罗茨风机：悬浮式罗茨鼓风机

悬浮式罗茨鼓风机：国内主流的污水处理工艺风机选型

　　原标题：国内主流的污水处理工艺风机选型

　　在污水处理工艺中，曝气是污水处理工艺中必不可少的一个环节，鼓风机的风量及压力大小直接影响了污水处理池中生物反应顺利进行，从而达到污水处理的目的。

　　在污水处理厂，污水曝气风机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企业节约运行成本中占着至关重要的作用。

　　污水处理风机的分类

　　水处理风机可分为罗茨风机、离心风机两大类，再细分有以下四大类：

　　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，其中除罗茨风机外，都属于离心风机。

　　一、罗茨式风机

　　罗茨鼓风机利用两份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。

　　罗茨鼓风机结构简单运行平稳、可靠、机械功率高，便于维护和保养；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。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，功率随着压力的增高而增加。具有强制输气的特点。输送时介质不含油。使用寿命长、整机振动小。但也存在噪声大的缺点，可加装隔音罩，能大幅降低罗茨风机噪音。

　　多级离心式风机

　　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，可以四线连续送风。

　　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8级风叶，转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机。

　　与罗茨鼓风机相比，低速多级离心鼓风机具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等有点，但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、耗能大等弊端。

　　二、单级高速离心式风机

　　单机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。单级离心鼓风机采用齿轮增速箱增速，在齿轮增速箱内用机油润滑和冷却。

　　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，流到短、损失较小，使其效率较多级低速离心鼓风机提高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；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，节约耗能，重量一般减少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。

　　三、磁悬浮风机

　　磁悬浮离心风机是通过电磁或空气的作用，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。　高速电机直接驱动三元流叶轮，省却了齿轮箱，彻底消除机械传动损失，实现高转速。

　　工作范围：调节幅度大，智能化直流调速系统改变轴的转速改变风量，可实时监控风机运行状态，根据工况需求调整转速，实现风量、风压的智能调节，可实现恒风量、恒压力、恒转速等多种模式调节，但是磁悬浮鼓风机需要对磁悬浮轴承供电才能提供磁力，功耗相对于空气悬浮鼓风机较大，并且需要一套备用电源及备用轴承，来避免突然停机对电机造成的损坏，备用轴承都有使用次数限制。

　　四、空气悬浮鼓风机

　　空气悬浮离心鼓风机是一种全新概念的离心鼓风机，借鉴航空、航天器的涡轮发动机，应用先进的空气悬浮技术，采用了“高效永磁电机”和“空气悬浮轴承”这两个高端核心技术，改善了传统单级高速涡轮鼓风机的转速齿轮、联轴器、冷却系统和油润滑系统等，大大提高了产品的技术性能及运行可靠性。避免了噪音、振动以及废弃润滑油等对环境造成的二次污染，大大减少了设备维护工作量，节约了设备维护成本。

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悬浮式罗茨鼓风机：磁悬浮离心式鼓风机设备运行环境要注意哪些问题？

　　弗洛德磁悬浮离心式鼓风机是新科技，那它的运行环境是什么样的呢？要求苛刻吗？今天弗洛德小编和大家从安装地点和环境要求两个方面说一说，磁悬浮离心式鼓风机的运行环境条件。

　　首先我们先说一说，磁悬浮离心式鼓风机的设备安装地点，一般是室内就行，室内的空气的含尘量和其他的固体杂质不能超过10mg/m3。如果鼓风机房的含尘不满足规定的含尘要求，就需要再进风口加进风过滤器，过滤一部分固体的杂质，以降低鼓风机吸入空气的含尘量。也有安装在室外的情况，一般如果室外空气的含尘量不高，其实安装在不露天的室外也是可以的，我们现在就有这种实际运行的案例。

　　磁悬浮离心式鼓风机安装的其他要求是，我们建议客户最好安装在温度在零下10℃至50℃之间、环境湿度最好要小于90%。磁悬浮离心式鼓风机的安装只需要安装在地面平整的地面就行了，没有其他额外的特殊需求。

　　弗洛德环保是一家专注提供水处理节能环保设备的供应商，如果您对磁悬浮离心式鼓风机有其他的问题，或者有采购需求，您可以联系我们的在线客服，或者联系我们的客服热线400 882 6202，我们竭诚为您服务。

悬浮式罗茨鼓风机：磁谷科技：下调鼓风机销售单价 上调小功率系列产品占比

　　《科创板日报》9 月 8 日讯（记者 张洋洋） 一家以磁悬浮离心式鼓风机为核心业务的公司即将登陆资本市场。9 月 8 日， 南京磁谷科技股份有限公司（下称 " 磁谷科技 "）正式启动科创板 IPO 申购，网上申购代码 ，股票代码 。

　　本次发行价格为 32.9 元 / 股，对应市盈率 50.65 倍（2021 年扣非后），高于行业最近一个月平均静态市盈率，高于同行业可比公司态市盈率平均水平。本次预期募得资金 4.5 亿元，分别用于 " 高效智能一体化磁悬浮流体设备生产建设项目 "、" 研发中心建设项目 "、" 补充流动资金 "。

　　磁谷科技商业模式为磁悬浮离心式鼓风机、磁悬浮空气压缩机、磁悬浮冷水机组的研发、生产、销售。公司董事长吴立华在网上首发路演中接受《科创板日报》记者提问时表示，公司产品下游应用行业现在主要为污水处理领域，在生物发酵、物料输送、脱硫氧化等领域已开始使用，截至 2022 年 4 月 30 日，公司产品在手订单 29715.85 万元。

　　鼓风机业务营收占比超 9 成

　　作为国内第一家利用磁悬浮技术制造离心式鼓风机产品的企业，磁谷科技于 2009 年研制出国内首台磁悬浮离心式鼓风机并成功应用，填补了国内空白，替代进口。

　　资料显示，相比传统的罗茨鼓风机，磁悬浮离心式鼓风机具有噪音小、能效高的优点，随着 " 碳达峰 " 和 " 碳中和 " 的时间表提上日程后，各行业的节能降耗痛点突出，这给磁谷科技等磁悬浮鼓风机生产企业带来了发展机遇。

　　磁谷科技主要产品包括磁悬浮离心式鼓风机、磁悬浮空气压缩机、磁悬浮冷水机组，其中，磁悬浮离心式鼓风机是磁谷科技的主要收入来源，2019 年 -2021 年，磁悬浮离心式鼓风机的销售收入占比分别为 99.13%、99.24% 和 94.02%。

　　但需要指出，磁悬浮离心式鼓风机使用寿命较长，不同于日常消费品或经常性原材料的采购，客户短期内一般不会重复购买该类设备，因此需要不断去开拓新客户；并且，磁谷科技的磁悬浮离心式鼓风机鼓风机，主要应用在污水处理领域，整体上存在产品结构单一的风险。

　　在网上首发路演中，吴立华表示，为改变产品结构单一现状，公司正积极开展新产品研发工作，拓展核心技术的应用领域，重点研发磁悬浮空气压缩机及磁悬浮制冷压缩机等产品。

　　根据招股书，2020 年以来，磁谷科技推出了磁悬浮空气压缩机、磁悬浮冷水机组、磁悬浮真空泵等产品。此外，为满足部分客户的要求，磁谷科技还存在少量合同能源管理业务。

　　数据显示，2021 年，上述三种产品分别实现销售收入 1256.19 万元、 283.19 万元、128.4 万元，销售收入占比为 4.17%、0.94%、0.43%。新产品市场是磁谷科技未来成长性的重要来源，但新产品推广需要一定时间周期，新市场尚待培育和推广。

　　产品价格、市占率 " 双降 "

　　据中国通用机械工业协会风机分会统计会员企业的数据，2020 年国内鼓风机产量达到 9 万多台，产值为 50 多亿元。未来，随着污水处理、大气污染治理等行业的发展，将进一步推动鼓风机需求增长，中国鼓风机行业仍有较大的发展空间。

　　国内磁悬浮鼓风机市场，磁谷科技的竞争对手主要为天瑞重工和亿昇科技。根据问询文件，截至 2020 年底，磁谷科技、天瑞重工和亿昇科技几乎占据了国内磁悬浮鼓风机的全部市场份额（按销量计算），市场占有率分别为 31.97%、23.89%、44.14%。

　　近两年来，各家企业生产的磁悬浮鼓风机产品价格均出现较大幅度的下降，除了成本下降带来的降价影响，或多或少也从侧面反映出市场竞争的激烈程度。

　　2019 年至 2021 年，磁谷科技磁悬浮鼓风机的平均单价一路下跌，分别为 37.27 万元 / 台、33.09 万元 / 台、26.76 万元 / 台。受此影响，磁谷科技磁悬浮离心式鼓风机的毛利率下滑严重，2019 年至 2021 年，分别为 47.64%、44.15%、39.08%。

　　对于产品降价原因，吴立华向《科创板日报》记者表示，为适应市场竞争需求和促进产品渗透，增加客户的黏性，整体下调磁悬浮离心式鼓风机的销售单价。此外，新竞争对手的进入亦对公司产品价格下降起到一定的影响；对产品结构进行调整，小功率系列产品占比逐年提高；同时对大功率系列产品进行工艺改进，优化产品结构，导致成本下降，相应调整销售单价。

　　同行正在大打价格战，据问询文件，2019 年 -2020 年间，亿昇科技磁悬浮离心式鼓风机的平均价格由 50.14 万元 / 台降至 34.80 万元 / 台，降幅高达 30.59%。

　　数据显示，磁谷科技的产品降价，目前似乎并未为其赢得更多市场份额，其离心鼓风机的市场占有率从 2018 年的 16.9%，下滑到 2020 年的 11.6%，期间下降了 5.3 个百分点。

悬浮式罗茨鼓风机：鼓风机分类介绍

　　鼓风机的定义：

　　它是一种输送气体的通用机械。从能量观点来分析，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械，作为气体动力源主要用于气体输送。从使用领域分析还可用于气体助燃、金属氧化、脱硫氧化、发酵、污水处理等。

　　鼓风机的分类：

　　容积式：罗茨风机、螺杆风机

　　离心式：多级离心风机（低速）

　　单级离心（高速）：齿轮增速、空气悬浮、磁悬浮

　　各类鼓风机原理及优缺点：

　　1.罗茨鼓风机

　　原理：罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，目前多为三叶型，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3 次吸、排气。结构简单，性能稳定。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。

　　优点：

　　结构简单、工作稳定、噪音较大、应用范围广、能耗高、体积大

　　缺点：

　　（1）无内压缩过程，绝热效率较低（小机型尤为偏低）；

　　（2）由于间隙的存在，造成气体泄漏，且泄漏流量随升压或压力比增大而增加，因而限制了鼓风机向高压方向的发展；

　　（3）由于进、排气脉动和回流冲击的影响，气体动力性噪声较大。

　　2.螺杆鼓风机

　　原理：螺杆式风机的运行原理是两根平行的阴阳转子在“∞”形气缸中相互啮合形成工作容积，通过同步齿轮，转子作反向高速转动，随着转子转动工作容积的大小发生周期性的变化，在气体输送过程中同时实现气体的压缩。

　　优点：

　　（1）排量、 输出压力控制方便。

　　（2）抗污染能力强。螺杆式风机的增压部件为一组相互啮合的螺杆， 这种结构具有很强的抗污染能力。

　　缺点：

　　（1）易出现漏气现象。 以螺杆相互啮合进行空气压缩的螺杆式风机因其结构特点， 容易出现漏气现象。

　　（2）螺杆易磨损。 螺杆式风机的啮合压缩方式需要2支螺杆在工作中不断接触，这就会出现螺杆材料的磨损， 且随着使用时间增加，磨损情况也会逐渐加剧。

　　3.多级离心鼓风机

　　原理：离心鼓风机是电机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。

　　优点：

　　（1）满载效率高于罗茨鼓风机

　　（2）低速多级离心式鼓风机是低转速机械风机运行平稳可靠、使用寿命长。

　　（3）操作维护比罗茨风机简单，全风冷式设计，无冷却水相关故障和维保费用。

　　缺点：

　　（1）流量调节性能差、效率偏低、能耗高，运行费用高。

　　（2）多机并联运行时，易相互干扰，发生喘振。

　　（3）体积大、质量重、振动大，安装需做基础。

　　（4）有油，要定期的更换润滑油。

　　4.单级齿轮增速鼓风机

　　原理：其工作原理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）。在单级离心鼓风机中，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。压力增加主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。

　　优点：

　　（1）采用三元流动理论设计，且是一级结构，流道短、损失较小，效率较多级离心提高10-15%。

　　（2）结构上采用轴向进气导叶调节装置，使其在低负荷条件下也可以达到较高的运行效率，这是罗茨风机没有的优点。

　　（3）采用自动化监控系统，自动化程度高。

　　缺点：

　　（1）高转速，噪音高，无法采用变频调速，部分负载能耗高。

　　（2）齿轮箱结构复杂，设润滑油循环系统和冷却等辅助系统，维护成本高，大修必须返厂

　　（3）设备造价高。

　　（4）体积大，振动大，安装需做基础

　　（5）有油，要定期的更换润滑油，且需要特别训练的操作人员

　　5.空气悬浮离心式鼓风机

　　原理：空气悬浮鼓风机操作主要通过离心力完成，启动前轴和轴承之间有物理性的接触，启动时轴和轴承相对运动以产生空气压力，轴回转的时候, 轴周围的空气流动（速度能量）变换成压力，使回转轴自转，在轴达到一定的回转速度时（3000-5000RPM）空气压力使得轴浮扬。旋转的叶轮使气体获得离心力。

　　优点：

　　（1）节能高效，空浮鼓风机使用了空气悬浮轴承，直联技术，高效叶轮，用锦工无刷直流电机，无额外的摩擦，风机根据输出的风量自动调整电机功率的消耗，保持设备运行的高效率。

　　（2）无保养，没有传统风机所必须的齿轮箱及油性轴承，采用的一系列高新技术叶轮与电机不使用联轴器，直接连接，智能控制系统，提高供气系统运行的稳定性。

　　（3）运转控制便利，可在个人电脑上对风机转数，压力，温度，流量等进行自检并定压运转，复核/无符合运转，超负荷控制，通过控制系统等实现无人操作。

　　缺点：

　　（1）空气悬浮风机由于使用外部动压空气，在转速较低的情况下，主轴存在干摩擦问题，解决此问题对厂家的技术水平提出了较高要求。

　　（2）空气悬浮轴承在启动和暂停的时候，需要摩擦轴承，不能频繁启停，一天内启停的次数不能超过3次。

　　（3）为了轴承性能失效的情况需要补助措施，像补助电池和使用润滑油的补助轴承等，轴承系统故障时，维护费用高。

　　6.磁悬浮离心式鼓风机

　　原理：磁悬浮离心鼓风机是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种。其主要结构是高速永磁同步电机和高效三元流叶轮直连，而转子通过电磁力悬浮于主动式磁悬浮轴承上，转子和轴承无接触无摩擦无需润滑。磁悬浮离心式鼓风机不需要增速器及联轴器，实现了由高速电机直接驱动，由变频器来调速的单机高速离心鼓风机。

　　优点：

　　（1）节能高效：高速电机和叶轮直接耦合驱动，无接触损失和机械损失，实现了高转速无极变转速调节，比传统的罗茨风机节能30%以上。

　　（2）低噪音：采用自平衡技术，磁悬浮轴承振动量比传统轴承小一个量级；采用主动减震设计，运转稳定，机体振动小，风机噪音在80dB以下。

　　（3）可实现智能控制：可实时监控风机运行状态，实现风量、风压、转速等智能调控和手动等模式控制；出现故障还支持远程维修、调试。

　　（4）冷却效率高：冷却系统采用风冷和水冷结合的方式，能够有效保护电机，可实现风机的随时启停。

　　（5）免维护：一体化撬装结构，日常运行，免机械维护，仅须更换过滤器。

　　缺点：

　　（1）磁悬浮轴承使用磁悬浮支撑负载，旋转轴可以悬浮并相对运动，而不会摩擦或磨损，为了正确监测级柱（磁铁的极）需要非常复杂的控制系统和传感器。

　　（2）为了停电时轴承性能失效的情况需要补助措施，像补助电池和使用润滑油的补助轴承等，轴承系统故障时，维护费用高。为了解决这个问题，已有“自发电双重保护”技术，目前只有德国琵乐和南京磁谷两家公司掌握这种技术。

　　各类鼓风机性能对比：

　　主要生产厂家：

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