污水處理廠羅茨鼓風(fēng)機的更新改造

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機、水冷羅茨鼓風(fēng)機、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機、低噪音羅茨鼓風(fēng)機，贏得了市場好評和認(rèn)可。此類產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

1.污水處理廠現(xiàn)狀生化系統(tǒng)概述
污水處理系統(tǒng)工藝流程：
進(jìn)水→粗格柵→污水提升泵房→細(xì)格柵→曝氣沉砂池→初沉池→普通曝氣池及A/O生化池→二沉池→出水
現(xiàn)狀多級羅茨鼓風(fēng)機在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下空氣流量1560～9780m?/h（最大風(fēng)量1.6萬m?/h），風(fēng)壓H=12m（水柱），電機功率600KW，共5臺。
2.現(xiàn)狀供氣量計算及羅茨鼓風(fēng)機參數(shù)確定
2.1羅茨鼓風(fēng)機存在問題
污水處理廠生物反應(yīng)池供氣系統(tǒng)現(xiàn)用的羅茨鼓風(fēng)機為法國某公司多級羅茨鼓風(fēng)機。現(xiàn)用羅茨鼓風(fēng)機自1998年投運至今，已運行了13年，存在設(shè)備老化嚴(yán)重、配件價格昂貴、維修維護(hù)量大、能耗大噪音大、運行不穩(wěn)定等情況。按目前羅茨鼓風(fēng)機狀況需要每年投入大量資金進(jìn)行維修：①更新增速器5臺，或更新傳動齒輪、油封，需投資約70萬元；②更新葉輪2臺和殼體2臺，需投資約100萬元。且每臺羅茨鼓風(fēng)機維修時間較長，經(jīng)常影響污水處理廠的正常生產(chǎn)。
2.2羅茨鼓風(fēng)機類型的比較
近幾年隨著單級離心羅茨鼓風(fēng)機等新型產(chǎn)品的成熟，采用導(dǎo)葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)，配置高壓電機并恒定轉(zhuǎn)速運行的單級離心羅茨鼓風(fēng)機是市場的主流。
單級高速離心羅茨鼓風(fēng)機是速度型壓縮機，具有供氣量大、運行平穩(wěn)、效率高、風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍寬、高效區(qū)域?qū)?、結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、使用年限長、維修量小、殼體內(nèi)不需潤滑、氣體不會被油污染等優(yōu)點。
單級羅茨鼓風(fēng)機和污水廠現(xiàn)使用的多級羅茨鼓風(fēng)機比較，單級羅茨鼓風(fēng)機以提高轉(zhuǎn)速達(dá)到所需風(fēng)壓，較多級低速羅茨鼓風(fēng)機流道短，減少了多級間的流道損失，特別是易于調(diào)節(jié)風(fēng)量，使用壽命更長。因此可以考慮選用有進(jìn)、出口可調(diào)導(dǎo)葉片的單級高速離心羅茨鼓風(fēng)機，可以提高羅茨鼓風(fēng)機效率，更便于自動控制風(fēng)量。
2.3風(fēng)量計算
2.3.1普通曝氣池風(fēng)量計算
（1）需氧量AOR的計算
（2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR的計算
（3）供氣量Gs的計算
2.3.2 A/O生化池風(fēng)量計算
（1）需氧量AOR的計算
（2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR的計算
（3）供氣量Gs的計算
2.3.3設(shè)備的選擇
目前水廠在實際運行中啟動2～3臺羅茨鼓風(fēng)機可滿足水廠現(xiàn)狀條件下的正常運行。2臺羅茨鼓風(fēng)機一用一備，可滿足普通曝氣池需氧量；三臺羅茨鼓風(fēng)機二用一備可滿足A/O生化池需氧量。
3.能耗比較
水廠現(xiàn)采用1.6萬m3/h風(fēng)量羅茨鼓風(fēng)機和擬更換2萬m3/h風(fēng)量羅茨鼓風(fēng)機，進(jìn)行能耗比較。
3.1從單臺羅茨鼓風(fēng)機效率方面考慮
單臺羅茨鼓風(fēng)機最佳效率區(qū)間通常在羅茨鼓風(fēng)機的60%～90%風(fēng)量范圍內(nèi)，但羅茨鼓風(fēng)機最高效率區(qū)間通常在70%～90%風(fēng)量范圍內(nèi)?？紤]到北部水廠現(xiàn)運行工況，按照單臺羅茨鼓風(fēng)機供氣系統(tǒng)風(fēng)量需求大概在1.5～1.6萬m3/h左右為最佳供氣風(fēng)量進(jìn)行核算，雖然風(fēng)量配備為2.0萬m3/h時系統(tǒng)總裝機容量大概在600kw，但實際在1.6萬m3/h風(fēng)量運行時，羅茨鼓風(fēng)機能耗并不是600kw，實際的能耗約450kw左右。
3.2考慮到老式羅茨鼓風(fēng)機和新更換羅茨鼓風(fēng)機配合使用情況
羅茨鼓風(fēng)機比較更新改造后羅茨鼓風(fēng)機的效率低約30%，這樣配置2.0萬m3/h羅茨鼓風(fēng)機可以作為主運設(shè)備，且能夠在40%～100%風(fēng)量變化范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行，適配能力更強，抗沖擊負(fù)荷能力更強。
4.結(jié)論
經(jīng)過對污水處理廠的現(xiàn)有運行數(shù)據(jù)分析、風(fēng)量的計算，為了保證水廠安全、穩(wěn)定、高效的運轉(zhuǎn)，并且最大限度的節(jié)能降耗，建議將現(xiàn)狀1.6萬m3/h多級羅茨風(fēng)機更新為2.0萬m3/h單級離心羅茨鼓風(fēng)機（配備進(jìn)出、口聯(lián)合導(dǎo)葉系統(tǒng)），其余未更換羅茨鼓風(fēng)機作為備用，這樣可以在水廠不停運的情況下，將羅茨鼓風(fēng)機的更新改造工作順利完成。

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