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空气悬浮离心鼓风机及其在污水处理厂的应用

编辑:国合动力科技宜兴淘宝彩票时间:2019-07-20

空气悬浮离心鼓风机借鉴了航空、航天器的涡轮发动机技术 , 是一种全新概念的离心鼓风机, 它具有效率高、噪声低、振动低、磨损低的特点, 是一种无冷却系统及无油润滑系统的绿色环保设备。它采用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承”这两大突破性核心技术, 改变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。设备系统简化, 缩小了设备的外形尺寸, 所输出的空气中不含油分, 是真正的无油离心鼓风机。

1 空气悬浮离心鼓风机的构造及技术特性

空气悬浮离心鼓风的机构造主要有以下几部分组成。

① 高速直联电机: 设计采用大功率 AIM 或BLDC 高速直联电机, 电机最高转速可达 200000rpm 。小于 150 HP 采用异步电动机; 大于 150 HP 采用 BLDC 电机。可提高设备技术性能, 运行可靠性及节约能耗。

② 空气悬浮轴承: 空气悬浮轴承主要包括径向轴承及止推轴承等部件。启动前回转轴承和轴承之间有接触, 启动时回转轴和轴承相对运动, 形成流体动力场, 在径向轴承内此流体动力形成浮扬力, 导致轴与轴承不同心。轴回转时在径向轴承里形成流体压力场, 使轴承处于悬浮状态, 而无接触, 达到回转自如的目的。这种轴承无油润滑系统, 能量损耗低,效率高。

③ 三维模拟涡轮叶轮: 采用 SVS 钛合金材料,抗变形能力强, 选择最佳效率角度设计, 效率高达88% 。采用变频调节方式, 使悬浮离心鼓风机的可调范围更宽。

④ 空气自冷却技术: 采用空气自冷却技术, 空气流道设计合理, 配有电机散热翼翅。 200 HP 以上大机型设有冷媒内循环系统, 无需另设冷却风扇或补充水。可确保悬浮离心鼓风机在炎热的夏季仍保持可靠的工作性能。

⑤ 控制模式: 可提供 5 种控制模式, 定风量、定风压、定转速、定 DO 自动及手动控制模式, 设有参数显示装置。综上所述, 空气悬浮离心鼓风机的优点主要有以下几点。

首先是节能。该空气悬浮离心鼓风机采用了高速直联电机、空气悬浮轴承及三维模拟涡轮叶轮, 故效率极高。与罗茨鼓风机相比可节能约 25%~35% ,与传统多级离心鼓风机相比可节能约 15%~20% , 与传统单级涡轮离心鼓风机相比可节能约 10%~15% 。污水处理厂曝气鼓风机的能耗约占全厂能耗的50%~60% , 在提倡高效节能的今天, 选用节能鼓风机尤为重要。

其次是低噪音、无振动。据检测, 距空气悬浮离心鼓风机 1 m 处, 噪音小于 78 分贝。由于采用了高速直联电机和空气悬浮轴承技术, 所以无复杂的转速齿轮、油润滑轴承, 有效地避免了机械接触和摩擦, 从而达到了低噪音及无振动的目的。安装时无需在地坪上进行固定, 机器本身设有水平调节器, 只进行设备水平调节即可。第三是不需润滑油系统及冷却系统。由于采用空气悬浮轴承, 不需要复杂的转速齿轮及油性轴承, 达到了无润滑的技术要求, 也省却了循环油泵等辅助系统, 提高了设备的可靠性, 减少了设备维护工作量。该机的结构、设计、材料确保了设备免维护保养。仅对进风过滤器进行清洗或更换即可。

2 污水处理领域内鼓风机使用情况和性能比较20 世纪 80 年代以前, 污水处理厂大多采用罗茨鼓风机, 其具有价格便宜且耐用等特点。但罗茨鼓风机效率低、噪音高。适用于变水位处理工艺, 在SBR 池中应用更为合理。20 世纪 80 年代中期起, 污水处理厂多数采用多级离心风机。这种风机的特点是转速相对低、噪音低、设备结构简单、维护简便, 流量随背压变化而变化。但多台风机联动时易产生互相干扰, 不适合变水位处理工艺。

20 世纪 90 年代中期后, 污水处理厂选用单级高速涡轮离心鼓风机。该机的特点是转速高、噪音高、转速一定时风压比较稳定, 流量变化范围较多级离心风机宽。设备精度高而复杂, 需要润滑循环系统和冷却系统等, 不容易维护, 辅助系统也需能耗。该风机适用于大型污水处理厂。近年来开始选用磁悬浮鼓风机或空气悬浮离心鼓风机。这种鼓风机对各类处理工艺都适用, 中小型污水处理厂选用这两类悬浮鼓风机更合适。几种鼓风机性能特性比较见表 1 。

3 应用前景

目前, 在全国 600 余座中小城市中, 有污水处理厂逾千家。而污水处理厂曝气的能耗约占全厂能耗的 50%~60% 。污水处理厂若选用高效、耐用的鼓风机曝气设备, 则每座污水厂可节能约 15%~20% 。在国家节能减排的方针政策的指导下, 选择高效节能的鼓风机将成为城市污水处理厂的一种趋势, 空气悬浮离心鼓风机将会得到较广泛的应用。


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