污水處理設(shè)備鼓風機原理及優(yōu)缺點

1.羅茨鼓風機

原理：羅茨風機為容積式風機，輸送的風量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，目前多為三葉型，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣。結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。特點是在最高設(shè)計壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時，流量變化很小。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、噪音較大、應(yīng)用范圍廣、能耗高、體積大缺點：

（1）無內(nèi)壓縮過程，絕熱效率較低（小機型尤為偏低）；

（2）由于間隙的存在，造成氣體泄漏，且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加，因而限制了鼓風機向高壓方向的發(fā)展；

（3）由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大。

2.螺桿鼓風機

原理：螺桿式風機的運行原理是兩根平行的陰陽轉(zhuǎn)子在“∞"形氣缸中相互嚙合形成工作容積，通過同步齒輪，轉(zhuǎn)子作反向高速轉(zhuǎn)動，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動工作容積的大小發(fā)生周期性的變化，在氣體輸送過程中同時實現(xiàn)氣體的壓縮。

優(yōu)點：

（1）排量、 輸出壓力控制方便。

（2）抗污染能力強。螺桿式風機的增壓部件為一組相互嚙合的螺桿， 這種結(jié)構(gòu)具有很強的抗污染能力。

缺點：

（1）易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。 以螺桿相互嚙合進行空氣壓縮的螺桿式風機因其結(jié)構(gòu)特點， 容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

（2）螺桿易磨損。 螺桿式風機的嚙合壓縮方式需要2支螺桿在工作中不斷接觸，這就會出現(xiàn)螺桿材料的磨損， 且隨著使用時間增加，磨損情況也會逐漸加劇。

3.多級離心鼓風機

原理：離心鼓風機是電機機帶動風機葉輪旋轉(zhuǎn)，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負壓吸入，達到連續(xù)鼓風的目的。在常規(guī)轉(zhuǎn)速下單級離心升壓有限，采用多級串接的方式可達到升壓要求，稱為多級離心風機。

優(yōu)點：

（1）滿載效率高于羅茨鼓風機

（2）低速多級離心式鼓風機是低轉(zhuǎn)速機械風機運行平穩(wěn)可靠、使用壽命長。

（3）操作維護比羅茨風機簡單，全風冷式設(shè)計，無冷卻水相關(guān)故障和維保費用。

缺點：

（1）流量調(diào)節(jié)性能差、效率偏低、能耗高，運行費用高。

（2）多機并聯(lián)運行時，易相互干擾，發(fā)生喘振。

（3）體積大、質(zhì)量重、振動大，安裝需做基礎(chǔ)。

（4）有油，要定期的更換潤滑油。

4.單級齒輪增速鼓風機

原理：其工作原理是根據(jù)動能轉(zhuǎn)換為勢能的原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將氣體加速，然后減速、改變流向，使動能轉(zhuǎn)換成勢能（壓力）。在單級離心鼓風機中，氣體從軸向進入葉輪，氣體流經(jīng)葉輪時改變成徑向，然后進入擴壓器。在擴壓器中，氣體改變了流動方向造成減速，這種減速作用將動能轉(zhuǎn)換成壓力能。壓力增加主要發(fā)生在葉輪中，其次發(fā)生在擴壓過程。

優(yōu)點：

（1）采用三元流動理論設(shè)計，且是一級結(jié)構(gòu)，流道短、損失較小，效率較多級離心提高10-15%。

（2）結(jié)構(gòu)上采用軸向進氣導葉調(diào)節(jié)裝置，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨風機沒有的優(yōu)點。

（3）采用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，自動化程度高。

缺點：

（1）高轉(zhuǎn)速，噪音高，無法采用變頻調(diào)速，部分負載能耗高。

（2）齒輪箱結(jié)構(gòu)復雜，設(shè)潤滑油循環(huán)系統(tǒng)和冷卻等輔助系統(tǒng)，維護成本高，大修必須返廠

（3）設(shè)備造價高。

（4）體積大，振動大，安裝需做基礎(chǔ)

（5）有油，要定期的更換潤滑油，且需要特別訓練的操作人員

5.空氣懸浮離心式鼓風機

原理：空氣懸浮鼓風機操作主要通過離心力完成，啟動前軸和軸承之間有物理性的接觸，啟動時軸和軸承相對運動以產(chǎn)生空氣壓力，軸回轉(zhuǎn)的時候, 軸周圍的空氣流動（速度能量）變換成壓力，使回轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，在軸達到一定的回轉(zhuǎn)速度時（3000-5000RPM）空氣壓力使得軸浮揚。旋轉(zhuǎn)的葉輪使氣體獲得離心力。

優(yōu)點：

（1）節(jié)能高效，空浮鼓風機使用了空氣懸浮軸承，直聯(lián)技術(shù)，高效葉輪，用詞無刷直流電機，無額外的摩擦，風機根據(jù)輸出的風量自動調(diào)整電機功率的消耗，保持設(shè)備運行的高效率。

（2）無保養(yǎng)，沒有傳統(tǒng)風機所必須的齒輪箱及油性軸承，采用的一系列高新技術(shù)葉輪與電機不使用聯(lián)軸器，直接連接，智能控制系統(tǒng)，提高供氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

（3）運轉(zhuǎn)控制便利，可在個人電腦上對風機轉(zhuǎn)數(shù)，壓力，溫度，流量等進行自檢并定壓運轉(zhuǎn)，復核/無符合運轉(zhuǎn)，超負荷控制，通過控制系統(tǒng)等實現(xiàn)無人操作。

缺點：

（1）空氣懸浮風機由于使用外部動壓空氣，在轉(zhuǎn)速較低的情況下，主軸存在干摩擦問題，解決此問題對廠家的技術(shù)水平提出了較高要求。

（2）空氣懸浮軸承在啟動和暫停的時候，需要摩擦軸承，不能頻繁啟停，一天內(nèi)啟停的次數(shù)不能超過3次。

（3）為了軸承性能失效的情況需要補助措施，像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等，軸承系統(tǒng)故障時，維護費用高。

6.磁懸浮離心式鼓風機

原理：磁懸浮離心鼓風機是采用磁懸浮軸承的透平設(shè)備的一種。其主要結(jié)構(gòu)是高速永磁同步電機和高效三元流葉輪直連，而轉(zhuǎn)子通過電磁力懸浮于主動式磁懸浮軸承上，轉(zhuǎn)子和軸承無接觸無摩擦無需潤滑。磁懸浮離心式鼓風機不需要增速器及聯(lián)軸器，實現(xiàn)了由高速電機直接驅(qū)動，由變頻器來調(diào)速的單機高速離心鼓風機。

優(yōu)點：

（1）節(jié)能高效：高速電機和葉輪直接耦合驅(qū)動，無接觸損失和機械損失，實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速無極變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，比傳統(tǒng)的羅茨風機節(jié)能30%以上。

（2）低噪音：采用自平衡技術(shù)，磁懸浮軸承振動量比傳統(tǒng)軸承小一個量級；采用主動減震設(shè)計，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，機體振動小，風機噪音在80dB以下。

（3）可實現(xiàn)智能控制：可實時監(jiān)控風機運行狀態(tài)，實現(xiàn)風量、風壓、轉(zhuǎn)速等智能調(diào)控和手動等模式控制；出現(xiàn)故障還支持遠程維修、調(diào)試。

（4）冷卻效率高：冷卻系統(tǒng)采用風冷和水冷結(jié)合的方式，能夠有效保護電機，可實現(xiàn)風機的隨時啟停。

（5）免維護：一體化撬裝結(jié)構(gòu)，日常運行，免機械維護，僅須更換過濾器。

缺點：

（1）磁懸浮軸承使用磁懸浮支撐負載，旋轉(zhuǎn)軸可以懸浮并相對運動，而不會摩擦或磨損，為了正確監(jiān)測級柱（磁鐵的極）需要非常復雜的控制系統(tǒng)和傳感器。

（2）為了停電時軸承性能失效的情況需要補助措施，像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等，軸承系統(tǒng)故障時，維護費用高。為了解決這個問題，已有“自發(fā)電雙重保護"技術(shù)。