污水處理廠羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)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(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，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(jī)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(jī)功率600KW，共5臺。
2.現(xiàn)狀供氣量計(jì)算及羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)確定
2.1羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(jī)為法國某公司多級羅茨鼓風(fēng)機(jī)?，F(xiàn)用羅茨鼓風(fēng)機(jī)自1998年投運(yùn)至今，已運(yùn)行了13年，存在設(shè)備老化嚴(yán)重、配件價(jià)格昂貴、維修維護(hù)量大、能耗大噪音大、運(yùn)行不穩(wěn)定等情況。按目前羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)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(jī)維修時(shí)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(jī)類型的比較
近幾年隨著單級離心羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(jī)并恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的單級離心羅茨鼓風(fēng)機(jī)是市場的主流。
單級高速離心羅茨鼓風(fēng)機(jī)是速度型壓縮機(jī)，具有供氣量大、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍寬、高效區(qū)域?qū)挕⒔Y(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(huì)被油污染等優(yōu)點(diǎn)。
單級羅茨鼓風(fēng)機(jī)和污水廠現(xiàn)使用的多級羅茨鼓風(fēng)機(jī)比較，單級羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(jī)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(jī)，可以提高羅茨鼓風(fēng)機(jī)效率，更便于自動(dòng)控制風(fēng)量。
2.3風(fēng)量計(jì)算
2.3.1普通曝氣池風(fēng)量計(jì)算
（1）需氧量AOR的計(jì)算
（2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR的計(jì)算
（3）供氣量Gs的計(jì)算
2.3.2 A/O生化池風(fēng)量計(jì)算
（1）需氧量AOR的計(jì)算
（2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR的計(jì)算
（3）供氣量Gs的計(jì)算
2.3.3設(shè)備的選擇
目前水廠在實(shí)際運(yùn)行中啟動(dòng)2～3臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)可滿足水廠現(xiàn)狀條件下的正常運(yùn)行。2臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)一用一備，可滿足普通曝氣池需氧量；三臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(jī)和擬更換2萬m3/h風(fēng)量羅茨鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)行能耗比較。
3.1從單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)效率方面考慮
單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)最佳效率區(qū)間通常在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的60%～90%風(fēng)量范圍內(nèi)，但羅茨鼓風(fēng)機(jī)最高效率區(qū)間通常在70%～90%風(fēng)量范圍內(nèi)。考慮到北部水廠現(xiàn)運(yùn)行工況，按照單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)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(shí)系統(tǒng)總裝機(jī)容量大概在600kw，但實(shí)際在1.6萬m3/h風(fēng)量運(yùn)行時(shí)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)能耗并不是600kw，實(shí)際的能耗約450kw左右。
3.2考慮到老式羅茨鼓風(fēng)機(jī)和新更換羅茨鼓風(fēng)機(jī)配合使用情況
羅茨鼓風(fēng)機(jī)比較更新改造后羅茨鼓風(fēng)機(jī)的效率低約30%，這樣配置2.0萬m3/h羅茨鼓風(fēng)機(jī)可以作為主運(yùn)設(shè)備，且能夠在40%～100%風(fēng)量變化范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運(yùn)行，適配能力更強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力更強(qiáng)。
4.結(jié)論
經(jīng)過對污水處理廠的現(xiàn)有運(yùn)行數(shù)據(jù)分析、風(fēng)量的計(jì)算，為了保證水廠安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)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(jī)更新為2.0萬m3/h單級離心羅茨鼓風(fēng)機(jī)（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(jī)作為備用，這樣可以在水廠不停運(yùn)的情況下，將羅茨鼓風(fēng)機(jī)的更新改造工作順利完成。

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