风机是活性污泥法处理 厂 的主要动力设 备 , 占全厂能耗的50 %以上 , 直接影响着污 水厂的基建和运转费用。 为 了使国外在中、 大 型污水厂中大 量使用的大 容量 、 高效率 、 低噪声离心风 机尽快应用 到国内大 、 中型 污 水厂 中 , 从 198 2年开始 , 上海市政 工程设计 院对我国首批 在大 、 中型污水 厂中使 用的单 级高速离心风机和 多级低 速离心风 机进 行 了 全面的性能测试 , 并通过 了最近由建设部主 持的技术鉴定。 为 了推广这 项研 究成果, 现 将国产离心风 机的调节特性在此作一 个较全 面的介绍 :
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一 、 概况 表 1 是根据美国国家环 保局提供 的70 年 代末国外用于 污水 厂的三种 类型 风 机 的风量、效率和造价一 览表 。

在国外 , 由于离心风机 造 价 低, 效 率 高, 风量 调节方便, 节能效 果显著 , 因而 得 到广 泛 的应 用。 国内70 年代 的污水 厂中都采 用罗 茨风机 , 到80 年代 , 随 着污水厂规模的 逐步 扩大, 为了减少台数 , 提高效率, 降低 噪声, 也开 始选用离心风 机。 根据我们对杭州制 氧 机 厂 生 产 的 125N M ’/ m in , 风 压680 0 m m 水柱的单级 高速 离心风机 和陕 西鼓风机厂 生 产 的 150 N M , / m in , 风压 700 m m 水柱 的多级低速离 心 凤 机的现场测定 , 其风 量 、 效率 、 噪声 和风 量 调节特性完全 可以达 到国外同类 产 品 的 水 平, 现将有关的调节特性介绍 如下。
二、 单级高速离心风机的风t 调节特性 及其节能效果

高速离心风 机采用调进 口导叶 片 角度的 方法实现凤 量调节。

图1画出了单机高速离心风机的风量~风机出口压力曲线。

可 以看到, 高速离心风 机加 装进 口导叶 片后 , 对应于导叶片的每一个旋转角度, 凤 机 就有一条特性曲线与之 对应。 对污水厂来说 , 由于曝 气池水 深不 变, 则 离心风 机 的出 口压 力 尸。可近似看为常 数 , 现将曝气器到水面阻 力为55O0m m 水柱, 节 道阻 力为 500 m m 水 柱, 则 P 。为6 000 m m 水 柱, 在此 作一水平线 , 它和导叶片各开度 下 特性曲线的 交点 , 就是 导叶片各开度 下的 1’ . 作点, 可以 看到 , 随 着导 叶片角度增 大, l; 作点左 移, 风 量 明显减 小, 只要 _ L作 点不进 入 “喘振 区 ” , 工作点 对应 的风 量范围就是 离心风 机的 风 量调节范围。根据 离心风机的工作点 , 可 以在 各对应 一只 叶片开 度下 的电网输入功率和风 机效 率特 性曲线 上, 找 到该工 作点的 电网输入 功 率牙 反J双机 效率冲 , , 图 2 就是根据 以 上 方 法 做 出的 尸。为6 o00 m m 水柱 条件 下 , 单 级 高 速 离心风 机随 导叶片 开度变化时的 风量 , 功率 及 风机 效 率的调 节曲线。 从 图 2 可以看到 , 当风 机进 口 导叶 片变化时 , 单级高速离心风 机的风 量可 以 大幅度的加 以调节, 在调节过 程中, 风 机的效率下降不 大. 尤其在0 。 ~ 45 。 开度下, 风机的效 率变化更小, 节能 效果更 好。 根 据 图 2 的 曲线 , ‘ 列出了表 2 及表 3 所 示 的单级 高速离心风机在满开 度 及 0 。 ~ 45 。 开度下的 风 量, 能耗及其相对 比值的数据。 表 3 反映 了满 量 程内, 单级 高速离心风 机的气 量可减小 到满量 程的 1邝 , 此时 可 节 约 一半左右的能 耗, 在常用 0 。 ‘ 45 “ 范围 内 ,

气量可减 小到。“ 开 度的60 % 以 下, 能 耗可 一节 约。。 开度时的30 % 以上 , 单机节能效果十分 显著。 杭州制氧机 厂生 产的单级 高速离心风机 除 了可带进 口导叶片 、 用以 手动调节之外 , 还 设计有。~ 10 m A D C 标准 信号 接口 , 它可 以接受控制 系统的信号, 调节导 叶片开度的 大小 , 从 而使离心 风 机成 为控制 系统的执行 机构 , 自动调节风 量。 三 、 多级低速离心风机的风t 调节特性 及其节能效果 多级低 速离心风 机的风 量调节采用调节 进 口蝶阀的方法实现 , 图3~ 5 画 出 了多级低 速离心 风机的风量~ 出 口压 力 ; 风 量~ 电耗 ; 风 量与风 机效率的 特性 曲线。 从图 3~ 5 的基本特性曲线簇可 以看到, 多级低速离心 风机 风 量 、 电 耗 、 风机 及电机 效 率随蝶阀 开度变化。 多级低 速离心风 机的效 率曲线变化很小 , 风 量 和 电耗二 条曲线有很 好的跟 随特性 , 节能 效 果同样十 分显著 。 由图6 可以列出蝶阀 不同 开度下, 气量 、 电耗 、 效 率曲线, 其对 应值数据见 表4 。

表4 表明, 多级低速离心风机的 风 量可 在30 % 一 100 % 之间调节、 对应的 功耗比 为 4 0 一 100 % , 也即风量减少70 %时 , 可 节能 60 % 左右 , 单机的节能潜 力同样是可观 的。 用作进 口 节流的 蝶阀 如 选 用 带 0 ~ 10 m A D C 标准 信号接口 的电动蝶阀, 同样可 以接受 自动控制信号 , 来调节蝶阀开度 , 从而使风 机成为控制系统的执行机构 , 实现 风 量的 自动调节。

四、结论

国内生产的单级高速离心风 机 和多级 低 速离心凤 机都具 有容量 大 、 效率,;石 , 噪 声低 的优点 , 技术上 达到 了国外同类产 况 : 的先迸 水平 , 必将大幅度地取代 日前大 益使川的 罗 茨风机 , 它们是大 、 中型 污水厂理 想的曝 / 毛 设备 。 单级高速离心 风机和多级 低速离心 风机 分 别采用调进 口导叶片 和进 !1 蝶 阀开度的 方 法实 现风 机的风 量调节 , 这 种机械的调 右方 法 比靠调电机转速调 节风 谈的 方法简单可 靠 得多, 也是 目前国际上 最普遍的风 遗调节方 法 , 完全适用于 目前国 内大 、 中型污水厂。 国产高速和 低速离心风 机 风 量调 节范 围 宽广 , 节能效果 显著 , 并均 可接受 自动控制 信号。 据国外资料报道 , 它和污水厂溶氧 自 控系统结合 后, 视污水厂昼 夜水质 、 水量波 动幅度大小而异, 一般可节能10 ~ 20 % , 址 大可 节能钧 % 左右。 同时 实现曝气池 气址的 调节 , 将大大 提高现有污水厂‘ 的 工艺管理水 平, 有利于曝 气池 内溶氧值的 稳定 , 改 善出 水水质。