淺談污水廠對磁懸浮離心鼓風機的運用

摘 要 近些年我國正在大力提倡建設綠色環(huán)保型社會，我國各個地區(qū)紛紛建設了污水處理廠，以有效處理污水，避免出現(xiàn)污水污染問題。在污水處理廠處理污水過程中，常常會使用鼓風機。目前，我國各大污水處理廠需要結(jié)合自身實際情況，選用相應合適的鼓風機。磁懸浮離心鼓風機是一種新型的鼓風機，因具有便于安裝維護、運行成本少、節(jié)能降耗等優(yōu)勢特點，我國污水處理行業(yè)越來越廣泛運用磁懸浮離心鼓風機?；诖?，本文深入研究污水廠對磁懸浮離心鼓風機的運用，具有重要意義。

關鍵詞 磁懸浮離心鼓風機;污水廠;運用

引言

在最近幾年中，隨著人們綠色節(jié)能環(huán)保理念的不斷加深，人們對污水處理提出越來越高的要求，相應地，我國各個地區(qū)建立了污水處理廠。目前，在我國各大污水處理廠中，主要使用鼓風曝氣污水處理工藝。所以在我國污水處理中，鼓風機是一種極為重要的機械設備。一般來說，針對生物好氧池的底部，污水處理廠常常選用鼓風機來對其進行曝氣，以滿足好氧微生物的生存需求，在一個污水處理廠的總耗能中，鼓風機曝氣耗能比重至少60%。所以，污水處理廠的運行成本、投資費用等深受鼓風機選型的影響。目前，我國污水處理廠常用3種不同類型的傳統(tǒng)鼓風機，即單機離心鼓風機、多級離心鼓風機、羅茨風機。其中，第一，根據(jù)葉輪數(shù)量，離心鼓風機劃分為單級離心鼓風機與多級離心鼓風機，葉輪在電機的轉(zhuǎn)動下旋轉(zhuǎn)，同時在離心作用下，促使壓縮氣體的形成，最終獲取曝氣所需的壓力;第二，羅茨風機，就是指運用2～3個葉形轉(zhuǎn)子，通過進行旋轉(zhuǎn)運動，以對氣體進行有效壓縮與輸送，但是存在一定的缺點，如會產(chǎn)生較大的噪聲、運行效率低等。針對單機離心鼓風機、多級離心鼓風機與羅茨風機，在同等條件下，單機離心鼓風機與羅茨風機的能耗要高于多級離心鼓風機。而因為磁懸浮離心鼓風機具有多種特點，如便于安裝維護、無潤滑油、自重輕、噪音小、振動小、效率高等?；诖?，本文深入研究污水廠對磁懸浮離心鼓風機的運用，具有重要意義[1]。

1 磁懸浮離心式鼓風機分析

1.1 磁懸浮離心式鼓風機的結(jié)構(gòu)

（1）磁懸浮軸承

轉(zhuǎn)軸在電磁吸力作用下而得以懸浮，轉(zhuǎn)軸在整個旋轉(zhuǎn)過程中因不存在機械阻力，所以磁懸浮軸承具有多種優(yōu)點，如不需要進行維護、不需要涂抹潤滑油、不存在磨損問題、運行效率高等，能夠鼓出無污染的空氣。

（2）電機控制系統(tǒng)

針對永磁電機，通過選用調(diào)節(jié)頻率方法能夠?qū)ζ涞霓D(zhuǎn)速進行有效控制，相應地，還能夠?qū)娘L機的流量進行有效控制。

（3）高速離心葉輪

因為高速離心葉輪是利用三元流設計方法進行設計的，能夠獲取最高的運行效率。高速離心葉輪的主要材料為高強度的鋁合金，是由高精密的機床加工制作而成的。

（4）高速永磁同步電動機

高速永磁同步電動機具有多種優(yōu)點，如使用時間長、振動幅度小、噪音小、不存在機械摩擦等。在運行過程中，高速永磁同步電動機能夠達到約42000 rpm的轉(zhuǎn)速。

1.2 工作原理

根據(jù)上文所述，磁懸浮單級離心鼓風機是由多個部件構(gòu)成的。在控制風壓、風量與變頻自動調(diào)節(jié)等過程中會輸出相應的參數(shù);因為葉輪直接連接電機出力軸，所以在聯(lián)軸器、齒輪二者之間不需要安裝機械增速設備;因為在磁懸浮單級離心鼓風機中，各種機械設備互不接觸，所以不需要設置油潤滑系統(tǒng)。隔聲罩、安全監(jiān)控系統(tǒng)、放空閥、變頻器、高速電機等均屬于標準配置部件，不需要設置特殊的固定基礎，只需在普通底座上集成整體安裝全部標準配置部件即可。通過運用磁懸浮軸承，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)軸懸浮。在磁懸浮軸承中設有位置傳感器檢測轉(zhuǎn)軸，而該轉(zhuǎn)軸能夠發(fā)出相應的位置信號，且傳輸至磁懸浮軸承控制器，然后通過一系列操作，如調(diào)理操作、計算操作、放大操作等，獲取相應的控制電流，然后輸送至磁軸承，進而能夠產(chǎn)生一種吸力，能夠有效控制轉(zhuǎn)子，以真正實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的懸浮。通過運用同步永磁電機，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。在變頻電源中，能夠產(chǎn)生交變電流，在電機定子中輸入交變電流以后能夠出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場，能夠?qū)D(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)起到有效帶動作用。通過運用磁懸浮單級離心鼓風機，能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風。葉輪與轉(zhuǎn)軸是同步旋轉(zhuǎn)運動的，空氣在葉輪旋轉(zhuǎn)作用下進入蝸殼，因為蝸殼具有增壓、導向作用，在空氣進入蝸殼內(nèi)以后會變?yōu)橐环N具有一定壓力、流速的氣體，隨后該氣體會通過蝸殼出氣口鼓出來，以上即為磁懸浮單級離心鼓風機的工作原理[2]。

1.3 磁懸浮鼓風機的優(yōu)點

第一，噪音小、振動小。磁懸浮鼓風機主要選用磁懸浮軸承系統(tǒng)，機械系統(tǒng)不會接觸轉(zhuǎn)動部件，故不會產(chǎn)生任何機械摩擦，所以振動小、噪音小。第二，不需要涂抹潤滑油，不需要保養(yǎng)機械設備。磁懸浮鼓風機主要選用磁懸浮軸承技術，無須安裝油性軸承系統(tǒng)與齒輪變速箱，所以不需要涂抹潤滑油，不需要保養(yǎng)機械設備，能夠有效確保污水處理廠運行的穩(wěn)定性，有助于污水處理廠維修成本的降低。第三，節(jié)能降耗。磁懸浮鼓風機主要選用磁懸浮軸承技術、高效同步永磁電動機與高效離心葉輪，所以磁懸浮鼓風機要比傳統(tǒng)風機更加節(jié)能。第四，便于安裝與維護。因為磁懸浮離心鼓風機自重輕、體積小，所以在安裝磁懸浮離心鼓風機過程中僅靠人力即可，不需要借用大型機械吊裝設備，再加上磁懸浮離心鼓風機選用磁懸浮軸承技術，不需要涂抹潤滑油，較為環(huán)保，只需要對空氣過濾布進行定期更換，所以便于維護保養(yǎng)，有助于維護保養(yǎng)成本的降低。第五，遠程監(jiān)控。在磁懸浮離心鼓風機中裝有遠程監(jiān)控設備，所以污水處理廠有關工作人員可以遠程集中控制磁懸浮離心鼓風機，能夠無線遠程傳輸數(shù)據(jù)，有關工作人員能夠及時獲取更多準確全面的故障信息，以便及時解決故障問題。

2 污水廠對磁懸浮離心鼓風機的運用

在污水處理工藝中，鼓風機是一種極為重要的曝氣設備，尤其是在處理一級生物中常選用鼓風機，能夠生成氧氣，以供好氧池中的微生物生存所用，同時能夠有效避免出現(xiàn)污泥沉淀現(xiàn)象。因為磁懸浮離心鼓風機具有多種優(yōu)勢，如便于安裝維護、運行效率高、節(jié)能環(huán)保等，所以污水處理廠越來越廣泛運用這種類型的鼓風機。在污水處理廠總能耗中，生化曝氣能耗比重至少為60%，所以在我國污水處理的未來發(fā)展中，選用成本低、能耗少的鼓風機是重要趨勢。例如，某一污水處理廠，需要處理印染廠排出的廢水，本工程共分為兩期進行，主要選用多級離心鼓風機，每天需要處理50000噸廢水。其中，一期工程的曝氣參數(shù)為：功率185kW、曝氣量120m3/min，兩用一備;二期工程的曝氣參數(shù)為：功率90kW、曝氣量50m3/min，一用一備。但是，在整個工程進行中，鼓風機逐漸暴露出多種問題，如曝氣量變得越來越小、老化等，現(xiàn)已不能滿足工程曝氣需求。針對以上問題，污水處理廠制定了多個解決方案，并進行了分析比較，最終決定改選用磁懸浮離心鼓風機。在磁懸浮離心鼓風機投入運行以后，有效提高了污水處理廠的污水處理效果，與過去相比，污水處理廠能耗降低25%，運行成本降低約51萬元，風量提高18%，用電量降低約72萬噸。同時還有效改善了噪音污染，綜上所述，在污水處理廠中運用磁懸浮離心鼓風機，能夠起到顯著的節(jié)能降耗作用[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，磁懸浮離心鼓風機是一種極為重要污水處理設備。隨著我國正在大力建設綠色環(huán)保型社會，污水處理廠應積極選用綠色環(huán)保型設備。在污水處理廠中，通過選用鼓風機來進行生物處理，為好氧微生物提供生存所需的氧氣。對于我國各大污水處理廠來說，需要有效結(jié)合自身的實際情況，選用成本投入少、能耗少的設備，而磁懸浮離心鼓風機是當下一種新型的污水處理設備，由于這種設備具有多種優(yōu)勢特點，如便于安裝維護、運行成本少、節(jié)能降耗等，所以我國污水處理行業(yè)越來越廣泛運用磁懸浮離心鼓風機。在未來發(fā)展中，為能夠獲取更好的污水處理效果，需要繼續(xù)深入研究與優(yōu)化改進磁懸浮風機。本文深入研究了污水廠對磁懸浮離心鼓風機的運用，以期對磁懸浮離心鼓風機的運用起到一定的宣傳與推廣作用。

參考文獻

[1] 胡宗泰.高速離心鼓風機常見運行故障及解決方案[J].遼寧化工，2018（8）：783-785.

[2] 鄭志國.淺談多極離心鼓風機與單極空氣懸浮風機在污水處理廠的應用效果[J].黑龍江科技信息，2016（27）：32-33.

[3] 陳惠萍.磁懸浮離心鼓風機在污水廠的應用[J].山東工業(yè)技術，2018（15）：27-28.

作者簡介

孫川（1989-），男;學歷：大學本科，現(xiàn)就職單位：西嶺磁能科技正定有限責任公司，研究方向：鼓風機plc控制系統(tǒng)。