風機的應用選擇

1、污水處理工藝中鼓風機調控方式的選擇污水處理工藝中鼓風機調控方式的選擇在城市污水處理工藝中，活性污泥法具有投資少、處理效率高、運行經驗成熟等特點而被廣泛使用。其曝氣系統(tǒng)通常采用鼓風曝氣。實際運行中，污水的水質、水量及環(huán)境等因素總處在變化之中，曝氣系統(tǒng)應能根據(jù)曝氣池溶解氧含量的變化及時調節(jié)供氣量，以保證處理效果，并不致浪費能源。因此，在項目設計階段，業(yè)主和設計單位均高度重視鼓風機的選型及調控方式的選擇。太原市河西北中部污水處理廠工程的初步設

2、計，鼓風設備采用了單級高速離心風機，變頻控制調節(jié)風量的方案。為了滿足污水處理工藝的要求，最大限度節(jié)能、降低建設投資，經考察，并多次組織專家進行技術經濟分析和論證，認為針對本工程污水處理鼓風曝氣工藝特點，采用進口導葉是鼓風機合理的調控方式。1工程概況及鼓風機調控方案工程概況及鼓風機調控方案1.11.1工程概況工程概況太原市河西北中部污水處理廠位于太原市汾河西岸，九院沙河入汾河口南岸，是國家投資的“雙千億”工程之一。設計規(guī)模為處理污水量15

3、0000m3d，采用AB法生物處理工藝。工程分二期建設，一期工程按80000m3d實施，二期達到設計處理能力，目前正在實施中。1.21.2鼓風機調控方案鼓風機調控方案在初步設計中，鼓風曝氣裝置，設計選用單級高速離心鼓風機?？紤]到污水處理量的不均衡性，為了節(jié)約能源，保證風機出口壓力不變及各工藝構筑物需氣量的要求，設計采用變頻調節(jié)的方式來控制鼓風機風量的變化。主要設計參數(shù)如下：出口相對風壓：49kPa風量：150m3min?臺（一期4臺）

4、進氣溫度：25℃進氣壓力：98kPa排氣壓力：147kPa變頻器接受調節(jié)信號為4～20MaDC2離心風機調控方式的分析、選擇離心風機調控方式的分析、選擇離心風機是目前應用最廣泛的風機，是風機節(jié)能的主要對象。從調查中了解到，目前風機運行中存在的主要問題是能源浪費嚴重。根據(jù)國家有關部門統(tǒng)計，風機與泵的用電量占全國用電總量的40％左右[1]。造成風機能耗大的主要原因是由于運行中的風機大量采用檔板、閥門等調節(jié)方式。這種方式雖簡便易行，但在調節(jié)過

5、程中將產生大量的能量損耗。因此，在污水處理工程中需經常調節(jié)風量的鼓風機，應選擇合適的調節(jié)方式，以降低能耗。2.12.1離心風機的工作原理及特性離心風機的工作原理及特性單級高速離心風機的工作原理是：原動機通過軸驅動葉輪高速旋轉，氣流由進口軸向進入高速旋轉的葉輪后變成徑向流動被加速，然后進入擴壓腔，改變流動方向而減速，這種減速作用將高速旋轉的氣流中具有的動能轉化為壓能（勢能），使風機出口保持穩(wěn)定壓力。從理論上講，離心鼓風機的壓力流量特性曲線

6、是一條直線，但由于風機內部存在摩擦阻力等損失，實際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對應的離心風機的功率在本工程中，曝氣池深度是固定的，鼓風機在保持出口壓力恒定條件下，進行流量調節(jié)，即Ｈ＝常量，Ｑ＝變量時，管網的特性曲線近似于水平直線，鼓風機采用進口導葉調節(jié)，不必借助于改變管網特性曲線，可通過改變導葉的開閉角度，使風機的壓力流量性能曲線改變，流量的變化是通過將工況點移動到新的改變了的風機特性曲線上的方法實現(xiàn)的（見圖4）。離心風

7、機采用進口導葉調節(jié)方式，在部分負荷運行時可獲得高效率和較寬的性能范圍，在保持出口壓力恒定條件下，工作流量可在50％～100％額定流量范圍內變化[2]。調節(jié)深度愈大、省功愈多。如流量減少到額定流量的60％時，進口導葉方式比進口節(jié)流方式節(jié)省功率達17％之多[3]。此外，其結構相對簡單，運行可靠，維護管理方便，初期投資低。因此，本工程中鼓風機采用進口導葉調節(jié)流量，顯然是最佳調節(jié)方式。2.42.4不同調控方式的比較不同調控方式的比較圖5給出了不

8、同調控方式時風量和軸功率的關系。盡管變頻調節(jié)的離心鼓風機調節(jié)范圍很廣，在節(jié)能上有顯著效果，但用在本工程的工藝系統(tǒng)中將受到工藝條件限制，調節(jié)范圍僅為80％～100％，而且通過圖5[3]可看出，在相對流量變化不大時，變頻與導葉兩種調節(jié)方式消耗功率差別并不大，因此采用變頻調節(jié)方式，其節(jié)能特長顯示不出來，這就失去了選擇它的意義。而選擇導葉調節(jié)方式的鼓風機，在保持出口壓力恒定條件下可以較大范圍調節(jié)風量（５０％～１００％），以保證污水中溶解氧含量穩(wěn)

9、定，相對地節(jié)省了能源。所以應選擇導葉調節(jié)方式的高速離心風機，作為本工程的設備選型。同時，為了更好地體現(xiàn)出節(jié)能效果，對于大功率的離心風機，還應注意配套電機的選擇，如采用10kV高壓電機，也有助于降低能耗。通過對變頻與導葉調節(jié)方式的原理與特點的分析，明確了在采用鼓風曝氣的污水處理工藝中，鼓風機調控方式的選擇，不能只考慮節(jié)能，而必須在滿足曝氣工藝對風量、風壓要求前提下，從流量變化范圍、風機功率大小、調節(jié)裝置的技術復雜程度、可靠性及投資等方面綜

10、合考慮，進行技術經濟分析，作出合理的選擇。三晶變頻器在風機中的調速節(jié)能作用三晶變頻器在風機中的調速節(jié)能作用三晶S350變頻器應用風機上的特點：1、符合風機負載特性的二次方減轉矩曲線2、可根據(jù)負載自行設定運行曲線3、調速節(jié)能三晶三晶S350系列是新一代高性能矢量變頻器，產品有如下特點：系列是新一代高性能矢量變頻器，產品有如下特點：■采用最新高速電機控制專用芯片DSP，確保矢量控制快速響應■硬件電路模塊化設計，確保電路穩(wěn)定高效運行■外觀設計

11、結合歐洲汽車設計理念，線條流暢，外形美觀■結構采用獨立風道設計，風扇可自由拆卸，散熱性好■無PG矢量控制、有PG矢量控制、轉矩控制、VF控制均可選擇■強大的輸入輸出多功能可編程端子，調速脈沖輸入，兩路模擬量輸出■獨特的“挖土機”自適應控制特性，對運行期間電機轉矩上限自動限制，有效抑制過流頻繁跳閘■寬電壓輸入，輸出電壓自動穩(wěn)壓（AVR），瞬間掉電不停機，適應能力更強■內置先進的PID算法，響應快、適應性強、調試簡單；16段速控制，簡易PL