淺析曝氣羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)，羅茨風(fēng)機(jī)是污水處理曝氣池中最主要也是最重要的機(jī)電設(shè)備。羅茨風(fēng)機(jī)的工作能耗占整個污水處理環(huán)節(jié)能耗的比例較大。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，污水處理需求量增加，使得羅茨風(fēng)機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)大，產(chǎn)生的能耗也隨之加大。為響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，同時也為了降低污水處理的成本，羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要。目前，變頻改造，使用節(jié)能馬達(dá)、軟啟節(jié)能、預(yù)測控制等方法是羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能的主要技術(shù)。

1 前言

羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī)，采用羅茨風(fēng)機(jī)能夠有效的對煤氣、氫氣、易燃易爆等氣體進(jìn)行輸送，在石化、污水處理以及環(huán)保行業(yè)具有多種用途。羅茨風(fēng)機(jī)中輸送風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，而且風(fēng)機(jī)內(nèi)腔內(nèi)不需要潤滑油，具有精度高，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，高效節(jié)能、體積小、使用方便的優(yōu)點，廣泛的應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、輕紡、食品、造紙、污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域，可用于輸送空氣、煤氣、二氧化碳等易燃、易爆及腐蝕性氣體。在污水處理工藝中，采用鼓風(fēng)曝氣的方法進(jìn)行污水處理，能夠獲得較好的污水處理效果，其中鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，占據(jù)污水處理廠總能耗的50%左右。因此在污水處理過程中，正確的選擇風(fēng)機(jī)以及做好風(fēng)機(jī)參數(shù)的調(diào)節(jié)控制，對于污水處理廠的效益具有重要的影響。本文結(jié)合污水處理工程實踐，探討曝氣羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)。

2 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)特點

2.1 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特征

曝氣羅茨風(fēng)機(jī)主要是由機(jī)殼、葉輪、墻板以及進(jìn)出口消聲器構(gòu)成，其中機(jī)殼主要是作為支撐與固定的作用，墻板是用來連接機(jī)殼與葉輪的作用，支撐葉輪的旋轉(zhuǎn)，而葉輪主要是羅茨風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，具有噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點，而其中消聲器用于降低羅茨風(fēng)機(jī)的噪音。

羅茨風(fēng)機(jī)是容積式風(fēng)機(jī)的一種，主要是采用漸開線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并且風(fēng)機(jī)中的三個葉片完全相同，旋轉(zhuǎn)的過程中能夠保持一定的極小間隙，從而導(dǎo)致進(jìn)氣口呈現(xiàn)真空狀態(tài)，葉片與墻板、機(jī)殼形成一個密封腔，能夠形成連續(xù)工作。

2.2 羅茨風(fēng)機(jī)分類

按照工作方式的不同可以將羅茨風(fēng)機(jī)分為單級和雙級風(fēng)機(jī)，將兩臺單級鼓風(fēng)機(jī)串聯(lián)起來，對氣體連續(xù)進(jìn)行兩次壓縮的鼓風(fēng)機(jī)我們稱之為雙級鼓風(fēng)機(jī)。按葉輪頭數(shù)可以分為兩葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)和三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī);按照介質(zhì)種類可以分為煤氣鼓風(fēng)機(jī)、二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)等;按用途可以分為立窯鼓風(fēng)機(jī)、曝氣鼓風(fēng)機(jī)等;按照結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒘_茨風(fēng)機(jī)分為立式鼓風(fēng)機(jī)、豎軸式鼓風(fēng)機(jī)、臥式鼓風(fēng)機(jī)、密集成組鼓風(fēng)機(jī)等。為了做好羅茨風(fēng)機(jī)維修與保養(yǎng)，將羅茨風(fēng)機(jī)安裝在適宜的場所，避免將風(fēng)機(jī)安裝在經(jīng)常有人出入、易產(chǎn)生腐蝕性氣體等場所，而且周邊的排氣口留有適當(dāng)?shù)目臻g，室外應(yīng)該設(shè)置防雨棚，而且需要采用排氣扇做好降溫措施。

3 羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)

羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不受風(fēng)機(jī)限制，但是風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，因此采用恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的方式，能夠具有更高的功率以及節(jié)電率，因此在羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行過程中，對羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，改變以調(diào)節(jié)閥門開度的方式調(diào)節(jié)風(fēng)量等生產(chǎn)方式，能夠有效的降低勞動強(qiáng)度和能源消耗，為了做好羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造，可以采用節(jié)能馬達(dá)、軟啟節(jié)能、預(yù)測控制以及變頻技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能。

3.1 變頻節(jié)能技術(shù)

采用變頻節(jié)能技術(shù)，是采用電力半導(dǎo)體器件的方式，通過智能控制，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用變頻的節(jié)能方式，因為羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，因此采用變頻節(jié)能的方式，能夠降低風(fēng)機(jī)的耗電量。傳統(tǒng)的羅茨風(fēng)機(jī)主要是采用控制排風(fēng)量的方式控制輸出流量，因此采用變頻技術(shù)能夠降低羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，從而減少電能。采用羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)軟啟動、軟停止，使羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，從而減少機(jī)械磨損，延長羅茨風(fēng)機(jī)以及電機(jī)的使用壽命。而且變頻技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)全自動控制，實現(xiàn)智能控制。

羅茨風(fēng)機(jī)變頻改造是當(dāng)前羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能的主要技術(shù)，根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)的負(fù)載特性，采用變頻器對羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，并且人工給定信號進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器自動增加或減少電機(jī)運(yùn)行頻率，在保證生產(chǎn)的情況下，實現(xiàn)變頻節(jié)能。通過變頻改造，能夠提升節(jié)能效率，減少維修費用并且節(jié)省勞動力。

3.2 節(jié)能馬達(dá)節(jié)能技術(shù)

馬達(dá)節(jié)能是采用高效節(jié)能電機(jī)的方式進(jìn)行節(jié)能，采用高效電機(jī)節(jié)能的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)直接啟動以及變頻器調(diào)速，而且起到節(jié)約能源，降低長期運(yùn)行成本的效果，從而能夠提升4%左右的節(jié)能效率。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用節(jié)能馬達(dá)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，采用稀土永磁高效節(jié)能電機(jī)，電機(jī)功率因數(shù)高于0.90，具有電機(jī)電流小，延長系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命的效果，能夠提升節(jié)能效果。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用節(jié)能馬達(dá)技術(shù)，能夠減少人工成本，實現(xiàn)自動控制，并且達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3 預(yù)測控制

預(yù)測控制是近年發(fā)展起來的新型計算機(jī)控制算法，預(yù)測控制是一種智能控制技術(shù)，采用持續(xù)優(yōu)化和反饋校正的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用預(yù)測控制技術(shù)，采用智能化控制，對羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)節(jié)能。采用預(yù)測控制的方式，能夠?qū)α_茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行有效的控制，實現(xiàn)精確的控制，對于羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能具有重要的意義。由于預(yù)測控制具有適應(yīng)復(fù)雜生產(chǎn)過程控制的特點，所以預(yù)測控制具有強(qiáng)大的生命力?？梢灶A(yù)言，隨著預(yù)測控制在理論和應(yīng)用兩方面的不斷發(fā)展和完善，它必將在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮出越來越大的作用，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用的前景。

4 結(jié)語

曝氣羅茨風(fēng)機(jī)在當(dāng)前的工業(yè)發(fā)展中具有重要的意義，對于污水處理而言，采用有效的方式做好曝氣羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能，能夠節(jié)省電能。在羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，采用變頻節(jié)能技術(shù)、節(jié)能馬達(dá)技術(shù)以及預(yù)測控制的方式，能夠滿足工藝的要求，同時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的，采用有效的節(jié)能技術(shù)，能夠降低噪聲，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，降低維修費用，控制企業(yè)的運(yùn)行成本。在污水處理行業(yè)廣泛的應(yīng)用羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)，能夠取得顯著的節(jié)能效果，對于污水處理行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。