鼓风机主要由下列六部分组成：电机、空气过滤器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。
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鼓风机是污水处理好氧生物处理单元的重要设备同时也是主要的耗能设备鼓风机运行的稳定性和经济性是最重要的两个性能指标如何选取适合的鼓风机本文作者结合多年设计和运行经验对多种鼓风机进行了介绍和参数对比可以帮助大家能够快速的对不同类型鼓风机的适用性和如何选择提出了很好的建议
目前二级生物处理污水厂大多数采用鼓风曝气工艺而鼓风机是此工艺中最为核心的设备之一鼓风机的能耗有时占污水厂总能耗的50% 以上因此污水处理厂选用何种形式的风机是一个非常重要的问题
风机的种类主要有罗茨风机多级离心风机和单级高速离心风机其中单级高速离心风机又分为传统单级高速齿轮箱式离心风机高速磁悬浮离心风机和空气悬浮高速离心风机
罗茨风机
工作原理
属于容积式风机多为三叶型由于转子的不断旋转被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间V0内再经排气口排出由于吸气后V0空间是全封闭状态所以在泵腔内气体没有压缩和膨胀但当转子顶部转过排气口边缘V0空间与排气侧相通时由于排气侧气体压强较高则有一部分气体返冲到空间V0中去使气体压强突然增高当转子继续转动时气体排出泵外
风量调节罗茨风机风量受转速控制风量调整可通过变频调速进行变频后风压可以维持
特点
1）价格低最简单的回转机械易于控制和维护
2）压力随背压变化小流量高速风机效率较高
3）效率一般低于多级单级离心风机
4）单机流量小于100m/min 时具有最好的性能价格比
5）流量大于120m/ min 时占地面积大
多级离心风机
工作原理
离心鼓风机依靠旋转叶轮对气体的作用把电机的机械能传递给液体由于离心鼓风机的作用气体从叶轮进口流向出口的过程中其速度能 动能 和压力能都得到增加被叶轮排出的气体经过压出室大部分速度能转换成压力能然后沿排出管路输送出去这时叶轮进口处因气体的排出而形成真空或低压气体在大气压的作用下被压入叶轮的进口于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出气体
特点
1）低转速机械可靠性高使用寿命长
2）购买成本较低备件为标准件费用低不需要复杂的润滑系统
3）易于采用全风冷式设计无冷却水相关故障和维保费用
4）操作维护简单不需要特别训练的操作维修人员（这对于远离大都市的工厂很重要）
5）满载效率高于罗茨风机略低于单级离心风机
6）电机功率小于400kW的机型可选用变频调速和直连驱动方式可大大提高部分负载的工作效率在大部分工况下变频调速的多级离心机效率会高于单级离心机由于部分负载是污水处理厂最典型的工况因此多级离心风机对于中小型污水处理厂来说具有更好的性能价格比和良好的长短期效益
7）噪音低于罗茨风机和单级离心风机
8）单机流量在100~ 300m/min 时具有最好的性能价格比
单级高速离心风机
单级高速离心风机（齿轮箱式）
基本原理
基本原理与多级离心风机一样空气从鼓风机吸入管进入进口导叶调节器主驱动电机借助联轴器与增速齿轮联接, 增速齿轮驱动高速转动的三元半开式叶轮对气体进行作功, 气体再经扩压器蜗室排气消声器扩压管排出
风量调节单级高速离心风机可通过进口导叶调整风量调整时不影响风压同时可以降低风机轴功率达到节能效果由于变频器调节时风压下降幅度会较大可能会无法满足工艺要求单级高速离心风机一般不用变频调节风量
特点
1）高转速 一般超过20000r/ min 噪音高
2）满载效率高, 无法采用变频调速部分负载能耗高
3）大流量相对占地面积小
4）控制系统非常复杂润滑系统非常复杂维护保养复杂大修必须请制造原厂支援
5）需要特别训练的操作人员
6）设备投资大单机流量大于300m3/min 的性能价格比高
空气悬浮高速离心风机
由永磁无刷高速直流电机及变频系统配以高效空气轴承不需要齿轮箱增速器及联轴器而直接驱动叶轮直接与电机结合而轴被悬浮于主动式空气轴承上没有物理接触和润滑油系统所以空气悬浮高速离心风机具有高效节能低噪音运行可靠和长期无需维护保养的特点
风量调节与单级高速离心风机类似
高速磁浮离心风机
高速磁浮离心风机高速磁浮风机属于单级高速离心风机与机械齿轮箱式单级高速离心风机的区别为由配置无接触的磁力轴承的高速电机直接驱动先进的无齿轮箱高速变频电机驱动系统结合采用无润滑非接触磁力轴承减少了效率损失节约了相应的一系列附属设备（油泵油冷却器等）的隐性能耗
由于运行无接触所以无磨损在整个风机寿命中可以始终保持良好的性能实现了极低的维护成本另外无油操作无需加热冷却循环和过滤大大减少了能耗和运行维护工作
曝气风机综合对比
三类风机综合对比
能耗对比
1）在流量较小时三种风机效率差异不是很显著
2）对于大流量风机由于罗茨式转速无法提高效率较低另两种离心风机差距较小
投资成本对比
从上图3-1和图3-2两个曲线图可以看出
1）小流量范围三种类型风机的能耗相差很小但是罗茨鼓风机的成本最低性价比最好
2）中流量范围虽然多级离心风机成本比罗茨鼓风机稍高但是其能耗低效率高性价比最好
3）大流量范围单级高速离心风机成本最低能耗也最低性价比最好
流量调节对比
1）部分负载在进行风机选型时流量和压力会有一定的设计余量特别是流量一般会有20%~ 30%的余量同时由于污水量和水质的波动每时每刻所需的风量也在变化所以严格地说风机总是在部分负载而非总是满载因而必须对风机的流量进行调节
2）单级离心风机流量调节必须采用进口导叶和出口导叶调节但当流量减小时功耗并不是同比例减小如图3示因此部分负载的效率低能耗大
3）多级离心风机流量调节采用入口蝶阀手动或自动调节节能效果与单级一样不理想但是对于中小功率≤400KW 多级离心风机采用变频调速技术功耗基本上与流量同步减小部分负载的效率高
结论
由上面的比较可见三种风机各有优势风机选型没有最好的只有最适合的
1）对于小型污水处理厂（＜10000m/d）选择简单可靠的罗茨风机是最好的虽然效率差一些但因价格低总体价格经济效益可能是最好的
2）对于中型污水处理厂（10000~100000m/d）选择经济实用的多级离心机是最好的特别是变频调速多级离心机具有极高的性能价格比长期综合经济效益佳
3）对于大型污水处理厂（＞100000m/d）单级高速离心风机是最佳选择
高速离心风机性能指标对比
从上表可以看出齿轮箱式鼓风机价格偏高厂房基础投人大噪音大设备安装维护成本高对电网要求高磁浮气浮风机各项综合指标均较好投资较低能耗低节能效果显著