磁懸浮風(fēng)機(jī)正在聰明都會污水處置廠使用結(jié)果闡發(fā)

《扶植科技》2016年21期

杜梅 孫凱 趙月來

一、鼓風(fēng)機(jī)成長應(yīng)用概述

20世紀(jì)80年月前，因為鼓風(fēng)設(shè)置裝備擺設(shè)少，大都采納空氣懸浮風(fēng)機(jī)。到80年月中期，跟著我國污水處置范圍的逐步增年夜，多級離心風(fēng)機(jī)起頭獲得必然應(yīng)用。到90年月中期，單級高速渦輪離心鼓風(fēng)機(jī)成為支流污水處置鼓風(fēng)設(shè)置裝備擺設(shè)，該機(jī)轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)速必然時風(fēng)壓比力不變，優(yōu)于磁懸浮風(fēng)機(jī)及多級離心風(fēng)機(jī)。最近幾年來磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)、氛圍懸浮鼓風(fēng)機(jī)、螺桿鼓風(fēng)機(jī)接踵呈現(xiàn)，因為其低能耗、低保護(hù)，以及高服從，而且對于各種處置工藝都合用的特色，逐步被污水處置廠采納，而且正在新建污水廠或許進(jìn)級革新中年夜量應(yīng)用。

二、新型鼓風(fēng)機(jī)引見

2.1螺桿鼓風(fēng)機(jī)

螺桿鼓風(fēng)機(jī)（ZS鼓風(fēng)機(jī)）是由比利時阿特拉斯科普柯公司于2010年發(fā)布的一項發(fā)現(xiàn)設(shè)置裝備擺設(shè)。

ZS鼓風(fēng)機(jī)完整采納內(nèi)置式，機(jī)組玲瓏松散，可確保最好的本錢效益以及可靠性。有如下手藝特色：2.1.1無油螺桿轉(zhuǎn)子。采納螺桿手藝、多年的豐富經(jīng)歷以及立異，采納精準(zhǔn)同步的齒輪，可靠性高，一般運(yùn)轉(zhuǎn)時間長。2.1.2一體化的齒輪箱。與磁懸浮風(fēng)機(jī)比擬，螺桿風(fēng)機(jī)沒有需要改換皮帶以及皮帶輪。更低的保護(hù)本錢以及更長的一般運(yùn)轉(zhuǎn)時間。2.1.3TEFCIP55電念頭。TEFCIP55電念頭能夠正在多塵以及濕潤的情況中持續(xù)運(yùn)行。2.1.4光滑油零碎。光滑油零碎計劃（包羅油泵、油冷卻器以及過濾器）所完成的更低油溫，可帶來更長的軸承以及齒輪使用壽命。2.1.5進(jìn)氣過濾器。經(jīng)由過程過濾99.9%的3μ以上顆粒，鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命患上以耽誤。2.1.6智能計劃。特地計劃的VSD電念頭能夠正在矯捷多變的氛圍需求進(jìn)程中很是抱負(fù)地運(yùn)行。出格的電念頭計劃可提防軸承電流并優(yōu)化較低轉(zhuǎn)速下的電念頭冷卻。2.1.7節(jié)能手藝。采納變速驅(qū)動手藝(VSD)，動力結(jié)果好。

2.2氛圍懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)

氛圍懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)也是單級高速離心風(fēng)機(jī)的一種。它采納“超高速直聯(lián)機(jī)電”、“氛圍懸浮軸承”以及“高精度單級離心式葉輪”三年夜焦點高端科技，具有磁懸浮單級離心鼓風(fēng)機(jī)所具有的無齒輪增速裝配、有機(jī)械打仗、無光滑零碎、變頻調(diào)速調(diào)理風(fēng)量、低噪聲、無振動以及保護(hù)用度高等特色，所分歧的長短打仗軸承采納氛圍懸浮軸承。

2.2.1機(jī)關(guān)特色

2.2.1.1單級離心式葉輪。葉輪選用高強(qiáng)度航空鋁材、Ti、SUS等材質(zhì)，具備優(yōu)異的耐磨、抗變形才能，使用壽命達(dá)30年以上。葉輪與電念頭采納直聯(lián)體例毗連，能源傳送服從到達(dá)90%以上。2.2.1.2無油氛圍懸浮軸承。氛圍懸浮軸承首要包羅徑向軸承和止推軸承等部件。這類軸承與保守的滾珠軸承分歧，運(yùn)轉(zhuǎn)時反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)軸以及軸承之間不物理打仗點，以是無需光滑油，能量消耗極低，服從極高，合用于多種任務(wù)情況。2.2.1.3超高速調(diào)頻機(jī)電。永磁無刷超高速機(jī)電是跟著永磁資料手藝、半導(dǎo)體手藝以及節(jié)制手藝的成長而呈現(xiàn)的一種現(xiàn)今天下上最新型機(jī)電。運(yùn)轉(zhuǎn)時反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)軸以20000～200000反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)數(shù)完成高速運(yùn)行，策動機(jī)的服從可達(dá)97%。2.2.1.4冷卻零碎。氛圍懸浮鼓風(fēng)機(jī)采納無油的氛圍強(qiáng)冷卻和水冷卻相連系手藝。2.2.1.5樂音降低手藝并內(nèi)制放空閥。鼓風(fēng)機(jī)的外部出風(fēng)口旁通管上配有放空閥及消音器，其外殼由碳鋼制作，外部裝有吸音資料。風(fēng)機(jī)采納機(jī)體內(nèi)氣動放空閥，可確保風(fēng)機(jī)正在斷電或者非一般環(huán)境下安全停機(jī)無任何影響。經(jīng)由過程彈性接收與鼓風(fēng)機(jī)間接毗連，削減來自進(jìn)口管路的壓力喪失以及樂音。過濾器以及消音器為鋼制外殼，內(nèi)設(shè)消音資料。方形或者矩形的可改換過濾芯裝置正在進(jìn)風(fēng)口處，用杰出吸音資料制成的薄片狀布局制作的全體出口消音器，裝置正在鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)進(jìn)風(fēng)口與過濾器之間，用以降低出口樂音。采納高科技的氛圍懸浮軸承手藝，是以完整防止了機(jī)器磨擦以及振動。噪聲品級＜80dB。2.2.1.6高效變頻器及節(jié)制零碎。氛圍懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)自己已經(jīng)集成為了當(dāng)場節(jié)制以及變頻零碎于一體，沒有需要零丁建立變頻柜及操縱柜。經(jīng)由過程風(fēng)機(jī)本身的節(jié)制面板就能夠完成各類功用的設(shè)定以及對于流體溫度、機(jī)電轉(zhuǎn)數(shù)、出風(fēng)壓力、風(fēng)量、耗損功率等停止參數(shù)的查問。該零碎同時撐持?jǐn)?shù)字式長途節(jié)制、監(jiān)測功用，可由中心節(jié)制室停止節(jié)制。

2.2.2機(jī)能特色

節(jié)能高效；無振動，低樂音；無光滑油；低調(diào)養(yǎng)；運(yùn)行節(jié)制便當(dāng)；設(shè)置裝備擺設(shè)裝置空間小。

2.2.3國際應(yīng)用舉例

按照報導(dǎo)，中國石化洛陽分公司對于化纖污水處置裝配停止革新，采納氛圍懸浮單級離心鼓風(fēng)機(jī)替代保守單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)，使裝配服從由本來低于40%進(jìn)步到68%以上，年節(jié)電72.7萬kW·h，浪費(fèi)電費(fèi)40.7萬元。蕪湖市三山區(qū)濱江污水處置廠采納3臺氛圍懸浮單級離心鼓風(fēng)機(jī)，能耗較單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)節(jié)流約12%，較磁懸浮風(fēng)機(jī)節(jié)流31%。

2.3磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)

磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)采納高速機(jī)電+變頻器+磁懸浮軸承一體化布局。機(jī)電著力軸與葉輪直聯(lián)，省去齒輪、聯(lián)軸器中心機(jī)器增速裝配。變頻主動調(diào)理以及節(jié)制風(fēng)量、風(fēng)壓等輸入?yún)?shù)。尺度設(shè)置裝備擺設(shè)包羅高速機(jī)電、變頻器、無油磁性軸承、放空閥、當(dāng)?shù)毓?jié)制、安全監(jiān)視零碎以及隔聲罩，一切部件集成全體裝置正在通俗底座上，無需特別牢固根本。磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)是單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)的一種，其焦點是磁懸浮軸承以及永磁電念頭手藝。關(guān)頭部件為磁力軸承，操縱常導(dǎo)磁吸道理，經(jīng)由過程電磁吸力來完成轉(zhuǎn)軸懸浮高速不變無磨擦運(yùn)行，操縱地位傳感器、功率縮小器以及PI運(yùn)算器，完成對于電念頭轉(zhuǎn)軸及時狀況檢測、調(diào)劑以及毛病診斷，其自動節(jié)制才能可以或許有用按捺轉(zhuǎn)軸的不服衡振動，有完整以及嚴(yán)酷的斷電庇護(hù)辦法。

2.3.1手藝特色。

2.3.1.1節(jié)能高效。采納磁懸浮軸承，無打仗喪失以及機(jī)器喪失，完成了高轉(zhuǎn)速無極變轉(zhuǎn)速調(diào)理，使患上風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)服從可高達(dá)85%擺布。2.3.1.2樂音低，體積小，裝置便利。一切部件（高速電念頭、變頻器、磁懸浮軸承）集成裝置正在通俗底座上，無需特別牢固根本，設(shè)置裝備擺設(shè)體積小、分量輕、裝置操縱便利，運(yùn)轉(zhuǎn)時低噪聲以及無振動。2.3.1.3零碎集成性高。高效過濾器、冷卻零碎、全主動防喘震零碎、停電以及毛病庇護(hù)零碎等，及時觸摸屏，為操縱工人帶來便利及削減操縱變亂的發(fā)作。2.3.1.4保護(hù)簡潔、用度低。磁懸浮單級離心鼓風(fēng)電機(jī)機(jī)與葉輪直聯(lián)，無齒輪增速裝配，無任何機(jī)器打仗，無需光滑油零碎，不磨損及能量消耗，保護(hù)用度低。采納變頻器調(diào)速調(diào)理風(fēng)量，比節(jié)省閥節(jié)能，且風(fēng)量調(diào)理規(guī)模普遍，普通為45%～100%。2.3.1.5冷卻服從高。冷卻零碎采納風(fēng)冷以及水冷連系的體例，可以或許有用庇護(hù)機(jī)電，可完成風(fēng)機(jī)的隨時啟停。2.3.1.6長途節(jié)制。采納了PLC+GPRS。不單可由中間節(jié)制室節(jié)制，若風(fēng)機(jī)呈現(xiàn)毛病，還能夠施行長途培修調(diào)試。

2.3.2出產(chǎn)企業(yè)及應(yīng)用。

今朝，外洋處置磁懸浮軸承研發(fā)制作的公司有瑞士的MECOS公司、加拿年夜的REVOLVE公司、法國的S2M公司、德國的LEVITEC公司、芬蘭的HighSpeed公司、俄羅斯的OKBM、美國的NASA、Waukesha公司以及日本的精工等，搶先公司首要有S2M公司以及瑞士的MECOS公司。國際對于磁懸浮軸承的研討任務(wù)起步較晚，掉隊外洋約20年，相干研討一向正在清華年夜學(xué)、西安交通年夜學(xué)、南京航空航天年夜學(xué)以及上海年夜學(xué)等高校展開，并無理論闡發(fā)方面獲得了很多研討功效，但產(chǎn)業(yè)應(yīng)用今朝較少。磁谷公司依靠南京航空航天年夜學(xué)的研討功效停止磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)的研制開發(fā)任務(wù)，并于2009年試制樂成，浙江飛旋科技無限公司正在國際領(lǐng)先研發(fā)樂成了一種合用于集成電路配備應(yīng)用的自在度節(jié)制份子泵磁軸承。國際報導(dǎo)的污水處置應(yīng)用方面，青島高新區(qū)污水處置廠及合肥十五里河污水處置廠、濟(jì)寧中山川務(wù)公司采納了磁懸浮單級離心鼓風(fēng)機(jī)。磁懸浮單級離心鼓風(fēng)機(jī)今朝正在國際最長的使用功績是正在河南南陽污水廠，曾經(jīng)有11年的運(yùn)轉(zhuǎn)時間。

三、光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司1、兩期風(fēng)機(jī)選型

3.1一期風(fēng)機(jī)選型

一期采納多級低速離心鼓風(fēng)機(jī)，出產(chǎn)廠家為法國歐洲年夜陸，型號為A251-06，詳細(xì)參數(shù)為：壓升：0.070Mpa；流量：175Sm3/min；機(jī)電功率：300kW；風(fēng)機(jī)數(shù)目：4臺。

3.22期風(fēng)機(jī)選型

兩期名目正在扶植早期，依照光年夜國內(nèi)晉升水務(wù)名目合作力的請求，要完成“建佳構(gòu)、創(chuàng)品牌”的方針，不只要正在工藝計劃長進(jìn)行優(yōu)化，還需正在水處置設(shè)置裝備擺設(shè)選型長進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步發(fā)掘污水處置廠年夜功率設(shè)置裝備擺設(shè)節(jié)能空間的詳細(xì)方針。對于鼓風(fēng)機(jī)停止選型時，扶植部分會同各種電動離心鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置裝備擺設(shè)供給商就污水廠出口多級低速離心鼓風(fēng)機(jī)、單級高速氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)及磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)機(jī)能停止了屢次手藝交流，并赴濟(jì)寧污水處置廠以及青島海泊河污水處置廠考查艾博斯ABSHST磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)以及德國琵樂PILLER磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，以及污水廠經(jīng)營職員、設(shè)置裝備擺設(shè)供給商停止了相干手藝交流。正在后期光年夜外部設(shè)置裝備擺設(shè)調(diào)研功效的根本上，進(jìn)一步搜集光年夜外部各水廠相干運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，對于各種型風(fēng)機(jī)停止了手藝性以及經(jīng)濟(jì)性闡發(fā)。終極斷定選用磁懸浮風(fēng)機(jī)，出產(chǎn)廠家為芬蘭ABS公司、型號為HST9500-250-1-H，詳細(xì)參數(shù)為：尺度風(fēng)量：9600m3/h；壓升：70kPa；裝機(jī)功率：250kW；輔佐電源功率：1kW；風(fēng)機(jī)數(shù)目：4臺。

四、1、兩期風(fēng)機(jī)節(jié)能降耗比力

4.1能耗比力（表1）

現(xiàn)實運(yùn)轉(zhuǎn)中因進(jìn)水水量、水質(zhì)均未到達(dá)計劃負(fù)荷，以是，針對于磁懸浮風(fēng)機(jī)以及離心風(fēng)機(jī)的能耗比力采納單臺設(shè)置裝備擺設(shè)正在不異風(fēng)量條件下，比力設(shè)置裝備擺設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)功率的體例。

4.1.1經(jīng)歷軸功率比力

按照多年運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)闡發(fā)，分歧溫度、風(fēng)量前提下，比力劃一工況時（分歧進(jìn)風(fēng)溫度、風(fēng)量）ABS軸功率環(huán)境：

由表二、3的軸功率數(shù)據(jù)可見，正在60%、80%、100%風(fēng)量前提下，磁懸浮風(fēng)機(jī)比出口多級離心風(fēng)機(jī)節(jié)能15%～20%擺布，風(fēng)量較小時，磁懸浮風(fēng)機(jī)節(jié)能結(jié)果更加較著。

4.1.2隨機(jī)軸功率比力

2014年7月隨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗參數(shù)如表四、5，圖1。

2016年10月隨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗參數(shù)如表六、7，圖2。

由圖1及圖2可見，三廠離心風(fēng)機(jī)以及磁懸浮風(fēng)機(jī)正在不異鼓風(fēng)量前提下，風(fēng)量正在110～160m3/min之間轉(zhuǎn)變時，磁懸浮風(fēng)機(jī)較離心風(fēng)機(jī)功率浪費(fèi)正在0%～27.3%，而且跟著風(fēng)量的增年夜，節(jié)能結(jié)果降低。正在低功率運(yùn)轉(zhuǎn)時，磁懸浮風(fēng)機(jī)節(jié)能結(jié)果較著。

4.2維保耗材比力

一期多級離心風(fēng)機(jī)以及2期磁懸浮風(fēng)機(jī)維保環(huán)境見表8。

由表8可見，磁懸浮風(fēng)機(jī)首要維保形式為改換過濾網(wǎng)，無其余調(diào)養(yǎng)用度，濾網(wǎng)年夜約每一季度至半年改換一次，單套濾網(wǎng)價錢為1793元，按每一年均勻3套計較，算計5379元，維保用度略低于多級離心風(fēng)機(jī)。

五、論斷

光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司2期工程依照滿負(fù)荷10萬噸/日運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)水水質(zhì)較不變。自2期運(yùn)轉(zhuǎn)以來，為完成正在包管出水水質(zhì)不變達(dá)標(biāo)的條件下，進(jìn)一步節(jié)能降耗、降低本錢的目標(biāo)，光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司充實操縱磁懸浮風(fēng)機(jī)節(jié)能、便利保護(hù)的劣勢，迷信調(diào)劑一2期運(yùn)轉(zhuǎn)形式，工藝運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)劑為2期滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，一期按照進(jìn)水水量環(huán)境，根基處正在半負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，年夜量節(jié)流了風(fēng)性能耗。今朝，光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司現(xiàn)實運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)三臺，此中磁懸浮風(fēng)機(jī)兩臺，多級離心風(fēng)機(jī)一臺，依照單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量節(jié)制正在110m3/min計較，磁懸浮風(fēng)機(jī)較多級離心風(fēng)機(jī)浪費(fèi)能耗約27.3%，算計節(jié)流功率120KW，電費(fèi)單價為0.76元/度，每個月節(jié)流用度65664元，整年運(yùn)轉(zhuǎn)360天，年浪費(fèi)用度約78.8萬元，效益較著。但同時因磁懸浮風(fēng)機(jī)一旦毛病，需要廠家到廠培修，乃至返廠培修，能夠具有培修用度高、周期長的問題。

六、結(jié)語

本文作者按照已經(jīng)把握的光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司兩期磁懸浮風(fēng)機(jī)與一期多級離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，停止了開端的能耗、維保耗材比照闡發(fā)，因磁懸浮風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間較短，數(shù)據(jù)根基為開端數(shù)據(jù)，周期性身分影響沒有較著，具備必然的范圍性，跟著運(yùn)轉(zhuǎn)時間的增添，運(yùn)轉(zhuǎn)、保護(hù)調(diào)養(yǎng)等數(shù)據(jù)的堆集，光洪流務(wù)（濟(jì)南歷城）無限公司將正在今后的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中，繼續(xù)對于兩類風(fēng)機(jī)停止較為周全的闡發(fā)以及評估。

軟發(fā)動器正在排水泵站主動化零碎中的運(yùn)用

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