【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備 ,在污水廠風(fēng)機(jī)選型時(shí) ,風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù) ,我國(guó)規(guī)定的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài) : 壓力 p0 =101. 3 kPa ,溫度 T0 = 20 ℃ ,相對(duì)濕度 φ= 50 % , 空氣密度ρ= 1. 2 kg/ m3 。然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ,當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí) ,風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化 ,設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù) ,而需要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求 ,換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來(lái)選型。 二、風(fēng)機(jī)選型中應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)出口壓力影響因素的分析容積式 鼓風(fēng)機(jī) 排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機(jī)本身 ,而是氣體由鼓風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況 ,即所謂“ 背壓 ” 決定的 ,曝氣鼓風(fēng)機(jī) 具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。鼓風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。實(shí)際上 ,鼓風(fēng) 機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作 ,而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許 ,也可以超過(guò)額定排氣壓力工作。對(duì)于污水處理廠而言 ,排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對(duì)壓力 (背壓 ) 為管路系統(tǒng)的壓力損失值、 曝氣池 水深和環(huán)境大氣壓力之和 ,如圖 1 所示。若由于某種原因 ,如 曝氣頭 或管路堵 9 塞 ,使管路系統(tǒng)的壓力損失增加 ,“ 背壓 ” 也會(huì)升高 ,于是鼓風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高 。又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因 ,管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少 “, 背壓 ” 便不斷降低 ,鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。綜上所述 ,確定曝氣鼓風(fēng)機(jī)壓力時(shí) ,只需要鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對(duì)壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。 三、風(fēng)機(jī)選型時(shí)應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)空氣流量因素在計(jì)算污水處理的需氧量時(shí) ,其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量 qm (kg/ min) ,再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量 qv1(m3/ min) ,如果鼓風(fēng)機(jī)的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ,例如在高原地區(qū)使用 ,則空氣密度、含濕量會(huì)發(fā)生變化 ,鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的 ,而所供空氣的質(zhì)量流量將減少 ,有可能導(dǎo)致供氧量不足。因此 ,必須計(jì)算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量 ,即換算流量。在高原地區(qū)使用時(shí) ,環(huán)境大氣壓力也會(huì)發(fā)生變化 ,壓力比相應(yīng)升高 ,那么 ,鼓風(fēng)機(jī)的泄漏流量則會(huì)增大 ,這將導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量減少 ,也可能造成供氧量不足。因此 ,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮使用條件發(fā)生變化時(shí)各種因素的影響 ,以保證風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的實(shí)際空氣流量能夠滿足使用要求 ,并需計(jì)算出換算 流量和泄漏流量。 四、風(fēng)機(jī)選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)供氣流量的變化規(guī)律對(duì)于同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī) ,在冬季和夏季 ,其容積流量是不會(huì)發(fā)生變化的 ,但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會(huì)發(fā)生變化 ,也就是說(shuō)供氧量會(huì)有所不同。鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的 ,但因?yàn)榭諝饷芏?(ρ) 、含濕量等發(fā)生了變化 ,導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量 ( FOR) 在冬季溫度降低時(shí)增加、夏季溫度升高時(shí)降低。例如 ,某一污水處理廠 ,選用上述計(jì)算例題中的 羅茨鼓風(fēng)機(jī) ,根據(jù)環(huán)境溫度變化 , 計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際供氧量 ,其一年的變化規(guī)律在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中 ,由于進(jìn)水量、水質(zhì)、水溫、 ML S S 等參數(shù)的變化 ,系統(tǒng)需氧量 ( SOR) 也會(huì)發(fā)生變化在夏季 ,水溫較高 ,曝氣池需氧量 ( SOR) 增大 ,但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量 ( FOR)在減少 ,這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮需氧量的最不利工況點(diǎn) ,此時(shí) ,供氧量、需氧量基本相當(dāng) 。在冬季 ,水溫降低 ,曝氣池需氧量( SOR) 減少 ,但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量 ( FOR) 增大 ,此時(shí) ,供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低 ,空氣密度增加 ,那 么風(fēng)機(jī)所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加 ,從而引起供氧量增加 ,從運(yùn)行的實(shí)際測(cè)量情況來(lái)看 ,每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會(huì)高出 1～ 3mg/ L 。因此 ,在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中 ,需要針 10 對(duì)這種變化對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整 ,使鼓風(fēng)機(jī)的充氧能力與實(shí)際運(yùn)行中的需氧量相適應(yīng)。對(duì)于羅茨鼓風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō) ,使用變頻器 ,通過(guò)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。不同季節(jié)曝氣池需氧量 ( SOR) 、鼓風(fēng)機(jī)供氧量 ( FOR) 變化規(guī)律五、結(jié)論綜上所述 ,同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)在不同的使用條件下 ,其性能的變化非常大 ,所以必須通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算進(jìn)行選型 , 否 則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足 。 另外 ,在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化 ,鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大 ,冬季供氧量大大超過(guò)了需氧量 ,所以 ,應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。 4. 離心式 通風(fēng)機(jī) 的設(shè)計(jì) 通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求 離心通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)中根據(jù)給定的條件 :容積流量 ， 通風(fēng)機(jī)全壓 ， 工作介質(zhì) 及 以用其他要求，確定通風(fēng)機(jī)的主要尺寸，例如，直徑及直徑比 ，轉(zhuǎn)速 n,進(jìn)出口寬度和，進(jìn)出口葉片角 和 ，葉片數(shù) Z，以及葉片的繪型和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)，以保證通風(fēng)機(jī)的性能 。 對(duì)于 通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求是： （ 1） 滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近； （ 2） 最高效率要高，效率曲線平坦； （ 3） 壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬； （ 4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性能好； （ 5） 足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安全可靠； （ 6） 噪音低； （ 7） 調(diào)節(jié)性能好； （ 8） 尺寸盡量小，重量經(jīng)； （ 9） 維護(hù)方便。 對(duì)于無(wú)因次數(shù)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 為 保證最高的效率，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)? 值來(lái)設(shè)計(jì)。 11 （ 2） 選擇最大的 值和低的圓周速度，以保證最低的 噪音。 （ 3） 選擇 最大的值，以保證最小的磨損。 （ 4） 大時(shí)選擇最大的 值。 設(shè)計(jì)步驟 4. 葉輪尺寸的決定 葉輪的主要參數(shù) : :葉輪外徑 :葉輪進(jìn)口直徑； :葉片進(jìn)口直徑； :出口寬度； :進(jìn)口寬度； :葉片出口安裝角； :葉片進(jìn)口安裝角； Z:葉片數(shù) :葉片前盤傾斜角； 一． 最佳進(jìn)口寬度 12 在葉輪進(jìn)口處如果有迴流就造成葉輪中的損失，為此應(yīng)加速進(jìn)口流速。一般采用，葉輪進(jìn)口面積為 ，而進(jìn)風(fēng)口面積為 ，令 為葉輪進(jìn)口速度的變化系數(shù)，故有： 由此得出： 考慮到輪轂直徑引起面積減少，則有： 其中 在加速 20%時(shí)，即 , 加速 20%的葉輪圖 二． 最佳進(jìn)口直徑 由水力學(xué)計(jì)算可以知道，葉道中的損失與速度的平方成正比，即 。為此選擇在一定的流量和轉(zhuǎn)速條件下合適的，以使為最小。 首先討論葉片厚度的影響。由于葉片有一定厚度 ；以及折邊的存在，這樣使進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流速?gòu)脑黾又粒矗? 13 葉片厚度和進(jìn)出口的阻塞系數(shù)計(jì)算 用 和 分別表示進(jìn)出口的阻塞系數(shù)： 式中為節(jié)距， 為切向葉片厚度 同理 那么進(jìn)出口的徑向速度為： 當(dāng)氣流進(jìn)入葉輪為徑向流動(dòng)時(shí)， ,那么： 為了使最小，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)?。總之在中間值時(shí)