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單級離心、多級離心風機與羅茨風機的區別(專業文章)-華東風機

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      單級離心、多級離心風機與羅茨風機的區別?

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      人氣:-發表時間:2016-11-25 16:55【

       01、羅茨風機

      羅茨鼓風機屬于容積式鼓風機,是回轉式鼓風機的一種,利用兩個葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸內做相對運動來輸送氣體。由于轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間內,再經排氣口排出,氣體經羅茨風機沒有內壓縮過程。

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      羅茨鼓風機結構簡單運行平穩、可靠,機械效率高,便于維護和保養,對于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感;當壓力在一定范圍內變化時,轉速不變,則流量為一常數;運行時適應性強,在流量要求穩定而阻力變化幅度較大時,可以自動調節;與離心風機相比價格低。但噪聲大,存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點,同時其風量調節只能采用調節轉速法和旁路放風閥法,調節轉速法由于羅茨風機采用恒轉矩負載,轉速不可調節,而旁路放風閥法則造成能量浪費。當然,對變頻改造后的羅茨風機,在小流量、變流量時效率較高,可達95%以上;效率一般在70%左右,較離心風機相比效率較低,特別是在流量高于100m3/min時,功耗較大。目前,在國外的污水處理系統中,羅茨鼓風機由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題,已經被淘汰。

      羅茨鼓風機的性能曲線主要指風量(Q)和壓力(P)變化關系的曲線Q-P及軸功率(N)和壓力變化關系的曲線N-P。通過羅茨風機的性能曲線可以看出,在一定轉速下,羅茨鼓風機的壓力變化量較大時,風量的變化量非常小,基本不變;而功率曲線表明,功率隨著壓力的增高而增加。因此,羅茨鼓風機特別適用于管網阻力多變而風量要求基本穩定的場合,我國小型市政和工廠污水處理中應用較多。

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      02、多級離心鼓風機

      離心鼓風機又稱透平鼓風機,氣體在旋轉的葉輪作用下,獲得壓力和流速的增大,可以實現連續送風。其工作原理為當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉,氣體在離心力的作用下甩出并改變流向,動能轉換為靜壓能,從排氣口排出氣體,同時在葉輪間形成一定負壓,使外界氣體在大氣壓的作用下補入,達到連續鼓風的目的。離心鼓風機根據葉輪數量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉子在2只或2只以上的葉輪串聯在同一根主軸上,至多可有八級風葉,轉子轉速為3000~3600r/min的離心式鼓風機[4]。離心鼓風機一般選用進口節流調節流量與壓力,使風機在較低的功率下運行,不需要放風調節,且能保持同額定工況基本相同的高效率,適用于壓力流量都不穩定的工況。

      多級離心鼓風機的送氣量一般較大,但所產生的風壓不高,出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

      與羅茨鼓風機相比,低速多級離心鼓風機由于具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等優點,20世紀80年代以來,在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機,但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

      03、單級高速離心鼓風機

      單級高速離心鼓風機是從20世紀90年代開始,隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發展起來的。單級離心鼓風機采用齒輪箱增速,在齒輪箱內用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風機由于只有一個葉輪,不可能產生較大的風壓,它的出口壓力多在50kPa以內,流量在18~1050m3/min,一般80m3/min左右。

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      單級高速離心鼓風機采用了三元流動理論進行設計,使其更加符合流體流動規律,其葉輪效率較采用二元葉輪的多級低速離心鼓風機有很大的提高,而且是一級結構,流道短、損失較小,使其效率較多級低速離心提高10%~15%,可高達82%;在結構上采用了軸向進氣導葉調節裝置,在壓力恒定時,流量調節為額定流量的65%~105%,使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率,這是羅茨鼓風機所沒有的優點;采用自動化監控系統,自動化程度高;采用組裝式整體結構,與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比,節約消耗,重量一般少70%,占地面積約小50%;同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%~40%,故其轉子轉動慣量較小,機組的啟動和停車時間短,無需高位油箱和蓄能器,使鼓風機轉速可達100000r/min。

      由于單級高速離心鼓風機具有重量輕、體積小、節約能源、性能調節范圍廣泛、效率高和自動化水平高等優點,早已在國外取代多級低速離心式得到廣泛應用,是目前污水處理行業的主流產品。目前,國外生產單級高速離心鼓風機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等,國內的廠家主要有沈陽鼓風機廠、杭州制氧機廠和陜西鼓風機廠等。

      羅茨風機適用于100m3/min以內較小流量的處理設備,能耗與離心式相差不大,流量調控好,變水位效率高,且價格低,總體價格經濟效益好,主要用于小型市政污水及工廠污水處理,特別是適合CAST工藝(循環式活性污泥法)污水處理廠。

      多級離心風機適用于流量范圍在100~400m3/min的情況下,雖然成本較羅茨風機稍高,但其能耗低,長期綜合效益最佳,主要用于中小型市政污水處理廠。

      單級高速離心鼓風機無法采用變頻調速,在滿負荷時效率高,但當流量減少時,功耗并不是同比減小,因此部分負載的效率低,能耗大,主要適用于大中型污水處理廠。

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