鼓風機及常用類型風機的選型

* 來源: * 作者: 小茂控 * 發表時間: 2020-10-22 8:48:06 * 瀏覽: 361

鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備，在污水廠風機選型時，風機廠家產品樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數

一、鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備，在污水廠風機選型時，風機廠家產品樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，我國規定的風機標準進氣狀態：壓力p0=101。3kPa，溫度T0=20℃，相對濕度φ=50%，空氣密度ρ=1。2kg/m3。然而風機在實際使用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數，而需要根據實際使用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。

二、風機選型中應關注鼓風機出口壓力影響因素的分析容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取決于風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的，曝氣鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上，鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。

對于污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力(背壓)為管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和，如圖1所示。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統的壓力損失增加，“背壓”也會升高，于是鼓風機的壓力也就相應升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統的壓力損失則會減少“，背壓”便不斷降低，鼓風機的壓力也隨之降低。綜上所述，確定曝氣鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態下所能達到的絕對壓力等于使用狀態下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。

三、風機選型時應關注鼓風機空氣流量因素在計算污水處理的需氧量時，其結果為標準狀態下所需氧的質量流量qm(kg/min)，再將其換算成標準狀態下所需空氣的容積流量qv1(m3/min)，如果鼓風機的使用狀態不是標準狀態，例如在高原地區使用，則空氣密度、含濕量會發生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態是相同的，而所供空氣的質量流量將減少，有可能導致供氧量不足。

因此，必須計算出能供應相同質量流量的容積流量，即換算流量。在高原地區使用時，環境大氣壓力也會發生變化，壓力比相應升高，那么，鼓風機的泄漏流量則會增大，這將導致鼓風機所供應的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。因此，設計時必須考慮使用條件發生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應的實際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量和泄漏流量。

四、風機選型應關注鼓風機供氣流量的變化規律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發生變化的，但因空氣密度的不同質量流量會發生變化，也就是說供氧量會有所不同。鼓風機在標準狀態與使用狀態下的容積流量是不變的，但因為空氣密度(ρ)、含濕量等發生了變化，導致鼓風機輸送至曝氣池的供氧量(FOR)在冬季溫度降低時增加、夏季溫度升高時降低。

例如，某一污水處理廠，選用上述計算例題中的羅茨鼓風機，根據環境溫度變化，計算出鼓風機的實際供氧量，其一年的變化規律在實際運行過程中，由于進水量、水質、水溫、MLSS等參數的變化，系統需氧量(SOR)也會發生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風機的供氧量(FOR)在減少，這是設計時考慮需氧量的不利工況點，此時，供氧量、需氧量基本相當;在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風機的供氧量(FOR)增大，此時，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質量流量較標準狀態大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。因此，在生產運行過程中，需要針對這種變化對設備進行及時的調整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應。對于羅茨鼓風機來說，使用變頻器，通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的。不同季節曝氣池需氧量(SOR)、鼓風機供氧量(FOR)變化規律。

五、結論綜上所述，同一臺鼓風機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴謹的計算進行選型，否則有可能導致生化系統的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發生了變化，鼓風機所供應氧氣的質量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應采取變頻調速等措施使生化系統的溶解氧濃度保持穩定

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