離心通風(fēng)機(jī)選型及設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-08-23 12:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)。 （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 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? 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)??？傊谥虚g值時(shí)，使最小，即 考慮到進(jìn)口20%加速系數(shù)，及輪轂的影響 求極小值，得出的優(yōu)化值為： 出口直徑不用上述類似的優(yōu)化方法，只要選用合適 的即可: 即： 也可以根據(jù) ，求出 三． 進(jìn)口葉片角 1. 徑向進(jìn)口時(shí)的 優(yōu)化值 同一樣，根據(jù)為最小值時(shí)，優(yōu)化計(jì)算進(jìn)口葉片角 。當(dāng)氣流為徑向進(jìn)口時(shí)，,且均布，那么從進(jìn)口速度三角形（令進(jìn)口無(wú)沖擊=） 代入值后得出值，最后得出： (35) 求極值，即 (36a) 這就是只考慮徑向進(jìn)口時(shí)的 優(yōu)化值。 把（36a）式代入(34a)至(34d)式：
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