磁悬浮单级离心鼓风机在污水厂的应用

磁悬浮单级离心鼓风机在污水厂的应用吴顺勇刘晓冬吴彦冬摘要比较罗茨鼓风机、离心鼓风机和磁悬浮单级离心鼓风机的结构特点和技术特性，得出磁悬浮单级离心鼓风机能耗低，适合在污水厂应用的结论。关键词磁悬浮鼓风机对比中图分类号X505文献标识码B一、引言污水厂二级生物处理段采用底部曝气的效率要高于表面曝气，且可以减少生物池占地面积，现在多数新建污水厂均采用鼓风机底部曝气工艺。底部曝气工艺所用鼓风机的耗电，占该工艺段全部耗电的95％以上，而生化段曝气的能耗占污水厂能耗的60％以上。对于采用鼓风机底部曝气工艺，选择何种形式的鼓风机，将直接影响到污水厂的投资、运行管理费用和长期效益。1．常用鼓风机(1)罗茨鼓风机。罗茨鼓风机利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体，其结构简单、制造方便，易于控制和维护，但是效率低于多级、单级离心风机，气流脉动与噪声大，在污水厂中多用于反冲洗或者气提等工艺段。(2)离心鼓风机。当电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于人口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补人，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。离心鼓风机根据其工作叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。由于离心鼓风机在大风量时效率远高于罗茨鼓风机，在污水厂多被用于生化段的曝气2．鼓风机能耗对比常用的风机的能耗，依次为罗茨鼓风机>多级离心鼓风机>单级离心鼓风机。由于生化段曝气需要的气量大，且需要连续作业，罗茨鼓风机的能耗远远大于离心鼓风机，因此离心鼓风机比罗茨鼓风机更适合用于污水厂生化段的曝气。二、磁悬浮单级离心鼓风机1．原理磁悬浮单级离心鼓风机采用(高速电机+变频器+磁悬浮轴承)一体化结构。电机出力轴与叶轮直联，省去齿轮、联轴器中问机械增速装置。变频自动调节和控制风量、风压等输出参数。没有任何机械接触，无需油润滑系统。标准配置包括高速电机、变频器、无油磁性轴承、放空阀、本地控制、安全监控系统和隔声罩，所有部件集成整体安装在普通底座上，无需特殊固定基础。2．关键部件鼓风机压缩单元和电机共同组成高速单元整体(图1)。(1)磁力轴承为高速单元中最关键部件，其采用的主动式磁力轴承。利用常导磁吸原理(类似于上海磁悬浮列车采用的德国EMS技术)通过电磁吸力来实现转轴悬浮高速稳定无摩擦运转。利用位置传感器、功率放大器和PI运算器，实现对电机叶轮电机轴向磁轴承径向磁轴承位置感应器风扇转实鉴态测、警图1和故障诊断，其主动控制能力能够有效抑制转轴的不平衡振动，有完备和严格的断电保护措施。(2)叶轮形状是使用CAM技术在数控中心加工锻造实心的铝合金而成。叶轮为半开式设计，与电机轴直联，叶片为三维形状，能根据风机的实际设计要求进行最优配置。(3)涡壳与风机出口联为一体。(4)变频器电机冷却方式为风冷。垂直放置的电机轴与叶轮、电机冷却风扇直联，通过磁力轴承和变频器运转。3．产品特点由于利用变频调节输出和非接触式运转，可以有效节能，降低运行维护成本。设备体积小、重量轻、安装操作简便。运行时低噪声、无振动。范围内。旋转工位运行正常，各轴原点都能按正常程序回到原点，设备恢复正常。本次数控转塔式步冲机旋转工位故障处理，摆脱了以往对生产厂家的依赖，为后续同类设备的故障处理提供了借鉴。W12．06—14——生竖塑作者通联：南车株洲电力机车有限公司湖南株洲市石峰区田心高科园412001E—mail：wwq4074660@126．com[编辑利文]设备管理与维修2012№6固4．设备关键参数以合H~sJ,仓房10万污水处理厂使用的HST6000—1一H一4／5／6型磁悬浮单级离心鼓风机(功率190kW)为例，其设备性能参数和运行数据见表1。设备整体重量1400kg，噪声80dB。表1进风温度20oC，相对湿度75％，出口压力0．75MPa敏48．2％6O％80％100％最大105．7％风量／(m3／h)34674320576072007612输入功率／kW90．7107．6137．5l76．1l9O转速／(r／min)l9798200122073l2l62521989进风温度OoC，相湿度65％，出口压力O．75MPa最小46．4％6O％80％1O0％最大104．4％风量／(ruth)33384320576072007519输入功率／kW87-4l06．8l37-3178．2190转速／(r／min)190621932720112210372l368三、磁悬浮单级离心鼓风机和多级离心鼓风机比较1．技术分析(1)多级离心鼓风机采用人VI节流阀方式调节