NEUROS空气悬浮离心鼓风机在污水处理厂的推广应用 4页

GREEN绿色讲坛绿色讲坛VISION绿色视野NEUROS空气悬浮离心鼓风机在污水处理厂的推广应用■谢长焕PopularizationandApplicationofNEUROSAirSuspendingCentrifugalBlowerinWastewaterTreatmentPlantsNEUROS公司借鉴航空、航天器涡轮发动机由NEUROS悬浮离心鼓风机的构造及技术特性技术开发的高科技产品———NEUROS空气悬浮离心鼓风机,是一种全新概念的离心鼓风悬浮离心机构造主要有如下几部分:机,它具有效率高、噪声低、振动低、磨损低、无冷高速直联电机:设计采用大功率AIM或BLDC却系统及无油润滑系统的绿色环保设备。由于采高速直联电机,电机最高转速可达200000rpm。用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承”这两大小于150HP采用异步电动机;大于150HP采用突破性核心技术,遗弃了传统单级高速涡轮鼓风BLDC电机。主要提高设备技术性能,提高运行可机所必需的转速齿轮、联轴器、冷却系统和油润靠性及提高效率节约能耗。滑系统等,大大提高了产品技术性能及运行可靠空气悬浮轴承:空气悬浮轴承主要包括径向性。同时,设备系统简化,外形尺寸缩小,辅助设轴承及止推轴承等部件。启动前回转轴承和轴承施少,占地、建筑面积小,安装方便,输出的空气之间有接触,启动时回转轴和轴承相对运动,形成中不含油分,是真正的无油离心鼓风机。流体动力场,在径向轴承内此流体动力形成浮扬GREENVISION|33\nGREEN绿色VISION绿色讲坛视野力,导致轴与轴承不同心。轴回转时在径向轴承里形成流体压力场,使轴承处于悬浮状态,而无接触,达到回转自如目的。这种轴承与传统的滚珠轴承不同,所以无油润滑系统,能量损耗低,效率高,达到节能目的。该技术早已由美国波音公司应用于航天、航空器的涡轮发动机。三维模拟涡轮叶轮:采用了SVS钛合金材料,抗变形能力强,选择最佳效率角度设计,经计算机三维模拟,效率高达88%。设计采用变频调节方式,使悬浮离心鼓风机的可调范围更宽。NEUROS悬浮离心鼓风机的性能如下:节能:该悬浮离心鼓风机采用了高速直联电机、空气悬浮轴承及三维模拟涡轮叶轮,故效率极高。在采用鼓风曝气的污水处理厂,鼓风机的能耗约占全厂能耗的50～60%,在提倡高效节能的今天,选用节能鼓风机尤为重要。低噪音、无振动:距空气悬浮离心鼓风机1M处,检测噪音小于78分贝。由于采用了高速直联电机和空气悬浮键部件如叶轮等采用高科技及优质材料制作。这些设计轴承技术,所以无复杂的转速齿轮、油润滑轴承,有效地提高了设备运行可靠性,有效地降低了用户的维护成本。避免了机械接触和摩擦,从而达到了低噪音及无振动的污水处理领域内鼓风机使用情况目的,故无需地坪上进行固定,机器本身设有水平调节器,以进行设备水平调节之用。上世纪80年代前,由于鼓风设备少,多数采用罗茨无润滑油系统及冷却系统:采用空气悬浮轴承,不需鼓风机,优点是价格便宜,耐用;缺点是效率低,噪音高。要复杂的转速齿轮及油性轴承,达到了无润滑的技术要适用于变水位处理工艺,如SBR池或背压复杂,在SBR池求,也省却了循环油泵等辅助系统,提高了设备的可靠中应用更为合理。性,减少了设备维护工作量。小机型采用空气自冷技术,上世纪80年代中期多数采用多级离心风机,因污水配有电机散热翼翅;在200HP以上大机型设有冷媒内循处理规模大,若使用罗茨风机台数多,故改用多级离心风环系统,免去冷却风扇或冷却水系统,在炎热夏季仍保持机。特点是转速相对低、噪音低、设备结构简单、维护简可靠工作性能。便,流量随背压变化而变化,多台风机联动时易产生互相运行控制极为灵活便利:可提供5种控制模式:定风干扰,不适合变水位处理工艺。量、定风压、定转速、定DO自控及手动模式,并设有参数上世纪90年代中期,多数选用单级高速涡轮离心鼓显示。风机,该机转速高、噪音高、转速一定时风压比较稳定,流特殊设计确保设备免维护保养:空气悬浮轴承无复量变化范围较多级离心风机宽,控制导叶轮调节风量,但杂转速齿轮及油性轴承,不需要油润滑系统;高速电机无仍属带功调节,优于罗茨风机及多级离心风机,无需变频需联轴器;空气自冷却技术,无需冷却系统;智能控制;关装置。设备精度高而复杂,需要润滑循环系统和冷却系统34|新理念新时尚新视觉\nGREEN绿色讲坛绿色讲坛VISION绿色视野PopularizationandApplicationofNEUROSAirSuspendingCentrifugalBlowerinWastewaterTreatmentPlants等,维护不易,辅助系统也需能耗。该风机适用于大型污水处理厂。叶轮加工及设计:NEUROS鼓风机生产商拥有10余年航空涡本世纪初选用磁悬浮鼓风机或空气悬浮离心鼓风机。对各类轮机械及透平机械开发设计经验,每一型号涡轮叶轮都经过计算处理工艺都适用,特别对中小型污水处理厂选用两类悬浮鼓风机机三维模拟,加工精度高,动平衡性能好,效率高达88%。无论机型更确当。大小全部采用高效率的单机单叶轮设计;其他品牌空气悬浮风机叶轮加工精度相对较差,150马力以下机型采用单叶轮,200马力各类鼓风机性能特性比较以上机型受叶轮加工能力的限制,只能采用“单电机双叶轮”设计,由于污水处理厂内的耗能,鼓风机为大户,慎重选用高效率节导致运行效率低;磁悬浮风机单叶轮设计,最大机型单机能力优于能设备是符合当前国家节能政策的明智之举。为便于选用合适的KTurbo单叶轮的机型,但低于NEUROS鼓风机;单级高速离心风鼓风机,将各类鼓风机性能特性比较如下:机单叶轮设计。结构比较:叶轮流体力学性能及叶轮寿命:NEUROS鼓风机采用了SUS630增速方式:NEUROS鼓风机采用高速电机直联驱动,提高技术钛合金材质,抗变形能力强,选择最佳的效率角度设计,经计算机性能及运行可靠性;其他品牌空气悬浮风机和磁悬浮风机采用高三维模拟,运行操作控制范围更广,使用寿命达20年以上;其他品速电机;单级高速离心风机采用低速电机经齿轮增速,易损部件牌空气悬浮风机叶轮流体力学性能及叶轮寿命同NEUROS;磁悬浮多,可靠性差。风机和单级高速离心风机采用普通铝合金叶轮,流体力学性能受联轴器:NEUROS鼓风机、其他品牌空气悬浮风机和磁悬浮风到限制,使用寿命为10年左右。机无需联轴器;单级高速离心风机需要联轴器,属易损部件。冷却系统设计:NEUROS鼓风机采用空气自冷却技术,空气流风量调节方式:NEUROS鼓风机变频调节,调节精度好,调节范道设计合理,以卓越的航空器设计制造技术,配有电机散热翼翅。围宽;其他品牌空气悬浮风机和磁悬浮风机变频调节,调节精度在200HP以上大机型设有冷媒内循环系统,无需另设冷却风扇或好;单级高速离心风机导叶片调节,精度差,是带功调节,不经济。补充冷却水,可确保在炎热的夏季仍能保持可靠的工作性能及良变频器:NEUROS鼓风机采用德国KEB变频器,知名品牌,性能好工作环境;其他品牌空气悬浮风机冷却气流系统不够完善,主机可靠;其他品牌空气悬浮风机采用自行组装变频器,性能相对不稳前部和侧方需设置附加排风口和排热管,排出的热风聚集在机房定;磁悬浮风机欧洲品牌;单级高速离心风机不采用变频器。内,这种冷却方式会增高机房环境温度,从而降低鼓风机的效率,调节控制模式:NEUROS鼓风机根据需要可提供5种控制模并造成环境热污染;磁悬浮风机需要另设排热风管,不如NEUROS式,定风量、定风压、定转速、DO跟踪联锁控制模式及手动控制模完善,但优于KTurbo;单级高速离心风机直接散热于机房,造成热式,控制程度高,又灵活;其他品牌空气悬浮风机和磁悬浮风机控污染,炎热的夏季易发生跳闸。制灵活程度中等;单级高速离心风机控制灵活程度低。关键部件“轴承”寿命比较:NEUROS鼓风机空气悬浮轴承主要GREENVISION|35\nGREEN绿色VISION绿色讲坛视野包括径向轴承及止推轴承等部件。运行时回转轴承和轴承之间没仅是出风管路略有气流噪音,无需隔声罩;其他品牌空气悬浮风机有触点,所以无需润滑油系统,能耗低,效率极高,适用于多种工作噪音较低,距机器1米处检测噪音为80～85分贝;磁悬浮风机噪环境。这种技术应用于转速高达100,000rpm大功率高速机械。经音低,距机器1米处检测噪音小于80分贝;单级高速离心风机噪严格测试,该轴承的启动次数可达20,000次以上,若鼓风机平均音高,配备隔声罩后距机器1米处检测噪音85～95分贝。每天启动3次,使用寿命长达18年以上。该轴承价格低廉,仅为风量调节范围:NEUROS鼓风机、其他品牌空气悬浮风机和磁整机造价的1/20左右;其他品牌空气悬浮风机关键部件“轴承”寿悬浮风机40%~100%;单级高速离心风机45%～100%,较差。命同NEUROS;磁悬浮风机采用“磁悬浮轴承”,这种轴承使用寿命使用范围:NEUROS鼓风机、其他品牌空气悬浮风机和磁悬浮一般是5～7万小时左右,远不如“空气悬浮轴承”,且维护复杂,代风机适用于20万立方米/天以下的中小型污水处理厂;单级高速价昂贵;单级高速离心风机使用普通轴承,属于易损部件。离心风机适用中大型污水处理厂。润滑油循环/加热系统:NEUROS鼓风机、其他品牌空气悬浮风日常维护:机和磁悬浮风机无需此系统,单级高速离心风机需要一整套繁琐耐受事故停电性能的比较:NEUROS鼓风机采用了更加可靠的的润滑油循环/加热系统。“空气悬浮轴承”,因此完全不受事故停电的任何影响,若遇事故停电,仅相当于一次正常关机。空气悬浮轴承的工作停运不依赖于电源,其可靠性远胜于依赖电源供应的磁悬浮轴承,这就是美国宇航局NASA和波音飞机制造公司之所以选择空气悬浮轴承作为航空航天器部件而不选择磁悬浮轴承的原因;其他品牌空气悬浮风机耐受事故停电性能同NEUROS;磁悬浮风机采用“磁悬浮轴承”设计,不能经受事故停电,一旦遭遇事故停电,其磁场浮扬力将完全失去,也就是该轴承将完全失去作用,从而损坏机器,因此,该类型的鼓风机对供电系统的可靠性要求极高,另需行配置一些安全供电设施,代价高昂;单级高速离心风机需要另行采取安全保障措施,如高位油箱或副齿轮组等。日常维护:NEUROS鼓风机易损件少,可靠性高,维护工作量少;其他品牌空气悬浮风机维护工作量少;磁悬浮风机中等程度维性能比较:护;单级高速离心风机易损件多,维护工作量大。效率/节能性:NEUROS鼓风机效率高,能耗低,与罗茨鼓风机在环保先行、技术领先的年代里,大城市的平均经济发展水平高相比可节能约25～35%,与传统多级离心鼓风机相比可节能约于中小城市,相应环保工程搞得较好。我国中小城市居多,分布面广,15～20%,与传统单级涡轮离心鼓风机相比可节能约10～15%;其每个中小城市的发展都会影响到当地的自然环境,如太湖蓝藻等,必他品牌空气悬浮风机小机型与NEUROS大致相当,200马力以上大须对中小城市水污染进行控制才能实现持续发展的目标。全国中小机型比NEUROS略差,但优于HOWDEN/HVTurbo/HST;磁悬浮风机城市约有600余座,近千余座污水处理厂可建,若在鼓风机、曝气设比NEUROS/KTurbo略差,但优于HOWDEN/HVTurbo;单级高速离备及水泵等产品方面,选用高效、耐用的设备,估计每座污水厂可节心风机能耗高,效率低。能15～20%,这是非常可观的,但要达到这个目的,除环保设计人员噪音:NEUROS鼓风机噪音低,距机器1米处检测噪音小于78外,还需要大环境支持,只有这样,才能共同完成国家规定的节能分贝,是其他鼓风机无法达到的,实际上机器本身并不产生噪音,指标。36|新理念新时尚新视觉