的功=叶轮对气体做的功+出入口气体压力对气体做功摩擦等损失的功=流动损失+轮阻损失+内漏气矩形面积1-2-3-4代表压缩功Wt，功耗于蓝色损失区域1-2-3-4的面积成正比。2.2鼓风机做功方式2.2.2螺杆鼓风机：采用内部压缩的容积式鼓风机1-2：在螺杆风机中的内部压缩；2-3：空气从螺杆风机压向管道。2.3无油螺杆鼓风机冷区和流量2.3.1鼓风机冷却三叶罗茨风机与螺杆风机结构螺杆鼓风机由于采用内部压缩，不仅效率高过罗茨30%以上，而且温升

6、比罗茨小低20%。对于螺杆风机来讲，出口压头每升高1m，空气温度上升8℃，对于罗茨风机来讲，出口压头每升高1m，空气温度上升10℃。所以如果出口压头是9m，环境温度是30℃，那么螺杆风机出风温度在102℃左右，罗茨就要130℃左右。针对主机头的高温，螺杆风机采用了润滑油外罗茨风机PV图部循环，大大提高了轴承以及密封件的使用寿命。相对而言罗茨风机的轴承、润滑油、密封仅依靠主2.2.1罗茨鼓风机机自身的散热面积散热，效果有限。4-1：吸入空气;体积增长至Vs；2.3.2鼓风机流量统计1-2：机头后面的管道中的空气回流，产生了压缩的效果；螺杆鼓风机的流量采用的是入口标准状态，出232

7、2011年全国给水排水技术信息网年会论文集口的流量；而罗茨风机往往采用的是入口状态入，ZS工作压力范围:0.3~1.2bar(e)3风口的流量。两者之间有泄漏流量的区别，即螺杆ZS流量范围:200~5000m/h风机是真实的流量，罗茨风机实际的出风流量要比3结语样本标定的小2%左右。污水处理厂要选用高效、节能、使用方便，运2.3.3螺杆鼓风机及罗茨鼓风机流量计算：行安全、噪声低、易维护管理的机型，大型污水处螺杆鼓风机的流量=nv－△v理厂可选用离心式单级鼓风机，小型污水处理厂污n——装速；水