（重庆康达环保产业（集团）有限公司，重庆 401121）
随着国家对环保产业的重视程度越来越高，污水处理及流域治理得到前所未有的发展机遇，随之环保设备的制造也得到了进一步的发展，鼓风机作为污水处理过程中的关键设备之一，它不仅是污水处理厂运行正常与否的关键，同时也是整个污水处理厂运行成本（泵也是运行成本的决定因素，这里不作论述）的决定因素。
1 市政污水处理厂常用鼓风机工作原理分析
目前市政污水处理行业常用的鼓风机主要有罗茨风机、多级离心风机、单级高速离心风机、空气悬浮高速离心风机、磁悬浮高速离心风机，下面主要对各类型鼓风机的工作原理进行分析。1.1 罗茨风机
罗茨风机是一种容积式鼓风机，其输送的风量与转数成正比，通过装在平行轴上的两个转子相互啮合，由同步齿轮保持正确的相位，以相反方向旋转，随着转子的旋转交替形成吸气气穴，吸入一定体积的气体，气体在气缸内进行压缩和升压后，经排气口排除。这类机械回转运动，结构简单、维修方便、使用寿命长，且适合流量要求稳定而阻力变化幅度大的场合，但能效低、噪音较大，因此适合小型污水处理厂。1.2 多级离心风机
多级离心风机工作时入口压力恒定不变，出口压力随流量变化而变化，依靠旋转叶轮不断的吸气和排气，通过对气体的一系列作用，使其动能和压力增加，将电机的机械能传递给载体；受入口压力和温度的影响较大，通常通过调节入口蝶阀或变频器来调节风机流量。该类型风机属于低转速机械，可靠性高，使用寿命长，结构紧凑，润滑系统简单，但效率低，逐渐被空气悬浮和磁悬浮离心风机取代。1.3 单级高速离心风机
单级高速离心风机属于恒压风机，电机通过轴驱动叶轮高速旋转，在离心力的作用下，气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速，然后进入扩压腔，改变流动方向而减速，将高速旋转的气流的动能转化为势能，通过排气口排出气体，依靠叶轮连续旋转作用下不断的吸气和排气，达到连续鼓气的目的。该类型风机转速高，出口压力稳定，流量随负载的变化而变化，使用传统齿轮增速，技术成熟，通过调节出口导叶来进行风量控制，风量调节范围广，效率高，噪音比罗茨风机小，但对风机房面积较大，一般在大型污水处理厂使用广泛。1.4 空气悬浮离心风机
传统鼓风机都是通过齿轮增速的方式运转，空气悬浮风机是一种新概念风机，不需要齿轮箱增速器及联轴器，由高速电机直接驱动，通过变频器来调节转速来调节风量，选用空气悬浮轴承，通过空气力场使轴承悬浮并保持高速旋转。这类设备因为没有机械损耗及无需润滑油系统，所以具有高效、节能、低噪音、运行可靠和长期无需维修保养的特点，同时对风机房的基础要求低，因此目前逐步取代多级离心风机在国内的市场，一般在中小型污水处理厂使用广泛。1.5 磁悬浮离心风机
磁悬浮离心式鼓风机是将磁悬浮轴承技术和高速电机技术融入传统风机中形成的一种高效、节能、环保的新型鼓风机，利用常导磁吸原理通过电磁吸力来实现转轴悬浮高速稳定运转，通过变频器自动调节和控制风量、风压等输出参数，利用位置传感器、功率放大器和PI运算器，实现对电机转轴实时状态检测、调整和故障诊断，能有效调整转轴的不平衡，能有效实断电保护措施。
表1 常用鼓风机综合性能比较表
表2 能耗比较
由于利用变频调节输出和非接触式运转，具有高效、节能，低噪音，运行维护成本低，设备体积小，安装操作简便，适合在中小型污水处理厂使用广泛。
2 几种常用鼓风机综合性能比较比较
通过对污水处理厂常用的罗茨风机、多级离心风机、单级高速离心风机、空气悬浮离心风机和磁悬浮离心风机进行综合性能比较，如表1所述。3 工程案例
3.1 工程概况
商丘市污水处理厂总规模18万吨/日，分两期建设，其中一期8万吨，采用氧化沟处理工艺；二期10万吨/日，采用改良A/A/O处理工艺；出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标。3.2 鼓风机概况
本次鼓风机实列仅对二期风机进行对比分析，为节能降耗，在2016年对二期的鼓风机进行了更换，改造前选用某国内品牌单级高速离心风机，数量3台（2用1备），单机流量188m/min，压力7.3mHO，功率315KW；改造后选用磁悬浮离心风机，数量4台（3用1备），单机流量70m/min，压力7.3mHO，功率125KW。每台鼓风机根据流量要求自动控制其流量变化。能耗比较见表2。由表2可知，按电费0.7元/度计算，采用磁悬浮离心风机能耗单级高速离心风机节省约40%。由于污水处理厂鼓风机的能耗较大，因此选择高效节能的磁悬浮离心风机能大大节约运行成本。
4 结语
磁悬浮离心风机目前在国内市场属于新型产品，相比于其它类型风机，工程造价相对较高，但该风机具有免维护，效率高、较其它风机更能节能的特点，且能降低鼓风机房面积建设成本，安装简单，因此，磁悬浮离心鼓风机在污水处理厂的应用前景非常广泛。[1] 离心式鼓风机原理[M].北京:机械工业出版社,1980.
[2] 王仲奇.透平机械原理[M].北京:机械工业出版社,1981.
[3] 宋文清.空气悬浮离心鼓风机在污水处理厂的应用[J].城市道桥与防洪,2010,(8): 114-116.
[4] 吴顺勇,刘晓冬,吴彦东,等.磁悬浮单级离心鼓风机在污水厂的应用[J].设备管理与维修,2012,(6):29-31.
[5] 谢长焕,王鹏,孟玉,等.空气悬浮离心鼓风机及其在污水处理厂的应用[J].中国资源综合利用,2008,(9):31-32.
最新评论