單級(jí)離心、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)與羅茨風(fēng)機(jī)的區(qū)別？

01、羅茨風(fēng)機(jī)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于容積式鼓風(fēng)機(jī)，是回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)的一種，利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子或三個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)來輸送氣體。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出，氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)沒有內(nèi)壓縮過程。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，機(jī)械效率高，便于維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當(dāng)壓力在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，則流量為一常數(shù)；運(yùn)行時(shí)適應(yīng)性強(qiáng)，在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)；與離心風(fēng)機(jī)相比價(jià)格低。但噪聲大，存在潤(rùn)滑油向氣缸滲漏的缺點(diǎn)，同時(shí)其風(fēng)量調(diào)節(jié)只能采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法和旁路放風(fēng)閥法，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法由于羅茨風(fēng)機(jī)采用恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，而旁路放風(fēng)閥法則造成能量浪費(fèi)。當(dāng)然，對(duì)變頻改造后的羅茨風(fēng)機(jī)，在小流量、變流量時(shí)效率較高，可達(dá)95%以上；效率一般在70%左右，較離心風(fēng)機(jī)相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時(shí)，功耗較大。目前，在國(guó)外的污水處理系統(tǒng)中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等問題，已經(jīng)被淘汰。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線主要指風(fēng)量（Q）和壓力（P）變化關(guān)系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關(guān)系的曲線N-P。通過羅茨風(fēng)機(jī)的性能曲線可以看出，在一定轉(zhuǎn)速下，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的壓力變化量較大時(shí)，風(fēng)量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率隨著壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風(fēng)機(jī)特別適用于管網(wǎng)阻力多變而風(fēng)量要求基本穩(wěn)定的場(chǎng)合，我國(guó)小型市政和工廠污水處理中應(yīng)用較多。

02、多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)

離心鼓風(fēng)機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)，氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)送風(fēng)。其工作原理為當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時(shí)在葉輪間形成一定負(fù)壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補(bǔ)入，達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。離心鼓風(fēng)機(jī)根據(jù)葉輪數(shù)量分為多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)。多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)正常是指轉(zhuǎn)子在2只或2只以上的葉輪串聯(lián)在同一根主軸上，至多可有八級(jí)風(fēng)葉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000～3600r/min的離心式鼓風(fēng)機(jī)[4]。離心鼓風(fēng)機(jī)一般選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)流量與壓力，使風(fēng)機(jī)在較低的功率下運(yùn)行，不需要放風(fēng)調(diào)節(jié)，且能保持同額定工況基本相同的高效率，適用于壓力流量都不穩(wěn)定的工況。

多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的送氣量一般較大，但所產(chǎn)生的風(fēng)壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比，低速多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)由于具有噪聲較低、風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)80年代以來，在國(guó)外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風(fēng)機(jī)，但仍存在體積大、質(zhì)量重、流量調(diào)節(jié)性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

03、單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)

單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)是從20世紀(jì)90年代開始，隨著“三元流動(dòng)理論”在離心式壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用而發(fā)展起來的。單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)采用齒輪箱增速，在齒輪箱內(nèi)用機(jī)油潤(rùn)滑和冷卻。但單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)由于只有一個(gè)葉輪，不可能產(chǎn)生較大的風(fēng)壓，它的出口壓力多在50kPa以內(nèi)，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。

單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)采用了三元流動(dòng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其更加符合流體流動(dòng)規(guī)律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)有很大的提高，而且是一級(jí)結(jié)構(gòu)，流道短、損失較小，使其效率較多級(jí)低速離心提高10%～15%，可高達(dá)82%；在結(jié)構(gòu)上采用了軸向進(jìn)氣導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置，在壓力恒定時(shí)，流量調(diào)節(jié)為額定流量的65%～105%，使其在低負(fù)荷條件下也可以達(dá)到較高的運(yùn)行效率，這是羅茨鼓風(fēng)機(jī)所沒有的優(yōu)點(diǎn)；采用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高；采用組裝式整體結(jié)構(gòu)，與同流量和壓力的多級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)相比，節(jié)約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時(shí)三元流動(dòng)葉輪比普通二元流動(dòng)葉輪直徑要小30%～40%，故其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，機(jī)組的啟動(dòng)和停車時(shí)間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)100000r/min。

由于單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)具有重量輕、體積小、節(jié)約能源、性能調(diào)節(jié)范圍廣泛、效率高和自動(dòng)化水平高等優(yōu)點(diǎn)，早已在國(guó)外取代多級(jí)低速離心式得到廣泛應(yīng)用，是目前污水處理行業(yè)的主流產(chǎn)品。目前，國(guó)外生產(chǎn)單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)的廠家主要有美國(guó)的英格索蘭、日本的川崎重工、德國(guó)的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國(guó)內(nèi)的廠家主要有沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠、杭州制氧機(jī)廠和陜西鼓風(fēng)機(jī)廠等。

羅茨風(fēng)機(jī)適用于100m3/min以內(nèi)較小流量的處理設(shè)備，能耗與離心式相差不大，流量調(diào)控好，變水位效率高，且價(jià)格低，總體價(jià)格經(jīng)濟(jì)效益好，主要用于小型市政污水及工廠污水處理，特別是適合CAST工藝（循環(huán)式活性污泥法）污水處理廠。

多級(jí)離心風(fēng)機(jī)適用于流量范圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風(fēng)機(jī)稍高，但其能耗低，長(zhǎng)期綜合效益最佳，主要用于中小型市政污水處理廠。

單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)無法采用變頻調(diào)速，在滿負(fù)荷時(shí)效率高，但當(dāng)流量減少時(shí)，功耗并不是同比減小，因此部分負(fù)載的效率低，能耗大，主要適用于大中型污水處理廠。

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