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曝气池罗茨风机风压的选择_罗茨风机

时间:22-08-08  来源:锦工罗茨风机原创

曝气池罗茨风机风压的选择:罗茨鼓风机的选型技巧,及异常现象的解决!

  罗茨鼓风机目前市场上多为三叶型,三叶罗茨鼓风机每转动一圈由两组三叶型叶轮完成3次吸、排气。属于容积式风机,是一种定容积迥转式气体动力机械。气缸由机壳和两端墙板包容而成,一对相互“咬合”(因为有间隙,两叶轮并不直接接触)的叶轮将进气口与排气口分隔开来,通过一对同步齿轮的转动,两叶轮在气缸中作等速方向旋转,在旋转过程中,进气口的气体不断的被叶轮推移到排气口,从而达到强制排气的目的。结构简单,性能稳定。

  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。罗茨鼓风机压力变化影响小。当曝气池液位变化时,鼓风量基本不变。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。1、选型

  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、压力

  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。(大致就是水深加一米)

  3、风量(需氧量)

  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。最为简单的计算方式就是按污水池面积来算 一个平方四个曝气头,每个曝气头的供气量0.03m3/min(这里的0.03是取曝气头中间值)

  4、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。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。

  运行中罗茨风机可能出现一些问题,通过现象来排查设备问题是污师需要掌握的一种技能现象

  噪音高 1管道堵塞引起压力升高2皮带罩安装不当引起的振动3风机轴承磨损4风机内进入灰尘造成研伤5无润滑剂6V形带轮松动7三角带打滑1重新或更换管路2重新装好皮带罩3更换新的轴承4拆检风机5补充润滑油6紧固项丝7调整皮带张紧度叶轮与叶轮摩擦1叶轮上有污染杂质,造成间隙过小2齿轮磨损,造成侧隙大3齿轮固定不牢,不能保持叶轮同步4轴承磨损致使游隙增大1清除污物,并检查内件有无损坏2调整齿轮间隙,若齿轮侧隙大于平均值 30%~50%应更换齿轮3重新装配齿轮,保持锥度 配合接触面积达75%4更换轴承叶轮与墙板机壳的摩擦1安装间隙不正确;2运转压力过高,超出规定值;3运转温度过高;4机壳或机座变形,风机定位失效;5轴承轴向定位不佳。1重新调整间隙;2查出超载原因,将压力降到规定值;3检查安装准确度,减少管道拉力;4检查修复轴承,并保证游隙。温度过高1油箱内油太多、太稠、大脏;2过滤器或消声器堵塞;3压力高于规定值;4叶轮过度磨损,间隙大;5通风不好,室内温度高,造成进口温度高6运转速度太低,皮带打滑。1降低油位或挟油;2清除堵物;3降低通过鼓风机的压差;4修复间隙;5开设通风口,降低室温;6加大转速,防止皮带打滑。流量不足1进口过滤堵塞;2叶轮磨损,间隙增大得太多;3皮带打滑;4进口压力损失大;5管道造成通风泄漏。1清除过滤器的灰尘和堵塞物;2修复间隙;3拉紧皮带并增加根数;4调整进口压力达到规定值;5检查并修复管道皮带破损1超负荷运转2皮带打滑3两皮带轮不平行1调整2调整3调整漏油或油泄露到机壳中1油箱位大高,由排油口漏出;2密封磨损,造成轴端漏油;3压力高于规定值;4墙板和油箱的通风口堵塞,造 成油泄漏到机壳中。 1 降低油位; 2更换密封; 3疏通通风口,中间腔装上具有2mm孔径的旋塞,打开墙板下的旋塞。 异常振动和噪声立即停车 1滚动轴承游隙超过规定值或轴承座磨损; 2齿轮侧隙过大,不对中,固定不紧; 3由于外来物和灰尘造成叶轮与叶轮,叶轮与机壳撞击; 4由于过载、轴变形造成叶轮碰撞; 5由于过热造成叶轮与机壳进口处磨擦; 6由于积垢或异物使叶轮失去平衡; 7地脚螺栓及其他紧固件松动。 1更换轴承或轴承座; 2重装齿轮并确保侧隙; 3清洗鼓风机,检查机壳是否损坏; 4检查背压,检查叶轮是否对中,并调整好间隙; 5检查过滤器及背压,加大叶轮与机壳进口处间隙; 6清洗叶轮与机壳,确保叶轮工作间隙; 7拧紧地脚螺栓并调平底座。电机超载 1与规定压力相比,压差大,即背压或进口压力大高;2与设备要求的流量相比,风机流量太大,因而压力增大;3进口过滤堵塞,出口管道障碍或堵塞;4转动部件相碰和磨擦(卡住);5油位太高;6窄V型皮带过热,振动过大,皮带轮过小。1降低压力到规定值;2将多余气体放到大气中或降低鼓风机转速;3 清除障碍物;4立即停机,检查原因;5将油位调到正确位置;6检查皮带张力,换成大直径的皮带轮。电机停转1超负荷2风机研伤3电源接线不良4电机内部过脏或轴承损坏5电机本身存在质量问题1检查管道系统2检修3修理4清扫风机或者更换轴承5更换电机

曝气池罗茨风机风压的选择:罗茨鼓风机选型中风量及风压计算方法的探讨.doc

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  罗茨鼓风机选型中风量和风压计算方法的探讨

  袁 泉/金科环保工程有限公司

  姚 斌/银川污水处理有限公司

  摘要:针对污水处理厂罗茨鼓风机在使用状态与标准状态下,进口温度、压力等条件发生变化时,导致风机的性能也发生变化这种情况,探讨了设计选型时,鼓风机容积流量、出口压力等的确定方法,结合工程热力学原理及罗茨鼓风机的工作原理,推导了流量的计算公式,并通过实际工程中选型设计的计算范例,说明了计算公式的使用方法。

  关键锦工:罗茨鼓风机 设计 选型

  中图分类号:TH444 文献标识码:B

  文章编号:1006-8155(2006)06-0023-04

  Discussion on Calculation Method of Flow and Pressure in Fan Selection for Roots Blower

  Abstract: Under the operation and standard condition, the performance of Roots blower in sewage treatment plant is changed with inlet temperature and pressure, aiming at this problem, the method to determine volume flow and outlet pressure of blower are discussed. Combining with thermodynamics and the operation principle of blower, the calculation formula of flow is derived, and the using method of the calculation formula is explained through example of selection and design in actual engineering.

  Key words: Roots blower Design Selection

  引言

  罗茨鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备,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,我国规定的风机标准进气状态:压力p0=101.3 kPa,温度T0=20℃,相对湿度=50%,空气密度ρ=1.2 kg/m3。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 鼓风机出口压力的计算

  出口压力的计算方法

  这里所说的出口压力为鼓风机标准状态和使用状态下出口的绝对压力:

  p1′=p2+△p2 (1)

  式中 p1′—— 标准状态下风机的出口压力(绝对压力),kPa

  p2 ——使用状态下风机进口压力(环境大气压力),kPa

  △p2 —— 使用状态下风机的升压,kPa

  出口压力影响因素的分析

  罗茨鼓风机[1]工作过程如图1所示:在图1a中,左面为进气腔,腔内压力与进气压力相等;随着叶轮的旋转,在图1b、c、d中,容积V保持不变,V内气体压力与进气压力相等;当运行到图1e的位置时,V与排气口相连通,排气口的高压气体迅速回流,与低压气体混合,使其压力由进气压力突然跃升到排气压力。因此,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 [2],所以罗茨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,如图1所示。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,确定罗茨鼓风机压力时,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、管路损失之和。

  鼓风机空气流量的计算

  在

曝气池罗茨风机风压的选择:解读罗茨风机选型

  现如今罗茨风机型号众多,罗茨风机质量也参差不齐,如何选购罗茨风机就成为很多客户的一大难题。下面就从技术从面分析选购罗茨风机的注意事项:选购罗茨风机主要根据流量,压力来选,同时满足安装,噪声等其它要求。一般是先选形式,如离心还是轴流。再选型号,主要根据流量,压头,是否要切割叶片,电机选多大等。最后再结合噪声等其它要求。

  首先,要分析工艺对罗茨风机的要求:是恒流量供风还是恒压供风,工艺对这些参数的严格程度如何,一旦这些参数被破坏,后果的严重。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。离心风机属于恒压风机,工作的主参数是风压,输出的风量随管道和负载的变化而变化,风压变化不大。当这些参数被破坏,后果较严重时,你需要采取辅助措施,如:增设稳压阀、卸流阀、报警装置及自动停车装置等。一般大的污水处理厂选择离心,单机风量大,效率高,当然投资也比较大;一般小的污水处理厂选择罗茨,单机风量小些,效率低一点,投资比较小。风机风量为40m3/min左右的风机属于小风机,罗茨风机应该足够用了,离心机在100m3/min以上才能显示出它能耗上的优势,在小流量上不管是价格还是能耗都是罗茨比较实用。罗茨风机的流量、风压、功率跟离心式风机完全不同,风机的流量一般变化不大,压力变化幅度较大,压力增大时,轴功率增大;而离心式风机在压力增大时,轴功率减小。绝对不可用调小阀门的办法减小风量和风压,可装一个放空,通过放空来调节曝气池的气量。为什么绝对不可用调小阀门的办法减小风量和风压?会使风机的电机温升过大,以致烧毁电机。一般采取装一个放空阀,把不用的气放掉,如果将阀们调小的话就就会使风机的电机温升过大,以致烧毁电机。

  章丘锦工罗茨风机型号齐全,制造精良、噪音低,高效节能、罗茨风机价格优惠。主要用于环保、沼气输送 、污水处理、水产、气力输送、水泥、化工、钢铁等行业。

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曝气池罗茨风机风压的选择: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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