污水曝气风机的选型与智能化控制

污水曝气风机的选型与智能化控制曝气风机的种类容积式罗茨式螺杆式传统三叶罗茨扭叶罗茨离心式单级高速多级传统（齿轮）空气悬浮磁悬浮容积式风机VS离心式风机离心式风机基本原理:容积的改变离心力动能转换为势能容积式送风基本原理:容积式风机VS离心式风机典型的离心式风机性能曲线图典型的容积式风机性能曲线图100m3/min,600mbar容积式风机VS离心式风机离心式风机基本特性:容积式送风基本特性:结构简单工作稳定噪音较大调节范围较大喘振风险系统复杂噪音较低调节范围较小效率呢？离心式>容积式单级高速离心式风机之传统高速离心风机传统单级高速离心风机离心工作原理齿轮箱增速应用悠久大风量应用导叶调节单级高速离心式风机之磁悬浮离心风机磁悬浮离心风机离心工作原理磁浮轴承直接连接高效率变频调节噪音低体积小不需要润滑油没有传统轴承可靠性要求很高单级高速离心式风机之空气悬浮离心风机空气悬浮离心风机离心工作原理空气轴承直接连接高效率变频调节噪音低体积小不需要润滑油没有传统轴承控制要求较高传统单级高速离心Vs磁悬浮离心Vs空气悬浮离心名称单级高速磁悬浮空气悬浮共同点离心原理，流量调节范围较低，控制系统复杂，成本高，工况适应能力较弱优点大流量应用(>350m3/min)，稳定性相对较高高效，体积小,噪音低即插即用；高效，体积小,噪音低即插即用缺点效率较低调节困难可靠性要求高（励磁保障）较高压力下稳定性弱（<800mbar)可靠性要求较高（空气清洁度），不适用频繁起停较高压力下稳定性弱（<800mbar)容积式风机之罗茨风机罗茨风机罗茨原理间隙（叶轮，侧板，腔体）结构简单控制简单调节范围宽稳定可靠性高适应性强效率与背压成反比容积式风机之螺杆风机螺杆风机螺杆压缩原理（内压缩）压缩比结构简单控制简单调节范围宽稳定可靠性高适应性强

1,51,171,331,501,671,83理论上系统背压越接近压缩比，效率越高，反之越低压缩不足过压缩螺杆风机压缩比罗茨风机Vs螺杆风机名称罗茨风机螺杆风机共同点均为容积式风机，送风稳定，可靠性高，控制简单，调节范围宽，适应性强优点价格便宜，压力较低时性价比高传统罗茨：<500mbar扭叶：<700mbar压力较高时效率高>500mbar缺点噪音较大，压力较高时效率低压力较低时效率低怎么选型呢？什么样的选型才是好的选型呢？.....满足运行（Pmin~Pmax&Vmin~Vmax)！！！稳定性最好效率最高价格更低维护工作量小柔性怎么选型呢？满足运行：1.大风量>350m3/min-->单级高速；2.高压力>1000mbar-->螺杆风机稳定性最好容积式（罗茨/螺杆）>单级高速>空气悬浮/磁悬浮效率最高空气悬浮/磁悬浮/螺杆（>70%）>单级高速（>60%）>罗茨风机(>50%).......条件?价格更低罗茨风机>螺杆风机/单级高速/空气悬浮>磁悬浮维护工作量小空气悬浮/磁悬浮>螺杆/罗茨风机>单级高速柔性（适应性&调节范围）罗茨风机/螺杆风机>单级高速>磁悬浮>空气悬浮各种风机的特点及应用条件综合序号名称价格维护保养内容及周期变频范围推荐应用工况不推荐使用工况1单级高速较高日常维护:滤芯（约1个月~6个月）；润滑油，油滤（1年）大修保养：轴承组，密封组（3~4年）N/A1.风量大(>250m3/min)1.较低风量2.实际运行工况与设计工况接近2.设计工况与实际工况偏差较大3.工况稳定3.工况变化较大2磁悬浮风机高日常维护:滤芯（约3个月~6个月1次）大修保养：超过10年40%~100%1.工况稳定1.工况不稳定2.实际运行工况与设计工况接近2.设计工况与实际工况偏差较大3.＜700mbar3.变频范围要求较广3空悬浮风机高日常维护:滤芯（约1个月~6个月1次）大修保养：超过10年40%~100%1.工况稳定1.频繁启停2.实际运行工况与设计工况接近2.设计工况与实际工况偏差较大3.环境条件好3.环境条件差：灰尘较多4.长期连续运行4.工况不稳定5.<700mbar5.变频范围要求较广4罗茨风机低日常维护:润滑油（1年），滤芯（半年~1年），皮带（1年）;大修保养：更换轴承组密封组（约3年一次）25%~100%1.较低排气压力（＜500mbar）1.较高排气压力（＞800mbar）2.压力高，但时间不长(反冲洗）3.变频范围要求较广4.需要频繁启停5螺杆风机较高日常维护:润滑油（2年），滤芯（1年），皮带（1年）25%~100%1.较高压力600mbar~1500mbar1.较低排气压力（＜500mbar）2.变频范围要求较广大修保养：轴承密封组（5年）3.需要频繁启停怎么选型呢？把脉->诊断->照方抓药风量范围？压力范围？主要运行区间（风量&压力）投资预算远期规划可用机型效率！采购成本

扩展性，兼容性最优方案！举例怎么选型呢？___举例案例风量(m3/min)压力(mbar)流量范围推荐选型15040030%~100%罗茨25060070%~100%空浮/磁浮35065030%~100%螺杆450120050%~100%螺杆5300800100%单机高速6100600/详见19嘉兴锦福缩染有限公司案例分析——

螺杆风机20运行工况——应用行业：印染废水处理处理水量：3000～6000吨/日流量范围：30%～100%流量变化情况：分淡旺季变化原有罗茨风机客户现场工况采集——嘉兴锦福缩染有限公司21运行电压：380V现场功耗计算：160*380*1.732*0.99/1000=104KW电流总值：160A现场铭牌总流量：66.32m3/min现场运行压力：850mbar现场运行频率：40Hz现场实际运行流量：53m3/min客户现场设备运行数据采集——嘉兴锦福缩染有限公司22理论功耗计算：约78.2KW理论功耗计算：约83.4KW流量范围：55.7～12.4m3/min调节范围：100%～30%流量范围：55.7～40.3m3/min调节范围：100%～72.3%Aerzen风机提供的选型方案23运行电压：380V现场功耗计算：112*380*1.732*0.99/1000=72.9KW电流总值：112A现场铭牌总流量：59.21m3/min现场运行压力：850mbar现场运行频率：45Hz现场实际运行流量：53.2m3/min节能率30%螺杆风机D62S到客户现场后进行能耗测试结果24原罗茨风机螺杆风机铭牌总流量m3/min66.3259.21运行频率Hz4045实际总流量m3/min5353.2运行压力mabr850850运行电压V380380运行电流A160112实际消耗功率KW10472.9单位流量所消耗的功率KW/(m3/min)1.961.37节能率30%Aerzen节能螺杆风机VS原罗茨风机能耗对比表25在同等工况条件下——原罗茨风机的单位能耗为：104kw/53m³/min=1.96kw/m³/minAerzen螺杆风机的单位能耗为：72.9kw/53.2m³/min=1.37kw/m³/min节能比率：（1.96-1.37）/1.96=30%嘉兴锦福缩染有限公司节能验收报告——来自用户的肯定

其他节能改造业绩…其他节能改造业绩…所以…没有一种机型可以包打天下！量体裁衣，才是巅峰之选！Performance3风机高效节能组合方案Source:Davidson,J.;Bertele,O.v.:

ProcessFanandCompressorSelection.MechEGuides1995

highefficiency(~78%)

veryhighturndown(25%-100%)

highefficiencyatpartialloadCharacteristiccurveofaWWTPCharecteristicperformancecurveDesignpointCharacteristicperformancecurveofascrewcompressor(dry)螺杆风机的效率特性曲线CharacteristicperformancecurveofaturbocompressorSource:Bohl,W.:Strömungsmaschinen1

AufbauundWirkungsweise.1998veryhighefficiency(~80%)highturndown(40%-100%)lowerefficiencyatpartialloadCharacteristiccurveWWTPCharacteristicperformancecurveDesignpoint离心风机效率特性曲线单位流量功耗-流量Blower+Hybrid+Turbo罗茨+螺杆+空浮DeltaHybridD98SDeltaBlowerGM80LDeltaBlowerGM90SAerzenTurboAT150-0.6S组合供风的优势:efficiency高效

regulatingrange更宽的风量调节范围

efficiencyatpartialload不同的负载均高效

investmentandservicecosts更低的投资和运维成本各种风机的特点及应用条件综合序号名称价格维护保养内容及周期变频范围推荐应用工况不推荐使用工况1空悬浮风机高日常维护:滤芯（约1个月~6个月1次）大修保养：超过10年40%~100%1.工况稳定1.频繁启停2.实际运行工况与设计工况接近2.设计工况与实际工况偏差较大3.环境条件好3.环境条件差：灰尘较多4.长期连续运行4.工况不稳定5.<700mbar5.变频范围要求较广2罗茨风机低日常维护:润滑油（1年），滤芯（半年~1年），皮带（1年）;大修保养：更换轴承组密封组（约3年一次）25%~100%1.较低排气压力（＜500mbar）1.较高排气压力（＞800mbar）2.压力高，但时间不长(反冲洗）3.变频范围要求较广4.需要频繁启停3螺杆风机较高日常维护:润滑油（2年），滤芯（1年），皮带（1年）25%~100%1.较高压力600mbar~1500mbar1.较低排气压力（＜500mbar）2.变频范围要求较广大修保养：轴承密封组（5年）3.需要频繁启停Aerzen是一家同时生产罗茨风机，螺杆压缩机，螺杆风机和空气悬浮离心风机的厂家多种机型的组合成为可能DeltaBlowerAerzen

TurboAerzen

TurboAerzen

Turboefficiencymax.58%efficiencymax.

80%efficiencymax.

78%Performance³:根据需求灵活配置风机Use2xDeltaBlowerGM80L使用2台罗茨GM80L30kW40kW50kW60kW70kW80kW90kW100kW110kW120kW130kW140kW150kW160kWNm³/h(PK)2x罗茨风机负消耗功率1xBlower2xBlower污水负荷曲线1xBlower2xBlowerWWTPRheda-Wiedenbrück,GermanyAerzenTurboAT1500,8S+DeltaHybridD62S组合供风30kW40kW50kW60kW70kW80kW90kW100kW110kW120kW130kW140kW150kW160kWNm³/h(PK)空浮+螺杆消耗功率Turbo污水负荷曲线HybridHybridTurboTurbo+HybridWWTPRheda-Wiedenbrück,GermanyLow-loadoperation低负荷时30kW40kW50kW60kW70kW80kW90kW100kW110kW120kW130kW140kW150kW160kWNm³/h(PK)W2Pperformance罗茨=40,81kW螺杆=29,30kW节能11,51KW一台罗茨负荷曲线螺杆-28%Performance³:随变化的负荷而变–组合供风中等负荷时30kW40kW50kW60kW70kW80kW90kW100kW110kW120kW130kW140kW150kW160kWNm³/h(PK)W2PperformanceBlower=120,1kWTurbo=98,9kWeffectivesaving21,2KW两台罗茨污水负荷曲线空浮-17%Performance³:根据需求灵活配置风机High-loadoperation高负荷时30kW40kW50kW60kW70kW80kW90kW100kW110kW120kW130kW140kW150kW160kWNm³/h(PK)两台罗茨污水负荷曲线空浮+螺杆W2Pperformance2xBlower=183,67kWTurbo+Hybrid=149,92kWeffectivesaving33,75KW-18%Performance³:根据需求灵活配置风机多个现场的实例证明：betterefficiency更高效率betterturndown更少故障betterprice更高性价比Performance³:根据需求灵活配置风机41AERsmart–GetthefullpotentialofPerformance³

充分挖掘组合方案P3的一切潜能

Whentheoryandpractisearethesame!!!Selection+conceptionbasedonengineeringdataEvaluationoftheidealmachinebaseOperationatthetheoreticalOptimumwithAERsmart实际效果=理论计算！！！最优选型最优组合P3最优运行(AERsmart)逻辑42Directandnotdirect直接或间接AERsmart–Functionprinciple