罗茨风机系是容积回转风机。这种罗茨风机是靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子回转过程中从吸气口带走气体,当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较高压力的气体回流,这时工作容积中的压力突然升高,然后将气体输送到排气管道中,达到送风到终端设备如污水曝气池底部、粉体输送料仓等。
在工程项目设计时我们经常遇到为选择一台合适的罗茨风机而绞尽脑汁时,怎么样利用现有的风量、或是风压来确定一台性能合适的罗茨风机,就成为选型人员的难题,而合适的罗茨风机不仅能大限度的发挥其优异的品质,而且能做到按需所求;相反,如果选用一台性能与自身所需要求相差较大,如一味追求高性能,高功率;或者偏向于一些价格昂贵,但是性能却远远达不到自身需求的罗茨风机产品,而最重要的是选功率小了,使用时电机经常烧毁,选功率大了又造成一种电量资源的浪费等。这些都是使用者选用罗茨风机时常见的误区.下面由锦工罗茨风机技术员给广大罗茨风机选购者的一些简单的选购公式,仅供参考:
首先是我们已明确风量、风压,那么计算功率呢则可参考以下简单公式,
罗茨风机所需功率P(KW)=P× Q/(3600*1000*η0*η1)
Q—压力Pa Q—风量m3/h
η0—风机的内效率0.75~0.85
η1—机械效率0.85~0.98(皮带连接取0.85、联轴器连接取0.95)
以上仅供朋友们参照,具体选型也要根据风机的使用工况来选型,保证取大不取小的原则,详细也可在线或添加联系我们罗茨风机公司的技术工程师进行一对一交流。
锦工供应:离心式通风机、锅炉引风机、排尘风机、罗茨风机、消防风机、锅炉风机、物料输送风机、纸箱行业机、食品机械风机、玻璃配套风机、涂装行业风机
风机分类:
按气流运动方向分类:
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算):
通风机—排气压力低于Pa;
鼓风机—排气压力在Pa~Pa之间;
压缩机—排气压力高于Pa以上;
压力
离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量
单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速
风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
功率
驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。
风机常用参数、技术要求
一般通、引风机:全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度(当地大气压)、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号…….等。
高温风机及其它特殊风机:
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…..℃、瞬时最高温度T=…℃、进口气体密度□Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜….等。
海拨高度换算当地大气压
(760mmHg)-(海拨高度÷12.75)=当地大气压(mmHg)
注:海拔高度在300m以下的可不修正。
1mmH2O=9.8073Pa;
1mmHg=13.5951mmH2O;
760mmHg=10332.3117mmH2O
风机流量0~1000m海拨高度时可不修正;
1000~1500M海拨高度时加2%的流量;
1500~2500M海拨高度时加3%的流量;
2500M以上海拨高度时加5%的流量。
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罗茨风机系是容积回转风机。这种罗茨风机是靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子回转过程中从吸气口带走气体,当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较高压力的气体回流,这时工作容积中的压力突然升高,然后将气体输送到排气管道中,达到送风到终端设备如污水曝气池底部、粉体输送料仓等。
在工程项目设计时我们经常遇到为选择一台合适的罗茨风机而绞尽脑汁时,怎么样利用现有的风量、或是风压来确定一台性能合适的罗茨风机,就成为选型人员的难题,而合适的罗茨风机不仅能大限度的发挥其优异的品质,而且能做到按需所求;相反,如果选用一台性能与自身所需要求相差较大,如一味追求高性能,高功率;或者偏向于一些价格昂贵,但是性能却远远达不到自身需求的罗茨风机产品,而最重要的是选功率小了,使用时电机经常烧毁,选功率大了又造成一种电量资源的浪费等。这些都是使用者选用罗茨风机时常见的误区.下面由锦工罗茨风机技术员给广大罗茨风机选购者的一些简单的选购公式,仅供参考:
首先是我们已明确风量、风压,那么计算功率呢则可参考以下简单公式,
罗茨风机所需功率P(KW)=P× Q/(3600*1000*η0*η1)
Q—压力Pa Q—风量m3/h
η0—风机的内效率0.75~0.85
η1—机械效率0.85~0.98(皮带连接取0.85、联轴器连接取0.95)
以上仅供朋友们参照,具体选型也要根据风机的使用工况来选型,保证取大不取小的原则,详细也可在线或添加联系我们罗茨风机公司的技术工程师进行一对一交流。
购买环保罗茨风机时一定要选对压力、风量、转速如果选错的话就会影响到日常使用效果,严重的话台环保罗茨风机作废。所以客户在购买环保罗茨风机最好找大品牌的罗茨风机厂家、在市场上有良好口碑,这样可以保障到自己利益。环保罗茨风机应用于:化工、化肥、水泥、电力、钢铁、铸造、水产养殖、污水处理、气力输送、制粉、造纸等行业。
环保罗茨风机水泵类负载是典型的变转距负载,即风量与转速成正比,转距或风压与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比,故在低速运行时,负载转距非常小。
通常风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型,实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态,当采用电机直接方式,由于转速无法调节,常用挡风板、阀门来调节风量或流量,这样不仅造成能源的浪费而且由于过大的启动电流造成电网冲击和设备的震动和水锤现象。
环保罗茨风机一采用变频调速器控制风机、泵类负载是一种理想的控制方法,当电机在额定转速的80%运行时,理论上其消耗的功率为额定功率的(80%)的三次方,即50%左右(理论依据:流量:q2/q1=n2/n1;扬程:h2/h1=(n2/n1)2;输入功率:p2/p1=(q2/q1)*(h2/h1)=(n2/n1)3;其中:q:流量,n:转速;h:扬程,p功率。举例:当前转速下降到额定转速80%时,n2=0.8n,功率p2=0.8*0.8*0.8p=0。512p,即当前速度下降到80%,所需要的功率只需要原来的51%。
佛山锦工风机厂家告诉大家环保罗茨风机的风压、风量、功率与转速的关系:
通风机的转速n可用转速表直接测量,其数值用每分钟多少转(转/分)来表示。罗茨风机
小型风机的转速一般较高,往往与电动机直接相连。
大型风机的转速较低,一般用皮带传动与电动机相连,改变皮带轮的直径即可调节风机的转速,其关系如下: n1/n2=d2/d1 式中:
n1,n2——风机;电动机的转速 d1,d2——风机和电动机的皮带轮的直径。
如要改变风机的转速,只要改变通风机或电动机中任意一个皮带轮的直径即可。
当改变风机转速时,风机的特性参数;特性曲线也随之改变,亦即,风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。
当转速改变时,风机的特性参数Q,H,N的变化可按下式计算: Q/Q`=n/n` H/H`=(n/n`)2
N/N`=(n/n`)3
以上可见,如果风机的转速由n改变为nˊ时,风机的风量变化与转速比的一次方成正比;风压变化与转速比的二次方成正比;功率变化与转速比的三次方成正比。
所以在增加风机转速时,必须重新计算所需功率,注意原来配备的电机是否会过载。
锦工风机厂家由拥有多年设计,制造经验的骨干人员组成。主导产品YXSR系列三叶罗茨鼓风机及回转式风机,该产品具有结构合理、体积小、效率高、噪音低、运转平稳、使用寿命长、维修方便等特点。欢迎来电咨询:400-656-8323。
锦工告诉大家环保罗茨风机维修保养方法:
环保罗茨风机正常运转中,每隔1-~2小时检查一下轴承,油箱同润滑油、电机等的温度,不得高于规定值。环保罗茨风机在运转过程中噪声很大,为了降低噪声。
文章来源锦工风机官网:
标签:环保罗茨风机、环保罗茨风机风量、环保罗茨风机多少钱、锦工风机
罗茨风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。先上视频,罗茨风机工作原理动画
风机分类:
按气流运动方向分类:
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算):
通风机—排气压力低于Pa;
鼓风机—排气压力在Pa~Pa之间;
压缩机—排气压力高于Pa以上;
压力
离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量
单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速
风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
功率
驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。
风机常用参数、技术要求
一般通、引风机:全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度(当地大气压)、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号…….等。
高温风机及其它特殊风机:
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…..℃、瞬时最高温度T=…℃、进口气体密度□Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜….等。
海拨高度换算当地大气压
(760mmHg)-(海拨高度÷12.75)=当地大气压(mmHg)
注:海拔高度在300m以下的可不修正。
1mmH2O=9.8073Pa;
1mmHg=13.5951mmH2O;
760mmHg=10332.3117mmH2O
风机流量0~1000m海拨高度时可不修正;
1000~1500M海拨高度时加2%的流量;
1500~2500M海拨高度时加3%的流量;
2500M以上海拨高度时加5%的流量。
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罗茨鼓风机利用两个或三个叶子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体 ,适用于低压立场和的气体输送和加压 ,罗茨风机在使用时需要进行正确的操作以及调试 ,根据其用途进行适当的调试 ,更好的选择使用罗茨鼓风机,接下来本篇文章将为大家介绍一下罗茨鼓风机的选型计算方法以及操作规程 ,帮助大家更好地选择使用罗茨鼓风机。
一、罗茨鼓风机的正确选型方法
⑴对于罗茨鼓风机和压缩机,出口节流调节方式耗功多。尽管相对流量Qr(实际流量Q与设计流量Q0之比)减少时 ,功率亦相应减少 。如当Q=0.65Q0时 ,所对应的功率减少到原来的80左右 ,但与其它调节方式相比,耗能仍居首位。
⑵如果相对流量变化不大时(或称调节深度小时),几种调节方式耗功差别不大 。即调节方式对节能效果影响不大 ,甚至不仅不节能 ,反而因调节装置的存在多耗功( 如液力耦合器 )。
⑶一般来说,调节深度越大,节能效果越显著。因此,要慎重选择调节方式,以期获得大效益。
⑷变速调节曲线接近理想曲线。
二、罗茨鼓风机操作规程
1、开机前的检查与准备
(1)准备必要的开车工具:阀门钩、扳手等。
(2)检查电机接地线是否完好(漏电可能导致触电事故)、地脚螺栓是否紧固(设备振动导致使用寿命缩短)、对轮罩是否扣好(存在机械伤害风险)等。
(3)检查润滑油油位、油质是否符合要求。
(4)盘车轻松无卡涩。
(5)检查进风口空气滤清器是否畅通,滤清器进口是否完全打开。
(6)有冷却水的风机,检查冷却水是否畅通。
2、开机步骤
检查与准备工作完成后,即可开机。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭,也不能在满载时突然开车。
(1)完全打开进气调节阀,出气调节阀、旁通管、冷却水阀。
(2)启动电机。空车运转20~30分钟,观察鼓风机有无不正常的现象 ,如发现有撞击或摩擦声 ,应立即停车检查,并排除故障。
(3)正常运转后,逐渐调节出口阀门(或逐渐关闭放空阀),逐渐加载到额定压强。
3、停机步骤
(1)工艺降载荷。
(2)打开泄压阀泄压。
(3)待空载无压后,停止电机运行。
以上是为大家介绍的罗茨鼓风机的选型计算方法以及操作规程,希望对大家日常使用会有所帮助。如果想了解更多关于罗茨鼓风机的相关内容,请关注我们。
罗茨鼓风机选型样本 三叶罗茨鼓风机多少钱一台 锦工罗茨鼓风机维修
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罗茨鼓风机是常见的鼓风机,务必计算合理的参数模式才可以使用。电力和资金消耗大,不可以实现节能和环保效果。模式太小,不可以满足工作场地要求,高压罗茨鼓风机的下面这一些参数在选择时务必掌握。
许多客户针对罗茨鼓风机型号及参数,有相应疑问与想不通,实际上这个问题只必须一些参数便能够 解决,在其中,流量和压力是最核心的参数,另外罗茨风机功率的大小也是明确型号的,罗茨风机型号选择问题通常出示参数为:压力,流量功率,风机口径,风机转速!
具体罗茨鼓风机型号参数表如下:
ZSR50型罗茨风机:流量:0.78-2.48m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR65型罗茨风机:流量:1.07-3.64m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR80型罗茨风机:流量:2.36-5.43m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR100型罗茨风机: 流量:3.28-9.07m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 125型罗茨风机: 流量:5.37-12.48m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 125L型罗茨风机: 流量:8.05-20.11m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 150型罗茨风机: 流量:10.39-27.05m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 175型罗茨风机: 流量:19.65-40.57m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 200D型罗茨风机: 流量:21.50-45.70m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 200型罗茨风机: 流量:27.63-59.20m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 225型罗茨风机: 流量:33.19-71.08m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 250型罗茨风机: 流量:60.7-94.3m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 300型罗茨风机: 流量:85.9-134.7m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
ZSR 300A型罗茨风机: 流量:101.9-157.4m3/min 升压:9.8kPa-58.8kPa.
很多客户对于罗茨风机型号及参数,有一定疑问与不解,其实这个问题只需要几个参数便可以解决,其中,流量和压力是最关键的参数,此外罗茨风机电机功率的大小也是确定型号的,罗茨风机选型问题一般提供参数为:压力,流量电机功率,风机口径,风机转速!
曝气用风机流量选择根据曝气池的体积计算每分钟大约曝气流量多大;气力输送用风机的参数选择根据要输送的介质、输送的水平、垂直距离,管道弯头个数等计算!
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小东答:罗茨鼓风机的电机功率有很多,需要根据具体的型号来匹配,以三叶罗茨鼓风机为例,涉及到的电机功率有:0.55KW、0.75KW、1.1KW、1.5KW、2.2KW、3KW、4KW、5.5KW、7.5KW、11KW、15KW、18.5KW、22KW、30KW、37KW、45KW、55KW、75KW、90KW、110KW、132KW、160KW、185KW、200KW、220KW、250KW、280KW、315KW、355KW、400KW。
上面的电机功率来自锦工风机三叶罗茨鼓风机样本,不同型号的罗茨风机会匹配不一样的电机,即便是同一个型号的罗茨鼓风机,也可能会匹配到多种电机功率的型号,这与具体的风量压力参数有关。
例如:锦工200型号的三叶罗茨风机,可以匹配哪几个电机功率呢?有以下几个:15KW、18.5KW、22KW、30KW、37KW、45KW、55KW、75KW、90KW,这是普通低压三叶罗茨鼓风机,如果涉及高压型号,那么该型号下还会匹配其他更大型号的电机。
所以说,如果我们想仔细了解罗茨鼓风机的电机功率,我们还需要确定下其他的参数,这就涉及到了罗茨鼓风机的选型知识了
:三叶罗茨鼓风机产品列表
罗茨鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备,在污水厂鼓风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,我国规定的风机标准进气状态:压力p0=101.3
kPa,温度T0=20℃,相对湿度=50%,空气密度ρ=1.2
kg/m3。然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。
2 鼓风机出口压力的计算
2.1 出口压力的计算方法
这里所说的出口压力为鼓风机标准状态和使用状态下出口的绝对压力:
p1′=p2+△p2 (1)
式中 p1′—— 标准状态下风机的出口压力(绝对压力),kPa
p2 ——使用状态下风机进口压力(环境大气压力),kPa
△p2—— 使用状态下风机的升压,kPa
2.2 出口压力影响因素的分析
罗茨鼓风机[1]工作过程如图1所示:在图1a中,左面为进气腔,腔内压力与进气压力相等;随着叶轮的旋转,在图1b、c、d中,容积V保持不变,V内气体压力与进气压力相等;当运行到图1e的位置时,V与排气口相连通,排气口的高压气体迅速回流,与低压气体混合,使其压力由进气压力突然跃升到排气压力。因此,容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,即所谓“背压”决定的
[2],所以罗茨鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上,鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作,而且只要强度和排气温度允许,也可以超过额定排气压力工作。
对于污水处理厂而言,排气系统所产生的绝对压力(背压)为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和,如图1所示。若由于某种原因,如曝气头或管路堵塞,使管路系统的压力损失增加,“背压”也会升高,于是鼓风机的压力也就相应升高;又若曝气头破裂或管路泄漏等原因,管路系统的压力损失则会减少,“背压”便不断降低,鼓风机的压力也随之降低。
综上所述,确定罗茨鼓风机压力时,只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深、管路损失之和。
3 鼓风机空气流量的计算
在计算污水处理的需氧量时,其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm(kg/min),再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/min),如果鼓风机的使用状态不是标准状态,例如在高原地区使用,则空气密度、含湿量会发生变化,鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的,而所供空气的质量流量将减少,有可能导致供氧量不足。因此,必须计算出能供应相同质量流量的容积流量,即换算流量qv2。
在高原地区使用时,环境大气压力也会发生变化,压力比相应升高,那么,罗茨鼓风机的泄漏流量qvb则会增大,这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少,也可能造成供氧量不足。因此,设计时必须考虑使用条件发生变化时各种因素的影响,以保证风机所供应的实际空气流量能够满足使用要求,并需计算出换算流量qv2和泄漏流量qvb2,其计算方法在流量计算实例中将详细说明。
3.1 换算流量qv2的计算公式
设标准状态下所需空气的的容积流量为qv1、进气温度为T1、进气压力为p1,鼓风机在使用状态的进气温度为T2、进气压力为p2,则换算成使用状态下鼓风机的容积流量为
(2)
式中 下标“1”——标准状态,下同
下标“2”——使用状态,下同
q2——换算为使用状态下所需鼓风机的容积流量,换算流量,m3/min
T2——使用状态下的进气温度(环境温度),Ts=273+Ts,K
p2——使用状态下的进气压力(环境大气压力),kPa
q1——标准状态下所需空气的容积流量,m3/min
T1——标准状态下的进气温度,20℃,T0=293 K
p1——标准状态下的进气压力,p1=101.33 kPa
d2——使用状态下空气的含湿量,kg水蒸气/kg干空气,
d——空气的含湿量,kg水蒸气/kg干空气
——相对湿度,其数值介于0和1之间,%
p′——饱和湿空气中水蒸气分压[3],kPa
3.2 计算公式的推导
鼓风机在环境大气中无论是标准状态或使用状态,输送的介质均为含有水蒸气的湿空气,空气中的水蒸气的分压力很低(0.003~0.004
MPa),一般处于过热状态,因此,可作为理想气体计算。设绝对压力为p(kPa),绝对温度为T(K),则理想气体状态方程式[3]为
(3)式中 R——气体常数,J/kg·K
——比容积(单位质量物体所占的容积),m3/kg
=qv / qm (4)
qv——容积流量,m3/min
qm——质量流量,kg/min
设标准状态下湿空气的质量流量为qm1,干空气的质量流量为qm1′,使用状态下湿空气的质量流量为qm2,干空气的质量流量为qm2′,有:
qm1=qm1′(1+d1) (5)
qm2=qm2′ (1+d2) (6)
则 (7)
(8)将式(7)、(8)分别代入式(4),则
(9)
(10)
在根据污水处理工艺计算确定需氧量后,无论是在标准状态,还是在使用状态,均需要鼓风机所输送的干空气的质量流量是相等的,令qm1′=qm2′,将式(8)、(9)代入式(2),得
(11)
经计算标准状态空气的含湿量为0.0073,忽略不计,可以将式(11)简化为
3.3 使用状态下泄漏流量(qvb2)的计算[4]
(12)
4 鼓风机功率的计算
使用状态下风机的轴功率与标准状态下的关系为[5]
(13)
5 鼓风机选型参数计算举例
宁夏某市,海拔高度1112m,大气压力89.05 kPa,最高气温35℃,相对湿度=69%,经计算,标准状态下污水处理厂需要空气的容积流量为58
m3/min,曝气池水深加管路及曝气器的压力损失之和为49.05
kPa。针对锦工鼓风机厂的产品,用上述公式进行选型计算,确定应选用的鼓风机在使用状态下所需的出口压力和实际流量qvs2。
5.1 出口压力的计算
p1′=p2+△p2=89.05 + 49.05=138.10 kPa
则所选用鼓风机在标准状态下的升压为
△p1=138.10 - 101.33=36.77 kPa
5.2 实际流量qvs1的确定
5.2.1计算换算流量qv2
首先计算出使用状态下空气的含湿量
那么所应选用的罗茨鼓风机的换算流量为
初选ARE-190鼓风机,标准状态下实际流量qv1=38.30 m3/min的风机2台,所选风机的性能见表1。
表1 鼓风机选型计算表
项目转速
n/(r/min)理论流量qvTh/(m3/min)风机出口
绝对压力
p′/kPa升压
△p/kPa实际流量
qvs
/(m3/min)泄漏流量
qvb
/(m3/min)轴功率
Pa/kW配套电机功率
Po/kW
标准状态.80138.1039.20(△p)38.30(qv1)7.50(Qb1)34.00(Pa1)45(Po1)
使用状态.80138.1049.05(△p2)36.33(qv2)9.47(Qb2)45.35(Pa2)45(Po2)
5.2.2 计算使用状态下的泄漏流量(qb2)
则风机在使用状态的实际流量将变为qvs2=qvTh - qvb2=45.80-9.47=36.33 m3/min
5.2.3 计算使用状态下的轴功率(Pa2)
5.2.4 鼓风机选型参数的确定
设计选型时,应选用标准状态下的实际流量为38.30 m3/min、升压为39.20
kPa、配套电机功率为45kW的罗茨鼓风机2台才能满足实际使用状态的供氧量要求。
6 鼓风机供气流量的变化规律
对于同一台鼓风机,在冬季和夏季,其容积流量是不会发生变化的,但因空气密度的不同质量流量会发生变化,也就是说供氧量会有所不同。
由式(8)可知,风机所输送至曝气系统的干空气的质量流量为qm2′
(14)
用FOR表示鼓风机输送至曝气池的供氧量,则
(15)
式中 EA —— 空气扩散装置的氧转移率,%
式(15)说明,罗茨鼓风机在标准状态与使用状态下的容积流量是不变的,但因为空气密度(ρ)、含湿量(ds)等发生了变化,导致鼓风机输送至曝气池的供氧量(FOR)在冬季温度降低时增加、夏季温度升高时降低。例如,某一污水处理厂,选用上述计算例题中的罗茨鼓风机,根据环境温度变化,采用式(15)计算出鼓风机的实际供氧量(FOR),其一年的变化规律见图2。在实际运行过程中,由于进水量、水质、水温、MLSS等参数的变化,系统需氧量(SOR)也会发生变化,见图2。
从图2中看出,在夏季,水温较高,曝气池需氧量(SOR)增大,但鼓风机的供氧量(FOR)在减少,这是设计时考虑需氧量的最不利工况点,此时,供氧量、需氧量基本相当;在冬季,水温降低,曝气池需氧量(SOR)减少,但鼓风机的供氧量(FOR)增大,此时,供氧量较需氧量大出许多。这是由于冬季气温降低,空气密度增加,那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加,从而引起供氧量增加,从运行的实际测量情况来看,每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1~3mg/L。因此,在生产运行过程中,需要针对这种变化对设备进行及时的调整,使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说,使用变频器,通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。
7 结论
综上所述,同一台鼓风机在不同的使用条件下,其性能的变化非常大,所以必须通过严谨的计算进行选型,通过式(1)确定压力,通过式(2)和式(12)确定实际流量,通过式(13)确定功率,否则有可能导致生化系统的供氧不足;另外,在冬季和夏季由于空气密度发生了变化,鼓风机所供应氧气的质量流量变化很大,冬季的供氧量大大超过了需氧量,所以,应采取变频调速等措施使生化系统的溶解氧浓度保持稳定。
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