01、羅茨風(fēng)機

羅茨鼓風(fēng)機屬于容積式鼓風(fēng)機，是回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機的一種，利用兩個葉形轉(zhuǎn)子或三個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對運動來輸送氣體。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(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)機沒有內(nèi)壓縮過程。

羅茨鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單運行平穩(wěn)、可靠，機械效率高，便于維護和保養(yǎng)，對于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當壓力在一定范圍內(nèi)變化時，轉(zhuǎn)速不變，則流量為一常數(shù)；運行時適應(yīng)性強，在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時，可以自動調(diào)節(jié)；與離心風(fēng)機相比價格低。但噪聲大，存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點，同時其風(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)機采用恒轉(zhuǎn)矩負載，轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，而旁路放風(fēng)閥法則造成能量浪費。當然，對變頻改造后的羅茨風(fēng)機，在小流量、變流量時效率較高，可達95%以上；效率一般在70%左右，較離心風(fēng)機相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時，功耗較大。目前，在國外的污水處理系統(tǒng)中，羅茨鼓風(fēng)機由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題，已經(jīng)被淘汰。

羅茨鼓風(fēng)機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)機的性能曲線可以看出，在一定轉(zhuǎn)速下，羅茨鼓風(fēng)機的壓力變化量較大時，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)定的場合，我國小型市政和工廠污水處理中應(yīng)用較多。

02、多級離心鼓風(fēng)機

離心鼓風(fēng)機又稱透平鼓風(fēng)機，氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現(xiàn)連續(xù)送風(fēng)。其工作原理為當電機轉(zhuǎn)動從而帶動風(fēng)機葉輪旋轉(zhuǎn)，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時在葉輪間形成一定負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。離心鼓風(fēng)機根據(jù)葉輪數(shù)量分為多級離心鼓風(fēng)機和單級離心鼓風(fēng)機。多級低速離心鼓風(fēng)機正常是指轉(zhuǎn)子在2只或2只以上的葉輪串聯(lián)在同一根主軸上，至多可有八級風(fēng)葉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000～3600r/min的離心式鼓風(fēng)機[4]。離心鼓風(fēng)機一般選用進口節(jié)流調(diào)節(jié)流量與壓力，使風(fēng)機在較低的功率下運行，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。

多級離心鼓風(fēng)機的送氣量一般較大，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)機相比，低速多級離心鼓風(fēng)機由于具有噪聲較低、風(fēng)機運行平穩(wěn)可靠、效率較高等優(yōu)點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風(fēng)機，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、單級高速離心鼓風(fēng)機

單級高速離心鼓風(fēng)機是從20世紀90年代開始，隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風(fēng)機設(shè)計上的應(yīng)用而發(fā)展起來的。單級離心鼓風(fēng)機采用齒輪箱增速，在齒輪箱內(nèi)用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風(fēng)機由于只有一個葉輪，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。

單級高速離心鼓風(fēng)機采用了三元流動理論進行設(shè)計，使其更加符合流體流動規(guī)律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級低速離心鼓風(fēng)機有很大的提高，而且是一級結(jié)構(gòu)，流道短、損失較小，使其效率較多級低速離心提高10%～15%，可高達82%；在結(jié)構(gòu)上采用了軸向進氣導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置，在壓力恒定時，流量調(diào)節(jié)為額定流量的65%～105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨鼓風(fēng)機所沒有的優(yōu)點；采用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，自動化程度高；采用組裝式整體結(jié)構(gòu)，與同流量和壓力的多級離心式鼓風(fēng)機相比，節(jié)約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%～40%，故其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較小，機組的啟動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速可達100000r/min。

由于單級高速離心鼓風(fēng)機具有重量輕、體積小、節(jié)約能源、性能調(diào)節(jié)范圍廣泛、效率高和自動化水平高等優(yōu)點，早已在國外取代多級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，國外生產(chǎn)單級高速離心鼓風(fēng)機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國內(nèi)的廠家主要有沈陽鼓風(fēng)機廠、杭州制氧機廠和陜西鼓風(fēng)機廠等。

羅茨風(fēng)機適用于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，且價格低，總體價格經(jīng)濟效益好，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。

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

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

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