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風機是活性污泥法處理 廠 的主要動力設 備 , 占全廠能耗的50 %以上 , 直接影響著污 水廠的基建和運轉費用。 為 了使國外在中、 大 型污水廠中大 量使用的大 容量 、 高效率 、 低噪聲離心風 機盡快應用 到國內大 、 中型 污 水廠 中 , 從 198 2年開始 , 上海市政 工程設計 院對我國首批 在大 、 中型污水 廠中使 用的單 級高速離心風機和 多級低 速離心風 機進 行 了 全面的性能測試 , 并通過 了最近由建設部主 持的技術鑒定。 為 了推廣這 項研 究成果, 現 將國產離心風 機的調節特性在此作一 個較全 面的介紹 :
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一 、 概況 表 1 是根據美國國家環 保局提供 的70 年 代末國外用于 污水 廠的三種 類型 風 機 的風量、效率和造價一 覽表 。

在國外 , 由于離心風機 造 價 低, 效 率 高, 風量 調節方便, 節能效 果顯著 , 因而 得 到廣 泛 的應 用。 國內70 年代 的污水 廠中都采 用羅 茨風機 , 到80 年代 , 隨 著污水廠規模的 逐步 擴大, 為了減少臺數 , 提高效率, 降低 噪聲, 也開 始選用離心風 機。 根據我們對杭州制 氧 機 廠 生 產 的 125N M ’/ m in , 風 壓680 0 m m 水柱的單級 高速 離心風機 和陜 西鼓風機廠 生 產 的 150 N M , / m in , 風壓 700 m m 水柱 的多級低速離 心 鳳 機的現場測定 , 其風 量 、 效率 、 噪聲 和風 量 調節特性完全 可以達 到國外同類 產 品 的 水 平, 現將有關的調節特性介紹 如下。
二、 單級高速離心風機的風t 調節特性 及其節能效果

高速離心風 機采用調進 口導葉 片 角度的 方法實現鳳 量調節。

圖1畫出了單機高速離心風機的風量~風機出口壓力曲線。

可 以看到, 高速離心風 機加 裝進 口導葉 片后 , 對應于導葉片的每一個旋轉角度, 鳳 機 就有一條特性曲線與之 對應。 對污水廠來說 , 由于曝 氣池水 深不 變, 則 離心風 機 的出 口壓 力 尸。可近似看為常 數 , 現將曝氣器到水面阻 力為55O0m m 水柱, 節 道阻 力為 500 m m 水 柱, 則 P 。為6 000 m m 水 柱, 在此 作一水平線 , 它和導葉片各開度 下 特性曲線的 交點 , 就是 導葉片各開度 下的 1’ . 作點, 可以 看到 , 隨 著導 葉片角度增 大, l; 作點左 移, 風 量 明顯減 小, 只要 _ L作 點不進 入 “喘振 區 ” , 工作點 對應 的風 量范圍就是 離心風 機的 風 量調節范圍。根據 離心風機的工作點 , 可 以在 各對應 一只 葉片開 度下 的電網輸入功率和風 機效 率特 性曲線 上, 找 到該工 作點的 電網輸入 功 率牙 反J雙機 效率沖 , , 圖 2 就是根據 以 上 方 法 做 出的 尸。為6 o00 m m 水柱 條件 下 , 單 級 高 速 離心風 機隨 導葉片 開度變化時的 風量 , 功率 及 風機 效 率的調 節曲線。 從 圖 2 可以看到 , 當風 機進 口 導葉 片變化時 , 單級高速離心風 機的風 量可 以 大幅度的加 以調節, 在調節過 程中, 風 機的效率下降不 大. 尤其在0 。 ~ 45 。 開度下, 風機的效 率變化更小, 節能 效果更 好。 根 據 圖 2 的 曲線 , ‘ 列出了表 2 及表 3 所 示 的單級 高速離心風機在滿開 度 及 0 。 ~ 45 。 開度下的 風 量, 能耗及其相對 比值的數據。 表 3 反映 了滿 量 程內, 單級 高速離心風 機的氣 量可減小 到滿量 程的 1鄺 , 此時 可 節 約 一半左右的能 耗, 在常用 0 。 ‘ 45 “ 范圍 內 ,

氣量可減 小到。“ 開 度的60 % 以 下, 能 耗可 一節 約。。 開度時的30 % 以上 , 單機節能效果十分 顯著。 杭州制氧機 廠生 產的單級 高速離心風機 除 了可帶進 口導葉片 、 用以 手動調節之外 , 還 設計有。~ 10 m A D C 標準 信號 接口 , 它可 以接受控制 系統的信號, 調節導 葉片開度的 大小 , 從 而使離心 風 機成 為控制 系統的執行 機構 , 自動調節風 量。 三 、 多級低速離心風機的風t 調節特性 及其節能效果 多級低 速離心風 機的風 量調節采用調節 進 口蝶閥的方法實現 , 圖3~ 5 畫 出 了多級低 速離心 風機的風量~ 出 口壓 力 ; 風 量~ 電耗 ; 風 量與風 機效率的 特性 曲線。 從圖 3~ 5 的基本特性曲線簇可 以看到, 多級低速離心 風機 風 量 、 電 耗 、 風機 及電機 效 率隨蝶閥 開度變化。 多級低 速離心風 機的效 率曲線變化很小 , 風 量 和 電耗二 條曲線有很 好的跟 隨特性 , 節能 效 果同樣十 分顯著 。 由圖6 可以列出蝶閥 不同 開度下, 氣量 、 電耗 、 效 率曲線, 其對 應值數據見 表4 。

表4 表明, 多級低速離心風機的 風 量可 在30 % 一 100 % 之間調節、 對應的 功耗比 為 4 0 一 100 % , 也即風量減少70 %時 , 可 節能 60 % 左右 , 單機的節能潛 力同樣是可觀 的。 用作進 口 節流的 蝶閥 如 選 用 帶 0 ~ 10 m A D C 標準 信號接口 的電動蝶閥, 同樣可 以接受 自動控制信號 , 來調節蝶閥開度 , 從而使風 機成為控制系統的執行機構 , 實現 風 量的 自動調節。

四、結論

國內生產的單級高速離心風 機 和多級 低 速離心鳳 機都具 有容量 大 、 效率,;石 , 噪 聲低 的優點 , 技術上 達到 了國外同類產 況 : 的先迸 水平 , 必將大幅度地取代 日前大 益使川的 羅 茨風機 , 它們是大 、 中型 污水廠理 想的曝 / 毛 設備 。 單級高速離心 風機和多級 低速離心 風機 分 別采用調進 口導葉片 和進 !1 蝶 閥開度的 方 法實 現風 機的風 量調節 , 這 種機械的調 右方 法 比靠調電機轉速調 節風 談的 方法簡單可 靠 得多, 也是 目前國際上 最普遍的風 遺調節方 法 , 完全適用于 目前國 內大 、 中型污水廠。 國產高速和 低速離心風 機 風 量調 節范 圍 寬廣 , 節能效果 顯著 , 并均 可接受 自動控制 信號。 據國外資料報道 , 它和污水廠溶氧 自 控系統結合 后, 視污水廠晝 夜水質 、 水量波 動幅度大小而異, 一般可節能10 ~ 20 % , 址 大可 節能鈞 % 左右。 同時 實現曝氣池 氣址的 調節 , 將大大 提高現有污水廠‘ 的 工藝管理水 平, 有利于曝 氣池 內溶氧值的 穩定 , 改 善出 水水質。