单级离心鼓风机选型与技术研究.pdf

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1、矾城建／承I业通用机械单级离心鼓风机选型与技术研究湖北理工学院(黄石435003)徐庆华【擅■】介格T挂风机的工作原理．阐述7污水赴理厂挂风机遗型的重要性，重点分析T单垃离心靛风机的技术特点厦优势．提出7挂风机造型时需考虐的几个重要因素。实战表明．单扭离·o挂风机是太中型污水赴理厂曝气谩彝选型的罩佳连择。【关键谓】污水处理鼓风机曝气效率节能一．前言鼓风机是用于输送气体的通用设备。在污水处理行业，鼓风机主要功能用于污水净化处理过程曝气供氧，其能耗约占污水处理厂总能耗的50％～60％。因、此，鼓风机选型科学与否，直接关系到污水处理厂水质是否稳定选标和节能降耗问题。目前国内外污水处理厂普遍

2、使用的鼓风机类型主要有单级离心鼓风机、多级离心鼓风机和罗茨鼓风机三种。某城市污水处理厂设计处理规模为12x104mⅦ，采用A2，0处理工艺，选用3台单级离心鼓风机(2用l备)，自2009年投运以来，使用效果良好。实践证明，大中型污水处理厂选用单级离心鼓风机是最佳的选择。船烹黜。。。二．鼓风机工作原理1离心鼓风机离心鼓风机根据动能转换成势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后通过减速、改变漉向．使动能(速度)转换成势能(压力)。在单级离心鼓风机中(转速12O∞～20000r『mjn)，气体从轴向进人叶轮，流经叶轮时变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向并减速．选

3、种减速作用将动能转换成压力能并将气体输送出去。在多级离心鼓风机中(转速3000～360叫mIn)．通过回旆器使气流进入下一级叶轮．产生更高的压力。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压器的增压过程。2罗茨鼓风机罗茨鼓风机是一种窖积式鼓风机．其装在平行轴上的两个8字型转子相互啮合，以相反方向旋转。随着转子的旋转交替形成吸气气穴，吸人一定窑积的气体，气体在气缸内推移、压缩和升压。最后从排气口排出。两个转子用一对同步齿轮保持相互位置，转子互相不接触，转子与转子之间、转子与气缸之间保持一定的间隙。三，簟级离心鼓风机的构造殛特点1轴承单级离心鼓风机工作转速较高，正常运行于第一临界速度和第二临

4、界速度之间．其轴承选用静压滑动轴承。鼓风机运行中虽然转速较高．但轴承和轴之间为非接触性运转，基本没有磨损．无需额繁更换零部件。其设计使用寿命均在10万h以上，适合长期稳定运行。2叶轮叶轮由实心铝台金锻造而成。通过五轴数控加工中心制造的三元叶轮，其性能和加工精度得到大大提高．从而提高了工作效率。叶轮三雏形体是依据计算机三雏模拟和多次对不同形状的叶轮进行垒刻度测试而制得的，因此完垒满足空气动力学的设计要求。3双导叶调节机构单级离心鼓风机具有双导叶调节机构，即通过入口导叶可以调节气体入射叶轮的角度．以提高运行效率·通过出口导叶可蹦调节鼓风机风量。与其他类型鼓风机相比．其流量调节方式不是通过

5、节流的方式进行，从而使风量调节系统能量损失最小。四．簟级离心鼓风机技术优势1效率高双导叶单级离心鼓风机的特点是高效区域范围较多级离心鼓风机宽．在整个工作范围具有极高的工作效率，其整机效率较多级鼓风机高30％～40％．单台流量调节范围45％～100％。同时，鼓风机的特性曲线完垒是由导叶和叶轮等内在结构特性决定的，根据单级离心鼓风机流量一压力差性能曲线．在整个流量范围曲线形状比鞍陡《见图1)．使得流量对压力和温度的变化不很敏感．特别适于污水处理工艺的调节。另外．喘振线(图l最上面的水平线)为一恒定压力的水平线，可使风量在大范围内进行调节，而不受喘振的影响。；莩“?———_一一一二H⋯Jj

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7、⋯_二H“pHn【、■}圈1渣量—压力薯性能曲线＆：¨mlm．T月．城建／承I业进用机械●置哺2节能采用人口和出口双导叶调节风量适应空气动力学基本原理，较多级离心鼓风机人口节流阀调节相比，节能15％一20％．可使风量调节系统能量损失最小。根据三种鼓风机流量一功率关系曲线(见图2)，在相同拢量的条件下．鼓风机所需功率值依次为罗获鼓风机最大，多级离心鼓风机攻之，单级离心鼓风机最小．尤其当流量大于300m，／min或处于中、大流量范围时．三者功率差值甚大。另外，单级离心鼓风机由于采用的是单一叶轮，与多级离心鼓风机相比不存在特有的级间能量损失。。，【m’，mln1笋燕

8、破眦机多妊辩。拦凤机堆缎舸。烈M帆田2三种觏机涟量—功宰曲线3运行和维护成本低单级离心鼓风机工作转速较高，选用静压滑动轴承后，轴承和轴为非接触性运转，基本没有磨损，使用寿命相对较长。而多级离心鼓风机转速相对鞍低，鼓风机的轴承为攘动轴承．属于相对摩擦式运转。故需定期维护和更换。某城市污水处理厂自运营3年以来，使用的单级离心鼓风机基本做到了免维护．维护成本较低。从三种鼓风机单位流量成本曲线图(见图3)中可4《■《g围3单位流■成车分析9菠蛀H帆#理离。蛀风机竹