風機選型應(yīng)用問題

一、鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設(shè)備，在污水廠風機選型時，風機廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標準進氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，我國規(guī)定的風機標準進氣狀態(tài): 壓力p0 =101. 3 kPa ，溫度T0 = 20 ℃，相對濕度φ= 50 % ，空氣密度ρ= 1.2 kg/ m3 。然而風機在實際使用中并非標準狀態(tài)，當鼓風機的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計選型時就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實際使用狀態(tài)將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態(tài)下的風機參數(shù)來選型。

二、風機選型中應(yīng)關(guān)注鼓風機出口壓力影響因素的分析容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取決于風機本身，而是取決于氣體由鼓風機排出后的裝置，即所謂“背壓”決定的 ，曝氣鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上，鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，并且如果強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。對于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力(背壓) 為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)的壓力損失增加，“背壓”也會升高，于是鼓風機的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統(tǒng)的壓力損失則會減少“， 背壓”便不斷降低，鼓風機的壓力也隨之降低。綜上所述，確定曝氣鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態(tài)下所能達到的絕對壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。

三、風機選型時應(yīng)關(guān)注鼓風機空氣流量因素在計算污水處理的需氧量時，其結(jié)果為標準狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm (kg/ min) ，再將其換算成標準狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/ min) ，如果鼓風機的使用狀態(tài)不是標準狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會發(fā)生變化，鼓風機所供應(yīng)的空氣容積流量與標準狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導(dǎo)致供氧量不足。因此，必須計算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量，即換算流量。在高原地區(qū)使用時，環(huán)境大氣壓力也會發(fā)生變化，壓力比相應(yīng)升高，那么，鼓風機的泄漏流量則會增大，這將導(dǎo)致鼓風機所供應(yīng)的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。因此，設(shè)計時必須考慮使用條件發(fā)生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應(yīng)的實際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量和泄漏流量。

四、風機選型應(yīng)關(guān)注鼓風機供氣流量的變化規(guī)律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會發(fā)生變化，也就是說供氧量會有所不同。鼓風機在標準狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的，但因為空氣密度(ρ) 、含濕量等發(fā)生了變化，導(dǎo)致鼓風機輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時增加、夏季溫度升高時降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計算例題中的羅茨鼓風機，根據(jù)環(huán)境溫度變化， 計算出鼓風機的實際供氧量，其一年的變化規(guī)律在實際運行過程中，由于進水量、水質(zhì)、水溫、ML S S 等參數(shù)的變化，系統(tǒng)需氧量( SOR) 也會發(fā)生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量( SOR) 增大，但鼓風機的供氧量( FOR)在減少，這是設(shè)計時考慮需氧量的最不利工況點，此時，供氧量、需氧量基本相當;在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量( SOR) 減少，但鼓風機的供氧量( FOR) 增大，此時，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標準狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/ L 。因此，在生產(chǎn)運行過程中，需要針對這種變化對設(shè)備進行及時的調(diào)整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應(yīng)。對于羅茨鼓風機來說，使用變頻器，通過改變風機轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風量是很經(jīng)濟實用的。不同季節(jié)曝氣池需氧量( SOR) 、鼓風機供氧量( FOR) 變化規(guī)律。

五、結(jié)論。綜上所述，同一臺鼓風機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴謹?shù)挠嬎氵M行選型， 否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化，鼓風機所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。

風機選型通風量

風機數(shù)量的確定 根據(jù)所選房間的換氣次數(shù).計算廠房所需總風量.進而計算得風機數(shù)量，計算公式：N=V×n/Q 其中：N--風機數(shù)量(臺)， V--場地體積(m3)， n--換氣次數(shù)(次/時)， Q--所選風機型號的單臺風量(m3/h)。風機型號的選擇應(yīng)該根據(jù)廠房實際情況，盡量選取與原窗口尺寸相匹配的風機型號，通風風機與濕簾盡量保持一定的距離(盡可能分別裝在廠房的山墻兩側(cè))，實現(xiàn)良好的通風換氣效果。排風側(cè)盡量不靠近附近建筑物，以防影響附近住戶，如從室內(nèi)帶出的空氣中含有污染環(huán)境，可以在風口安裝噴水裝置，吸附近污染物集中回收，不污染環(huán)境 。

風機選型總推力It

It=△P×At(N)

其中，At：隧道橫截面積(m2)

△ P：各項阻力之和(Pa)；一般應(yīng)計及下列4項：

1) 隧道進風口阻力與出風口阻力；

2) 隧道表面摩擦阻力，懸吊風機裝置、支架及路標等引起的阻力；

3) 交通阻力；

4) 隧道進出口之間因溫度、氣壓、風速不同而生的壓力差所產(chǎn)生的阻力。

風機布置

根據(jù)隧道長度、所需總推力以及射流風機提供推力的范圍，初步確定在隧道總長上共布置m組風機，每組n臺，每臺風機的推力為T。

滿足m×n×T≥Tt的總推力要求，同時考慮下列限制條件：

1) n臺風機并列時，其中心線橫向間距應(yīng)大于2倍風機直徑；

2) m組(臺)風機串列時，縱向間距應(yīng)大于10倍隧道直徑。

參數(shù)確定

射流風機的性能以其施加于氣流的推力來衡量，風機產(chǎn)生的推力在理論上等于風機進出口氣流的動量差(動量等于氣流質(zhì)量流量與流速的乘積)，在風機測試條件下，進口氣流的動量為零，所以可以計算出在測試條件下，風機的理論推力：

理論推力=p×Q×V=pQ2/A(N)

P：空氣密度(kg/m3)

Q：風量(m3/s)

A：風機出口面積(m2)

試驗臺架量測推力T1一般為理論推力的0.85-1.05倍.取決于流場分布與風機內(nèi)部及消聲器的結(jié)構(gòu)，風機性能參數(shù)圖表中所給出的風機推力數(shù)據(jù)均以試驗臺架量測推力為準，但量測推力還不等于風機裝在隧道內(nèi)所能產(chǎn)生的可用推力T，這是因為風機吊裝在隧道中時會受到隧道中氣流速度產(chǎn)生的卸荷作用的影響(柯達恩效應(yīng))，可用推力減少，影響的程度可用系數(shù)K1和K2來表示和計算：

T=T1×K1×K2或T1=T/(K1×K2)

其中T：安裝在隧道中的射流風機可用推力(N)；

T1：試驗臺架量測推力(N)；

K1：隧道中平均氣流速度以及風機出口風速對風機推力的影響系數(shù)；

K2：風機軸流離隧道壁之間距離的影響系數(shù)。

風機選型倉庫通風

首先，看倉儲貨品是否是易燃易爆貨品，如：油漆倉庫等，必須選擇防爆系列風機。

其次，看噪聲要求高低，可以選擇屋頂風機或環(huán)保式離心風機，(而且有款屋頂風機是風力啟動，更可以省電呢。

最后，看倉庫空氣所需換氣量的大小，可以選擇最常規(guī)的軸流風機SF型或排風扇FA型。

風機選型廚房排風

首先，對于室內(nèi)直排油煙的廚房(即排風口在室內(nèi)墻上)，可以根據(jù)油煙大小選擇SF型軸流風機或FA型排氣風扇。

其次，對于油煙大，且油煙需要經(jīng)由長管道，并管道里有打彎處理的廚房，強烈建議使用離心風機(4-72離心風機最為通用，11-62低噪聲環(huán)保型離心風機也很實用)，這是因為離心風機的壓力較軸流風機大，且油煙不經(jīng)過電機，對電機的保養(yǎng)和換洗更容易。

最后，建議油煙強烈的廚房選用以上兩種方案并用，效果更佳。

風機選型高檔場所

對于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK廳等高檔場所通風，就不適宜用常規(guī)風機了。

首先，對于小室的通風，使通風管道連接中央通風管的房間，可以在兼顧外觀與噪聲基礎(chǔ)上，選擇FZY系列小型軸流風機，它體積小，塑料或鋁制外觀，低噪聲與高風量并存。

其次，對風量與噪聲要求更嚴格的角度說，風機箱是最好選擇。箱體內(nèi)部有消音棉，外接中央通風管道后可以達到減噪的顯著效果。

最后，補充一下，對于健身房的室內(nèi)吹風，務(wù)必選則大風量的FS型工業(yè)電風扇，而非SF型崗位式軸流風機。這是從外觀及安全性方面考慮 。

風機在啟動時，電流會比額定高5-6倍的，不但會影響風機的使用壽命而且消耗較多的電量。系統(tǒng)在設(shè)計時在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行。SAJ變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護功能。

電機是風機的動力來源，電機的選型公式為：

P=K*Q*P/1000*3600/η

K：電機儲備系數(shù)

η：風機效率