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罗茨风机与离心风机的能耗_罗茨鼓风机

时间:2021-09-09 15:17  来源:万豪原创

罗茨风机与离心风机的能耗:单级离心、多级离心风机与罗茨风机的区别(专业文章)

  01、罗茨风机

  罗茨鼓风机属于容积式鼓风机,是回转式鼓风机的一种,利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内,再经排气口排出,气体经罗茨风机没有内压缩过程。

  罗茨鼓风机结构简单运行平稳、可靠,机械效率高,便于维护和保养,对于被输送气体中所含的粉尘、液滴和纤维不敏感;当压力在一定范围内变化时,转速不变,则流量为一常数;运行时适应性强,在流量要求稳定而阻力变化幅度较大时,可以自动调节;与离心风机相比价格低。但噪声大,存在润滑油向气缸渗漏的缺点,同时其风量调节只能采用调节转速法和旁路放风阀法,调节转速法由于罗茨风机采用恒转矩负载,转速不可调节,而旁路放风阀法则造成能量浪费。当然,对变频改造后的罗茨风机,在小流量、变流量时效率较高,可达95%以上;效率一般在70%左右,较离心风机相比效率较低,特别是在流量高于100m3/min时,功耗较大。目前,在国外的污水处理系统中,罗茨鼓风机由于存在容量小、噪声大、效率低、和运行维护费用高等问题,已经被淘汰。

  罗茨鼓风机的性能曲线主要指风量(Q)和压力(P)变化关系的曲线Q-P及轴功率(N)和压力变化关系的曲线N-P。通过罗茨风机的性能曲线可以看出,在一定转速下,罗茨鼓风机的压力变化量较大时,风量的变化量非常小,基本不变;而功率曲线表明,功率随着压力的增高而增加。因此,罗茨鼓风机特别适用于管网阻力多变而风量要求基本稳定的场合,我国小型市政和工厂污水处理中应用较多。

  02、多级离心鼓风机

  离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和流速的增大,可以实现连续送风。其工作原理为当电机转动从而带动风机叶轮旋转,气体在离心力的作用下甩出并改变流向,动能转换为静压能,从排气口排出气体,同时在叶轮间形成一定负压,使外界气体在大气压的作用下补入,达到连续鼓风的目的。离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上,至多可有八级风叶,转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机[4]。离心鼓风机一般选用进口节流调节流量与压力,使风机在较低的功率下运行,不需要放风调节,且能保持同额定工况基本相同的高效率,适用于压力流量都不稳定的工况。

  多级离心鼓风机的送气量一般较大,但所产生的风压不高,出口表压一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

  与罗茨鼓风机相比,低速多级离心鼓风机由于具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等优点,20世纪80年代以来,在国外的污水处理厂中逐渐取代了罗茨鼓风机,但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

  03、单级高速离心鼓风机

  单级高速离心鼓风机是从20世纪90年代开始,随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而发展起来的。单级离心鼓风机采用齿轮箱增速,在齿轮箱内用机油润滑和冷却。但单级离心鼓风机由于只有一个叶轮,不可能产生较大的风压,它的出口压力多在50kPa以内,流量在18~1050m3/min,一般80m3/min左右。

  单级高速离心鼓风机采用了三元流动理论进行设计,使其更加符合流体流动规律,其叶轮效率较采用二元叶轮的多级低速离心鼓风机有很大的提高,而且是一级结构,流道短、损失较小,使其效率较多级低速离心提高10%~15%,可高达82%;在结构上采用了轴向进气导叶调节装置,在压力恒定时,流量调节为额定流量的65%~105%,使其在低负荷条件下也可以达到较高的运行效率,这是罗茨鼓风机所没有的优点;采用自动化监控系统,自动化程度高;采用组装式整体结构,与同流量和压力的多级离心式鼓风机相比,节约消耗,重量一般少70%,占地面积约小50%;同时三元流动叶轮比普通二元流动叶轮直径要小30%~40%,故其转子转动惯量较小,机组的启动和停车时间短,无需高位油箱和蓄能器,使鼓风机转速可达r/min。

  由于单级高速离心鼓风机具有重量轻、体积小、节约能源、性能调节范围广泛、效率高和自动化水平高等优点,早已在国外取代多级低速离心式得到广泛应用,是目前污水处理行业的主流产品。目前,国外生产单级高速离心鼓风机的厂家主要有美国的英格索兰、日本的川崎重工、德国的德马克和瑞士的苏尔寿等,国内的厂家主要有沈阳鼓风机厂、杭州制氧机厂和陕西鼓风机厂等。

  罗茨风机适用于100m3/min以内较小流量的处理设备,能耗与离心式相差不大,流量调控好,变水位效率高,且价格低,总体价格经济效益好,主要用于小型市政污水及工厂污水处理,特别是适合CAST工艺(循环式活性污泥法)污水处理厂。

  多级离心风机适用于流量范围在100~400m3/min的情况下,虽然成本较罗茨风机稍高,但其能耗低,长期综合效益最佳,主要用于中小型市政污水处理厂。

  单级高速离心鼓风机无法采用变频调速,在满负荷时效率高,但当流量减少时,功耗并不是同比减小,因此部分负载的效率低,能耗大,主要适用于大中型污水处理厂。

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罗茨风机与离心风机的能耗:空气悬浮离心风机与皮带传送式罗茨风机的能耗对比

  空气悬浮离心风机在运转和输送空气的过程中,空气同样是吸进来,再排出去,空气悬浮离心风机核心技术决定了所需能耗要远远低于皮带传送式罗茨风机。下面小编就为您详细介绍空气悬浮风机与皮带传送式罗茨风机能耗的对比:

  空气悬浮离心风机的轴承众所周知采用的是空气悬浮轴承技术,吸入和排出连续进行的离心式鼓风机,无机械磨损,低噪音。

  因此轴承不需要润滑油也无需定期更换轴承,压缩部分采用效率设计及效率电机,综合效率可达百分之65以上,节能效果可达到百分之45。

  空气悬浮离心风机在运转和输送空气的过程中,空气同样是吸进来,再排出去,转子间的腔体不发生容积变化,压力来自于把大量的空气强制送入一个体积比较小的外部腔体中,通过转子转动无内压缩过程。

  皮带传送式罗茨风机因为结构简单,需强制送风,轴承之前相互挤压摩擦,因此效率较低,噪音也相对较大。

  通过对比两者的对比分析,空气悬浮风机核心技术决定了所需能耗要远远低于皮带传送式风机,空气悬浮鼓风机的噪音及稳定性也均优于普通风机。以上就是空气悬浮鼓风机与皮带传送式罗茨风机能耗的对比。

罗茨风机与离心风机的能耗:罗茨风机、多级离心风机和高速离心风机性能比较

  不同的曝气风机有着不同的适用范围,罗茨风机、多级离心风机和单级高速离心风机各自的流量范围也有较大的差异,罗茨风机在小流量范围,多级离心中流量范围,单级高速离心风机在高流量范围。罗茨风机:1~100m3/min;多级离心风机:20~400m3/min;单级高速离心风机:40~1000m3/min。

  三种风机的流量与功率的比较见下图。

  流量与功率比较图

  从上图中可知,在风机的效率方面单级高速离心风机最高,多级离心风机其次,罗茨风机最低。同样的供风量,罗茨风机能耗最高,单级高速离心风机能耗最低。

  从设备采购成本看,罗茨风机成本最低,多级离心风机居中,单级高速离心风机最高。综合考虑能耗、设备采购及运行维护费用等因素,三种风机的流量与单位综合成本比较见下图。

  流量与单位流量综合成本比较图

  其中,罗茨风机由于能耗较高,单位流量综合成本高于多级离心和单级高速离心风机。在100m3/min以上的流量时,由于单级高速离心风机具有更高的运行效率,综合成本优于多级离心风机。

  综合考虑,在小流量范围内罗茨风机具有价格优势,在中流量范围内,多级离心风机性价比较好,高流量时,单级高速离心风机综合成本最低。在实际选型中还要考虑流量调节的需求、安装条件以及运行维护方便性等因素。

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

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罗茨风机与离心风机的能耗:罗茨风机与离心风机哪个更加节能?看完这篇就知道了

  罗茨风机的种类相对单一,离心风机的种类更多一些,两者比较起来离心风机更加节能一些,但是需要区分和哪个类型的离心风机进行比较。因为两者的参数相差很大,下面锦工风机给大家来分析下

  1、罗茨风机与普通离心风机

  罗茨风机的压力范围更大一些,普通的离心风机与罗茨鼓风机这样比较没有意义,因为两者的参数不在一个范围以内。

  能够替代罗茨鼓风机的离心风机,种类有:多级离心鼓风机、磁悬浮鼓风机、空气悬浮鼓风机、单级高速离心鼓风机。

  2、罗茨风机与可替代的离心风机相比

  与上面可以替代的离心风机相比较,罗茨鼓风机的能耗更高一些,但是价格相对实惠一些,其他类型的离心风机,可以替代罗茨鼓风机,但是其他类型风机,造价相对昂贵。

  3、长期与短期效益问题

  以磁悬浮鼓风机为例,如果我们考虑长期效益,那么采用磁悬浮鼓风机短期采购花费较大,但是长期来说,具备节能效果,长期使用风机,可以考虑离心式鼓风机,如果采购预算有限,可以考虑进行替换。

  锦工风机专业生产罗茨鼓风机和磁悬浮鼓风机,如果您有此方面的采购定制问题,可以联系我们的全国免费客服热线

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