1 前言
罗茨风机属于容积式风机,采用罗茨风机能够有效的对煤气、氢 气、易燃易爆等气体进行输送,在石化、污水处理以及环保行业具有 多种用途。罗茨风机中输送风量与转速成正比,而且风机内腔内不需 要润滑油,具有精度高,寿命长,结构紧凑,高效节能、体积小、使 用方便的优点,广泛的应用于石化、建材、电力、冶炼、轻纺、食品、 造纸、污水处理、环保产业等诸多领域,可用于输送空气、煤气、二 氧化碳等易燃、易爆及腐蚀性气体。在污水处理工艺中,采用鼓风曝 气的方法进行污水处理,能够获得较好的污水处理效果,其中鼓风机 是污水处理工艺中的关键设备,占据污水处理厂总能耗的 50%左右。 因此在污水处理过程中,正确的选择风机以及做好风机参数的调节控 制,对于污水处理厂的效益具有重要的影响。本文结合污水处理工程 实践,探讨曝气罗茨风机的节能技术。
2 曝气罗茨风机特点
2.1 曝气罗茨风机结构特征 曝气罗茨风机主要是由机壳、叶轮、墙板以及进出口消声器构成, 其中机壳主要是作为支撑与固定的作用,墙板是用来连接机壳与叶轮 的作用,支撑叶轮的旋转,而叶轮主要是罗茨风机的旋转部分,具有 噪声小、运转平稳的特点,而其中消声器用于降低罗茨风机的噪音。 罗茨风机是容积式风机的一种,主要是采用渐开线的方式进行转 动,并且风机中的三个叶片完全相同,旋转的过程中能够保持一定的 极小间隙,从而导致进气口呈现真空状态,叶片与墙板、机壳形成一 个密封腔,能够形成连续工作。
2.2 罗茨风机分类 按照工作方式的不同可以将罗茨风机分为单级和双级风机,将两 台单级鼓风机串联起来,对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。按叶轮头数可以分为两叶罗茨鼓风机和三叶罗茨鼓风 机;按照介质种类可以分为煤气鼓风机、二氧化硫鼓风机等;按用途 可以分为立窑鼓风机、曝气鼓风机等;按照结构能够将罗茨风机分为 立式鼓风机、竖轴式鼓风机、卧式鼓风机、密集成组鼓风机等。为了 做好罗茨风机维修与保养,将罗茨风机安装在适宜的场所,避免将风 机安装在经常有人出入、易产生腐蚀性气体等场所,而且周边的排气 口留有适当的空间,室外应该设置防雨棚,而且需要采用排气扇做好 降温措施。
3 罗茨风机节能技术 罗茨风机的风压不受风机限制,但是风量与风机转速成正比,因 此采用恒转矩负载的方式,能够具有更高的功率以及节电率,因此在 罗茨风机的运行过程中,对罗茨风机进行技术改造,改变以调节阀门 开度的方式调节风量等生产方式,能够有效的降低劳动强度和能源消 耗,为了做好罗茨风机的节能改造,可以采用节能马达、软启节能、 预测控制以及变频技术实现节能。
3.1 变频节能技术 采用变频节能技术,是采用电力半导体器件的方式,通过智能控 制,能够实现节能。在罗茨风机中采用变频的节能方式,因为罗茨风 机的风量与风机转速成正比,因此采用变频节能的方式,能够降低风 机的耗电量。传统的罗茨风机主要是采用控制排风量的方式控制输出 流量,因此采用变频技术能够降低罗茨风机的运行转速,从而减少电 能。采用罗茨风机节能技术,能够实现系统软启动、软停止,使罗茨 风机的运行更加稳定,从而减少机械磨损,延长罗茨风机以及电机的 使用寿命。而且变频技术的能够实现全自动控制,实现智能控制。 罗茨风机变频改造是当前罗茨风机的节能的主要技术,根据罗茨 风机的负载特性,采用变频器对罗茨风机进行变频控制,并且人工给 定信号进行控制,能够实现变频器自动增加或减少电机运行频率,在 保证生产的情况下,实现变频节能。通过变频改造,能够提升节能效 率,减少维修费用并且节省劳动力。
3.2 节能马达节能技术 马达节能是采用高效节能电机的方式进行节能,采用高效电机节 能的方式,能够实现直接启动以及变频器调速,而且起到节约能源, 降低长期运行成本的效果,从而能够提升 4%左右的节能效率。在罗茨 风机中采用节能马达技术,能够实现自动控制,采用稀土永磁高效节 能电机,电机功率因数高于 0.90,具有电机电流小,延长系统整体运 行寿命的效果,能够提升节能效果。在罗茨风机中采用节能马达技术, 能够减少人工成本,实现自动控制,并且达到节能的目的。
3.3 预测控制 预测控制是近年发展起来的新型计算机控制算法,预测控制是一 种智能控制技术,采用持续优化和反馈校正的方式,能够实现精确控 制。在罗茨风机中采用预测控制技术,采用智能化控制,对罗茨风机 的转速以及负载进行调节,从而实现节能。采用预测控制的方式,能 够对罗茨风机的运行进行有效的控制,实现精确的控制,对于罗茨风 机的节能具有重要的意义。由于预测控制具有适应复杂生产过程控制 的特点,所以预测控制具有强大的生命力。可以预言,随着预测控制 在理论和应用两方面的不断发展和完善,它必将在工业生产过程中发 挥出越来越大的作用,展现出广阔的应用的前景。
4 结语
曝气罗茨风机在当前的工业发展中具有重要的意义,对于污水处 理而言,采用有效的方式做好曝气罗茨风机节能,能够节省电能。在 罗茨风机运行中,采用变频节能技术、节能马达技术以及预测控制的 方式,能够满足工艺的要求,同时能够实现节能的目的,采用有效的 节能技术,能够降低噪声,而且能够实现自动控制,降低维修费用, 控制企业的运行成本。在污水处理行业广泛的应用罗茨风机节能技术, 能够取得显著的节能效果,对于污水处理行业的发展具有重要的意义。