水與空氣，無油螺桿鼓風機在污水處理中的應用
題目：水與空氣，無油螺桿鼓風機在污水處理中的應用
報告人: 阿特拉斯· 科普柯（上海）貿(mào)易有限公司 趙彬 高級銷售工程師
主持人：浙江工業(yè)大學環(huán)境學院李軍 教授
主持人
接下來報告人是阿特拉斯·科普科（上海）貿(mào)易有限公司高級銷售工程師，趙彬。他的演講題目是“水與空氣，無油螺桿鼓風機在污水處理中的應用”。
趙彬：
各位專家，各位朋友大家下午好，我是阿特拉斯·科普柯負責鼓風機北方區(qū)業(yè)務的銷售趙彬，非常榮幸今天能在這里分享，介紹我們的產(chǎn)品。
首先介紹一下我們公司，阿特拉斯·科普柯。
阿特拉斯·科普柯是一家歷史悠久的瑞典公司，于1873年成立于瑞典斯德哥爾摩，業(yè)務遍布180個國家及地區(qū)。在上世紀20年代進入中國市場，在全國擁有超過40個銷售及服務辦事處。我們壓縮機技術(shù)部提供全系列壓縮空氣產(chǎn)品和服務，包括工業(yè)壓縮機，鼓風機，真空解決方案，氣體和工藝壓縮機，膨脹機，空氣和氣體處理設(shè)備以及空氣管理系統(tǒng)。
接下來我詳細介紹鼓風機產(chǎn)品系列。
作為污水處理中的高能耗設(shè)備，鼓風機的選擇關(guān)系著整個污水廠的運營成本。據(jù)統(tǒng)計，鼓風機能耗占污水處理總能耗的50%-60%。所以對于污水處理廠來說，鼓風機的選擇是影響運營成本的主要因素之一。
鼓風機按照類型可以分為動力式和容積式。其中羅茨風機和螺桿風機屬于容積式，離心風機屬于動力式，其中離心式又分齒輪增速的單級離心和最近幾年推出的直聯(lián)高速離心風機，即磁懸浮和空氣懸浮風機。每款風機都有自己的特點，需要結(jié)合客戶的實際工況，進行選型�？偠灾瑳]有最好的風機，只有最適合的。
今天我將從以下3個方面介紹螺桿鼓風機。
螺桿鼓風機的壓縮原理及與羅茨風機的對比
首先從壓縮原理上來說，螺桿鼓風機屬于內(nèi)壓縮的容積式鼓風機。具體壓縮過程是：轉(zhuǎn)子相互嚙合，壓縮腔內(nèi)容積減少，從而提高氣體壓力。
對于羅茨風機，葉片回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口吸入氣體，當轉(zhuǎn)到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時，因排氣口外的氣體背壓較高，勢必要往壓力較低的地方回流，這時工作容積中的壓力就會升高（外壓縮），然后將氣體輸送到排氣通道。由于氣流的反復涌入與排出腔室，產(chǎn)生很大的噪音。此外，羅茨風機多由皮帶連接，如果皮帶松動或者破損，造成的機械振動也會產(chǎn)生噪音。
下面兩張圖分別展示了羅茨鼓風機和螺桿鼓風機的壓縮過程。顯而易見，圖中綠色部分是螺桿鼓風機產(chǎn)生節(jié)約的能源。
經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)測試和實際經(jīng)驗證明，螺桿鼓風機較羅茨風機，節(jié)能比率可以達到30%以上。結(jié)果已經(jīng)得到德國TüV和合肥通用所的檢測認證。
FAD 自由空氣流量和進氣量的區(qū)別
大多數(shù)朋友會對FAD自由空氣流量這個名詞比較陌生，它是英文短語Free Air Delivery 的縮寫，是壓縮機的輸出流量換算成進氣條件下的空氣流量。
對于壓縮機行業(yè)，最終客戶購買的是壓縮機嗎？不是，買的是壓縮空氣。所以客戶需要了解真正在所需壓力下得到的氣量為多少。同樣對于鼓風機行業(yè)，客戶購買鼓風機的目的是為了輸送一定容積流量或質(zhì)量流量的空氣。當然這些空氣也是有一定壓力用來克服水壓和管網(wǎng)壓力。我們樣本上提供的流量就是FAD自由空氣流量，是輸出流量。
但是很多鼓風機廠家的樣本上標注的是理論進氣量或者吸入流量，并未考慮鼓風機系統(tǒng)中產(chǎn)生的內(nèi)泄露和損耗。對于羅茨風機，空氣可以從羅茨風機葉片和殼體間隙返回到導入口，產(chǎn)生泄露。當壓力增加時，氣體的泄露比例也會成倍增加。
設(shè)計院朋友說如果這樣的話，這個設(shè)計氣量其實是不夠的。但為什么沒有體現(xiàn)這個氣量不夠用的情況？ 我們總結(jié)三條常見原因，（1）設(shè)計院設(shè)計的時候這個氣水比放大，留有余量。（2）前期的水質(zhì)BOD含量不高。（3）實際進水量遠遠低于設(shè)計流量。 但是造成很多客戶買風機以后，可能買三臺一臺就夠用。
我們鼓風機提供客戶都是FAD流量是實際排氣量。這個氣量和入口流量的差距有多少呢？我舉例說明，這是我們的一個計算軟件，我們?nèi)〗?jīng)常用的7米的水深，吸氣量4000m3/h, FAD流量3604m3/h。
案列解析
前面在介紹風機類型時，已經(jīng)提到一個概念，沒有最好的風機，只有最合適的風機。選擇風機時需要考慮哪些方面？總結(jié)以下幾條，從工藝來講水量是否恒定，有一些水位是會持續(xù)變化的。從應用來看，風機是用來曝氣還是反沖洗。因為對于一些反沖洗的工藝，客戶的用氣需求是間歇性的，例如沙濾池反沖洗，要求每3-6小時一次，每次3-10分鐘。這就要求鼓風機頻繁啟停，這在設(shè)備選型時就要考慮。從環(huán)境維度來講，離心風機是動力式風機，空氣密度影響非常大。從控制方式，包括我們現(xiàn)在提倡一些精確曝氣。大家選擇風機需要多方面綜合考慮。
以下結(jié)合一個具體的案例分析螺桿鼓風機較羅茨風機的節(jié)能效果。
這是北京某電鍍企業(yè)污水處理廠曝氣風機，風機是一個復雜的系統(tǒng)，高能效電機不等同于高能效鼓風機系統(tǒng)。案例這家企業(yè)是北京某電鍍企業(yè)，原來有三臺2用1備的羅茨鼓風機。我們請專業(yè)的團隊檢測它的實際系統(tǒng)能耗，當然這不是簡單安裝儀表就可以，包括壓力傳感器的流量位置還有測試方法都有嚴格的標準。
通過測試，了解客戶的實際用氣量，我們給客戶推薦2臺ZS55變頻的螺桿鼓風機。因為考慮到客戶用氣量在一天中波動較大，VSD變頻技術(shù)會密切地隨著空氣需求的變化自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，從而降低整個生產(chǎn)的能耗。
通過上圖對比，大家可以看到系統(tǒng)能耗節(jié)能達到57%，如果以每度電0.75元，年運行時間8,760小時計算，每年節(jié)省用電成本高達59萬元。相信這個數(shù)字對于污水廠的運營成本來說是非�？捎^的。
總 結(jié)
基于以上介紹，用下表做一個簡單對比。
螺桿技術(shù)現(xiàn)已成為羅茨風機的節(jié)能替代方案。我們在國內(nèi)已經(jīng)有很多成功的業(yè)績，歡迎大家參觀考察。今天時間有限，在污水處理行業(yè)，除了螺桿鼓風機，我們還有磁懸浮鼓風機。希望有機會跟大家做面對面技術(shù)交流。
謝謝大家！
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