曝氣池羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻：求曝氣池鼓風(fēng)機(jī)變頻改造原理

　　高壓變頻技術(shù)在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

　　目前電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：用高

　　效節(jié)能電機(jī)替代落后低效電機(jī)、風(fēng)機(jī)水泵低壓變頻改造、

　　高壓電機(jī)變頻調(diào)速改造以及無功就地補(bǔ)償。

　　目前，已經(jīng)廣泛使用了低壓變頻器、軟啟動(dòng)器

　　等設(shè)備，在電機(jī)節(jié)能方面已經(jīng)取得一定成績(jī)。但在高壓電

　　機(jī)調(diào)速方面，由于受到技術(shù)和資金方面的限制未能全面鋪

　　開。隨著高壓變頻技術(shù)的成熟，為大功率高壓電動(dòng)機(jī)調(diào)速

　　節(jié)能提供了廣闊的前景。目前，我公司已對(duì)煙化爐排煙

　　機(jī)、沸騰爐鼓風(fēng)機(jī)、鋅系統(tǒng)二氧化硫風(fēng)機(jī)等1 1 臺(tái)/ 套高壓

　　電機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能技術(shù)改造。

　　1 高壓變頻節(jié)能的特點(diǎn)

　　變頻調(diào)速通過改變電機(jī)輸入頻率，來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，

　　本身不額外消耗電機(jī)功率，電機(jī)綜合效率較高，是一種高

　　效調(diào)速系統(tǒng)。

　　電機(jī)變頻調(diào)速有如下特點(diǎn)：

　　（1 ）電機(jī)綜合效率較高，電機(jī)發(fā)熱量小，電機(jī)能耗低。

　　（2 ）無級(jí)調(diào)速，精度高，調(diào)速范圍廣：0 －100 ％。

　?。? ）啟動(dòng)電流小，沒有起動(dòng)能耗，對(duì)電網(wǎng)無沖擊。

　?。? ）與液力偶合器調(diào)速等相比，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)差率損耗。

　?。? ）功率因數(shù)高，提高電機(jī)的功率因數(shù), 電機(jī)系統(tǒng)無

　　需另加無功補(bǔ)償裝置。

　?。? ）自動(dòng)化程度高，具有自動(dòng)限流、限壓，失速防止、

　　減速再啟動(dòng)（運(yùn)轉(zhuǎn)中平滑再啟動(dòng)、瞬時(shí)停再啟動(dòng)），并具有

　　故障記錄和運(yùn)行記錄及報(bào)警顯示，與D C S 等自動(dòng)化控制系

　　統(tǒng)無縫聯(lián)接等功能；對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到良好的保證作

　　用。

　　（7 ）智能化地滿足工藝控制要求。變頻器可以根據(jù)

　　D C S 等自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，

　　滿足生產(chǎn)線工藝要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　（8 ）智能化地根據(jù)電量成本，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。由于近

　　十年來電力建設(shè)的不斷發(fā)展，電力供求矛盾正變得復(fù)雜多

　　樣，由于大量水電站的建成及投入使用，使部分火電機(jī)組

　　從某種意義上竟已變成調(diào)峰機(jī)組，而且隨著用電量的周期

　　變化，爐窯的進(jìn)水量、送風(fēng)、引風(fēng)等也要跟著變化，也就

　　是說必須對(duì)送引風(fēng)機(jī)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)才可以滿足生產(chǎn)的

　　需要。因此變頻器根據(jù)用電量的周期變化, 對(duì)爐窯的進(jìn)水

　　量、送風(fēng)、引風(fēng)等進(jìn)行控制，在電價(jià)低的時(shí)段多生產(chǎn)，在

　　電價(jià)高的時(shí)段少生產(chǎn)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效

　　益、降低企業(yè)能耗。

　　由上述分析對(duì)比可見，用于電機(jī)調(diào)速最有效、最節(jié)能

　　的方式應(yīng)當(dāng)是變頻調(diào)速方式。

　　2 高壓電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能原理

　　高壓電機(jī)節(jié)能主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)使用的場(chǎng)合。

　　當(dāng)同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速時(shí)的流量之間、壓力（或

　　揚(yáng)程）之間、功率之間的相互關(guān)系為：

　?。? ）風(fēng)流量Q 與電機(jī)轉(zhuǎn)速n 的關(guān)系：

　　即：風(fēng)流量與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。

　　（2 ）風(fēng)壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系：

　　即：風(fēng)壓的平方與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。

　?。? ）軸功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系：

　　即：電機(jī)轉(zhuǎn)速的立方與電機(jī)軸功率成正比關(guān)系。

　　所以，適當(dāng)?shù)叵蛳抡{(diào)整轉(zhuǎn)速，將大幅度地降低電機(jī)功

　　率；而大幅度地降低電機(jī)功率, 也就意味著大幅度地降低電機(jī)的電能消耗；這就是變頻調(diào)速以及其它調(diào)速方式的節(jié)

　　能原理。

　　3 高壓電機(jī)變頻方式

　　高壓變頻調(diào)速主要有“高- 低- 高”方式、“高- 低”方

　　式、“高- 高”等方式，其中“高- 高”方式效率較高，比較

　　符合電機(jī)節(jié)能降耗的需要。

　　高- 高方式變頻器與高- 低- 高方式變頻器的比較：

　　高- 高方式變頻器為直接6-10kV 輸入，6-10kV輸出不

　　需要設(shè)升壓變壓器；10kV 輸出電壓的變頻器，每相有8 個(gè)

　　功率單元相串聯(lián)。單元的輸入電壓為三相710V，輸出則為

　　單相0-710V，單元相互串聯(lián)疊加后可輸出相電壓5680V。由

　　于變頻器中點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)中性點(diǎn)不連接，變頻器輸出實(shí)際上

　　為線電壓，由A 相和B 相輸出電壓產(chǎn)生的UAB 輸出線電壓可

　　達(dá)10kV，為37 階梯波。由于多重疊加的辦法，變頻器輸出

　　電壓的諧波含量很小，已達(dá)到常規(guī)供電電壓允許的諧波含

　　量，不會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的附加諧波發(fā)熱。輸出電壓的d V / d t

　　也很小，不會(huì)給電機(jī)增加明顯的應(yīng)力，因此可以向普通標(biāo)

　　準(zhǔn)型交流電將會(huì)因動(dòng)機(jī)供電，而且不需要降容使用，特別

　　是用于舊設(shè)備改造。由于輸出電壓的諧波和dV/dt 都很小，

　　不需要附加輸出濾波器，輸出電纜也可以很長(zhǎng)。由于諧波

　　很小，附加的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也很小，避免了由此引起的機(jī)械共

　　振，傳動(dòng)系統(tǒng)及軸承的磨損也大為降低。

　　高- 低- 高方式變頻器

　　（1 ）由于采用了降壓變壓器和升壓變壓器，因此變頻

　　調(diào)速系統(tǒng)的效率下降約為2 0 %；

　?。? ）由于升壓變壓器按50Hz 磁飽和制作，因此由低壓

　　升高壓過程中會(huì)導(dǎo)致輸出波形嚴(yán)重畸變引起電動(dòng)機(jī)的附

　　加諧波發(fā)熱，由此引起的機(jī)械共振、傳動(dòng)系統(tǒng)及軸承的磨

　　損。

　?。? ）高- 低- 高方式變頻器在低頻時(shí)將會(huì)產(chǎn)生很大的

　　噪聲。

　　鑒于以上原因高- 低- 高方式變頻器在國(guó)內(nèi)正被高科

　　技含量的高- 高方式的變頻器所替代。

　　我公司所采用的就是高- - 高變頻調(diào)速方式，變頻器

　　使用HARSVERT 系列變頻器。

　　4 技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)方案

　　4.1 風(fēng)機(jī)的基本情況

　　表1 高壓電機(jī)基本情況表

　　我公司的這1 1 臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)主要采用風(fēng)

　　門調(diào)節(jié)方式，風(fēng)門開度在30％－80％之間。風(fēng)機(jī)采用變頻

　　調(diào)速電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造后，與采用風(fēng)門調(diào)節(jié)相比，

　　其節(jié)電量取決于生產(chǎn)負(fù)荷的變化，生產(chǎn)負(fù)荷變化越大，節(jié)

　　電效果越顯著。通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造之后，不僅

　　達(dá)到了節(jié)能的目的，還提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。

　　4.2 電機(jī)系統(tǒng)在變頻前的運(yùn)行模式

　　1 1 臺(tái)高壓電機(jī)都是應(yīng)用于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)，對(duì)風(fēng)機(jī)流量的

　　調(diào)節(jié)主要采用風(fēng)門調(diào)節(jié)方式。

　　現(xiàn)在的風(fēng)門調(diào)節(jié)方式是：通過改變風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性

　?。ㄕ{(diào)節(jié)擋風(fēng)板）曲線來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的調(diào)節(jié)，如下圖

　　所示。

　　圖1 改變風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)的特性曲線

　　從圖中可以看出，風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)特性曲線R 1 工作時(shí)，工

　　況點(diǎn)為M 1 ，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q 1、H 1 。如果要減少流量，

　　可將風(fēng)機(jī)的擋風(fēng)板關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽 2 ，工況點(diǎn)移

　　至M 2，風(fēng)量、風(fēng)壓變?yōu)镼 2、H 2。其實(shí)質(zhì)是人為地增加或減少

　　風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)阻力，而風(fēng)機(jī)的性能曲線（H —Q 曲線）不變，工

　　況點(diǎn)沿著風(fēng)機(jī)的性能曲線（H —Q 曲線）由M 1 移到M 2，繼續(xù)

　　關(guān)小擋風(fēng)板，特性曲線變?yōu)镽 3，工況點(diǎn)移至M 3，從而達(dá)到調(diào)

　　節(jié)流量的目的。

　　這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，目前多數(shù)風(fēng)機(jī)都采用

　　這種方法，但是由于人為地增加了風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)阻力，多消

　　耗了一部分能量，很不經(jīng)濟(jì)，尤其是風(fēng)量變化較大時(shí)，能

　　量損耗更大。

　　如果能直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速而達(dá)到風(fēng)機(jī)流量控制，

　　那么由風(fēng)機(jī)擋板增加風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)阻力所消耗的部分能量

　　就可以節(jié)約下來。所以，針對(duì)這種情況采取了取消風(fēng)門控

　　制方式，改為電機(jī)調(diào)速的控制模式。

　　4.3 主回路系統(tǒng)方案

　　（1 ）手動(dòng)一拖一主回路如圖2 所示。

　　圖2 手動(dòng)一拖一主回路

　　117

　　基本原理：它是由3 個(gè)高壓隔離開關(guān)QS1、QS2 和QS3 組

　　成（見左圖）。要求QS2 和QS3 不能同時(shí)閉合，在機(jī)械上實(shí)現(xiàn)

　　互鎖。變頻運(yùn)行時(shí)，QS1 和QS2 閉合，QS3 斷開；工頻運(yùn)行時(shí)，

　　QS3 閉合，QS1 和QS2 斷開。高壓開關(guān)QF、電 動(dòng)機(jī)M 為現(xiàn)場(chǎng)原

　　有設(shè)備。

　　優(yōu)點(diǎn): 在檢修變頻器時(shí)，有明顯斷電點(diǎn)，能夠保證人

　　身安全，同時(shí)也可手動(dòng)使負(fù)載投入工頻電網(wǎng)運(yùn)行。

　　（2 ）手動(dòng)一拖二主回路

　　基本原理：它是由六個(gè)高壓隔離開關(guān)Q S 1 ～Q S 6 組成

　?。ㄒ娮髨D）。其中QS2 和QS3,QS5 和QS6 有電氣互鎖,QS1 和QS5,

　　QS4 和QS6 安裝機(jī)械互鎖裝置。如果M1 工作在變頻狀態(tài)，M2

　　可以工作在工頻狀態(tài)；相反如果M2 工作在變頻狀態(tài)，則M1

　　可以工作在工頻狀態(tài)；如果檢修變頻器，兩臺(tái)負(fù)載都可以

　　工頻運(yùn)行。

　　優(yōu)點(diǎn)：正常情況下，允許任一負(fù)載工作在變頻狀態(tài)。

　　延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命

　　兩臺(tái)設(shè)備一用一備的情況下主回路采取一拖二的方

　　式；一臺(tái)設(shè)備一對(duì)一主回路使用一拖一的方式。

　　圖3 手動(dòng)一拖二主回路

　　4.3 變頻應(yīng)用前后對(duì)照

　　表2 變頻前后對(duì)照表

　　由上表可看出，采用變頻調(diào)速后，大大提高了電機(jī)的

　　運(yùn)行效率，達(dá)到了高效節(jié)能的目的。

　　5 總 結(jié)

　　通過對(duì)11 臺(tái)/ 套風(fēng)機(jī)實(shí)施高壓變頻技術(shù)改造后，平均

　　節(jié)電率達(dá)27% 左右，年節(jié)電約1085 萬kWh，節(jié)能效果顯著，

　　達(dá)到預(yù)期效果，為緩解我國(guó)能源消耗過快, 完成國(guó)家能源

　　戰(zhàn)略做出了一定的貢獻(xiàn)；同時(shí)，經(jīng)過變頻改造后，還有利

　　于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)降低振動(dòng)、能夠減小磨損和噪聲，優(yōu)化作業(yè)環(huán)

　　境，明顯地延長(zhǎng)設(shè)備使用周期，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)

　　效益和社會(huì)效益。

　?。ㄉ辖拥?15頁(yè)）

　　沒斷開而引起的誤判斷，造成撥風(fēng)失效。送風(fēng)管道的逆止

　　閥關(guān)閉信號(hào)由行程開關(guān)接入，當(dāng)風(fēng)機(jī)停風(fēng)后逆止閥自動(dòng)關(guān)

　　閉，又形成撥風(fēng)條件之一，逆止閥關(guān)閉信號(hào)的接入，主要

　　防止撥風(fēng)后，停風(fēng)的風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)而損壞風(fēng)機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生。逆

　　止閥信號(hào)及電流與跳閘信號(hào)成串聯(lián)的關(guān)系，當(dāng)前兩個(gè)條件

　　具備的情況下，往高爐送風(fēng)管道的送風(fēng)壓力，必須高于

　　160kPa 時(shí)方可允許撥風(fēng)，當(dāng)對(duì)方的送風(fēng)壓力低于160kPa

　　時(shí)，是不允許撥風(fēng)的，因?yàn)楫?dāng)對(duì)方的壓力低于1 6 0 k P a 時(shí)，

　　其本身的供風(fēng)壓力就不足了，再往另一方高爐撥風(fēng)會(huì)引起

　　兩座高爐風(fēng)口同時(shí)灌渣的現(xiàn)象發(fā)生。

　　3 日常維護(hù)及常見故障的排除方法

　?。?）氣動(dòng)閥的氣源要求必須保證在0.4MPa 以上，才能

　　保證氣動(dòng)閥的動(dòng)作正常，并保證不停。

　?。? ）由于撥風(fēng)系統(tǒng)在送風(fēng)異常的情況下才起作用，平

　　時(shí)長(zhǎng)期不動(dòng)作，如果閥門不定期維護(hù)就會(huì)在該動(dòng)作時(shí)有卡

　　死的可能降低反應(yīng)速度，影響系統(tǒng)性能，因此應(yīng)定期對(duì)閥

　　門進(jìn)行必要的維護(hù)，一個(gè)月要進(jìn)行維護(hù)一次。

　?。? ）維護(hù)盡量選擇高爐出鐵之后，避免意外情況。

　　（4 ）先將氣動(dòng)閥保持全關(guān)。先通過操作對(duì)兩個(gè)電動(dòng)閥

　　進(jìn)行全開全關(guān)操作，并觀察反應(yīng)速度是否正常，如正常一

　　個(gè)來回即可，如不正常多走幾個(gè)來回。

　?。? ）然后將兩個(gè)電動(dòng)閥均處于全關(guān)位置，操作氣動(dòng)閥

　　全開全關(guān)（通過手動(dòng)，按控制柜按鈕實(shí)現(xiàn)），同樣觀察反應(yīng)

　　速度，根據(jù)反應(yīng)速度決定走幾個(gè)來回。

　?。? ）最后將氣動(dòng)閥全關(guān)，將電動(dòng)閥保持在合適開度。

　　對(duì)整個(gè)維護(hù)過程做書面記錄。

　　（7 ）外部設(shè)備供電故障：請(qǐng)首先檢查控制柜輸入電壓

　　是否正常；柜內(nèi)熔斷器熔芯是否完好；開關(guān)電源輸出是否

　　正常（DC24V）;控制柜及PLC 接地是否達(dá)到要求，

曝氣池羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻：污水處理曝氣池羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪音的調(diào)節(jié)

　　污水處理工藝中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)是曝氣池不可或缺的設(shè)備之一。羅茨風(fēng)機(jī)通過管道壓縮空氣送入曝氣池，使空氣中的氧氣溶解在污水中，供給活性污水中的微生物。噪音大小也是污水處理曝氣中人們比較關(guān)注的問題，下面我們來大體說下此類問題及其解決方法。

　　風(fēng)機(jī)的噪聲問題：

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于容積式壓風(fēng)機(jī)。它是通過相互垂直嚙合的腰形漸開線葉輪相對(duì)地按一定速度旋轉(zhuǎn)而達(dá)到輸送氣體的目的，它的特點(diǎn)在于所輸氣體的流量為一常量。缺點(diǎn)是在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生一些噪聲。

　　羅茨風(fēng)機(jī)噪聲分為是機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲，機(jī)械噪聲是隨著風(fēng)機(jī)的構(gòu)造類型和葉輪的圓周速度而變化。其空氣動(dòng)力噪聲，隨著葉輪直徑和圓周速度而變化。當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，空氣動(dòng)力噪聲的增長(zhǎng)要比機(jī)械噪聲快得多。

　　當(dāng)風(fēng)機(jī)葉輪的圓周速度超過一定的數(shù)值，空氣動(dòng)力噪聲即成為優(yōu)勢(shì)。而在不能改變風(fēng)機(jī)葉輪尺寸的情況下，采用變頻傳動(dòng)技術(shù)，使電機(jī)工作電流頻率低于原工作電流頻率，其圓周速度相應(yīng)的就降低了，即風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，相應(yīng)的空氣動(dòng)力噪聲也降低。

　　調(diào)速節(jié)能中應(yīng)注意的問題：

　　（1）風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速40％～50％，風(fēng)機(jī)的效率將明顯下降。鼓風(fēng)機(jī)的速度變化范圍不宜過大，通常轉(zhuǎn)速不小于額定轉(zhuǎn)速的50％。一般調(diào)速范圍在70％～80％之間為宜 。

　?。?）電機(jī)不能在低速下長(zhǎng)期運(yùn)行。

　　（3）運(yùn)行過程中速度不能太低，要適當(dāng)?shù)陌逊派㈤y門開度打開點(diǎn)，適量放散，羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度都不高，運(yùn)行比較良好。

　　最后但同樣重要，要做好羅茨風(fēng)機(jī)的日常保養(yǎng)工作，可延錦工機(jī)的壽命。在污水曝氣工藝中，對(duì)噪音要求比較高的情況下，可增設(shè)風(fēng)機(jī)房，但是要注意通風(fēng)，污水曝氣時(shí)水位往往會(huì)高，壓力會(huì)比較大，會(huì)產(chǎn)生許多熱量。

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　　上一篇: 如何操作才能確?；剞D(zhuǎn)風(fēng)機(jī)性能發(fā)揮

　　下一篇: 關(guān)于羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)價(jià)格和壓力的問題

曝氣池羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻：污水站的羅茨鼓風(fēng)機(jī)可以加變頻器不？要注意這些問題！錦工風(fēng)機(jī)

　　污水站使用羅茨鼓風(fēng)機(jī)是非常常見的設(shè)備，不止羅茨鼓風(fēng)機(jī)，還有回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等，也是常用的設(shè)備，羅茨鼓風(fēng)機(jī)可以加裝變頻器不？

　　答案：可以

　　但是在對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻改造的時(shí)候要注意一下幾點(diǎn)：

　　1、是否為變頻電機(jī)？

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的電機(jī)有變頻電機(jī)也有非變頻電機(jī)，一般羅茨鼓風(fēng)機(jī)都是非變頻電機(jī)，采用非變頻電機(jī)的公司，我們不建議在變頻電機(jī)上直接加裝變頻器，這樣操作會(huì)影響電機(jī)的使用壽命。

　　2、變頻電機(jī)

　　如果我們?cè)诓少?gòu)羅茨鼓風(fēng)機(jī)之前，就已經(jīng)做好了后期加裝變頻控制柜的規(guī)劃，那么可以尋找變頻器廠家，來幫助我們直接加裝一個(gè)變頻器來達(dá)到變頻輸送的目的。

　　3、散熱問題

　　低速的非變頻電機(jī)加裝變頻器之后，在高轉(zhuǎn)速的情況下，還有可能會(huì)遇到低轉(zhuǎn)速散熱不暢的問題，引起電機(jī)軸承的損壞。

　　變頻電機(jī)由于要承受高頻磁場(chǎng)，所以絕緣等級(jí)要比普通電機(jī)高，原則上普通電機(jī)是不能用變頻器來驅(qū)動(dòng)的，但在實(shí)際中為了節(jié)約資金，在很多需要調(diào)速的場(chǎng)合都用普通電機(jī)代替變頻電機(jī)，但普通電機(jī)的調(diào)速精度不高，在風(fēng)機(jī)、氺泵的節(jié)能改造中經(jīng)常這樣做。在用普通電機(jī)代替變頻電機(jī)時(shí)變頻器的哉波頻率盡量低一點(diǎn)，以減少高頻對(duì)電機(jī)的絕緣損壞。

　　錦工風(fēng)機(jī)具備多臺(tái)大型臥式加工中心，并有多工位加工中心，如果您需要采購(gòu)定制羅茨風(fēng)機(jī)，可以聯(lián)系我們的全國(guó)免費(fèi)客服熱線

　　：羅茨鼓風(fēng)機(jī)

曝氣池羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻：生化池羅茨風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣變頻調(diào)速的PID控制節(jié)能途徑

　　原標(biāo)題：生化池羅茨風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣變頻調(diào)速的PID控制節(jié)能途徑

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國(guó)各地及東南亞，深受客戶好評(píng)。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)曝氣系統(tǒng)的電耗一般占污水處理系統(tǒng)電耗的40%～60%，是污水處理節(jié)能的關(guān)鍵。最根本的節(jié)能措施是提高曝氣控制效率，降低氧的浪費(fèi)，減小風(fēng)量。最顯著的節(jié)能方法是羅茨鼓風(fēng)機(jī)氣量控制節(jié)能，即供氣供氧設(shè)備采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制，在PID自動(dòng)控制下直到溶解氧（DO）濃度穩(wěn)定在設(shè)定值，可解決兩方面問題：第一，溶解氧濃度太低污水不能達(dá)標(biāo)；第二，溶解氧濃度太高，不僅浪費(fèi)電能還可能使活性污泥上浮使出水也不能達(dá)標(biāo)。根據(jù)鼓風(fēng)曝氣變頻調(diào)速PID控制系統(tǒng)應(yīng)用在桂林市排水工程管理處北沖污水處理廠污水處理工藝中的良好效果，分析了其系統(tǒng)的控制，對(duì)提高污水處理的節(jié)能和穩(wěn)定性有一定的實(shí)用性。

　　1 工程概況1.1 自控概況北沖污水處理廠坐落于桂林市西北面，2003年8月開始擴(kuò)建，新廠區(qū)占地面積38畝，于2005年4月開始試運(yùn)行，設(shè)計(jì)日處理能力為3萬t，目前實(shí)際進(jìn)廠污水量為2.5萬t/日，均達(dá)標(biāo)處理，其進(jìn)水以生活污水為主。采用A2/O活性污泥法處理工藝，出水水質(zhì)達(dá)到GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B類標(biāo)準(zhǔn)。廠內(nèi)自動(dòng)化控制系統(tǒng)由就地控制層、現(xiàn)場(chǎng)PLC控制層和中央監(jiān)控層組成；控制網(wǎng)絡(luò)為監(jiān)控通信光纖工業(yè)以太網(wǎng)。PLC控制系統(tǒng)采用西門子SIMETIC S7-300系列可編程控制系統(tǒng)。各現(xiàn)場(chǎng)控制站分布在各工藝段，與中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)傳輸。中心控制室對(duì)污水處理工藝參數(shù)采集、顯示、修改、設(shè)置和管理，對(duì)廠區(qū)內(nèi)被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、顯示，中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)，與各現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站交換數(shù)據(jù)、采集信息，遙控和管理各現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站內(nèi)的機(jī)電設(shè)備，并按工藝要求實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制。操作人員可在中心控制室完成集中監(jiān)控、報(bào)警處理、事件處理、報(bào)表打印、設(shè)備運(yùn)行能耗管理、單位水量處理成本等工作，實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制整個(gè)污水處理工藝流程的運(yùn)行工況。1.2 污水處理工藝及工藝流程圖北沖污水處理廠采用A2/O活性污泥法處理工藝，具有除磷脫氮功能，采用微孔鼓風(fēng)曝氣，安裝有高度自動(dòng)化控制系統(tǒng)及各類檢測(cè)設(shè)備和儀表，剩余污泥采用離心脫水干化后外運(yùn)，尾水消毒采用紫外消毒工藝，同時(shí)建設(shè)有強(qiáng)化除磷加藥車間用于穩(wěn)定除磷效果，處理后的出水排入江體。

　　2 A2/O生化池鼓風(fēng)曝氣變頻調(diào)速PID控制系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)功能北沖污水處理廠A2/O生化池鼓風(fēng)曝氣變頻PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮如下兩點(diǎn)：第一，曝氣池所需風(fēng)量的變化與水質(zhì)和水量相關(guān)，而水質(zhì)和水量有一定規(guī)律，變化較小，而且A2/O工藝的曝氣池水位基本上保持不變。因?yàn)樗惋L(fēng)管壓力變化較小，羅茨風(fēng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩輸出的特性，流量和轉(zhuǎn)速成正比例的關(guān)系，軸功率和轉(zhuǎn)速也成正比例關(guān)系，與離心風(fēng)機(jī)相比較在控制上更容易把握，所以選用節(jié)能、靈活的帶變頻調(diào)速的羅茨鼓風(fēng)機(jī)。第二，用變頻器改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式控制羅茨風(fēng)機(jī)流量，大幅度減少了用管道調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)空氣流量的機(jī)械方式所造成的能量損耗，不會(huì)產(chǎn)生附加壓力損失，調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍0%～100%，調(diào)節(jié)范圍寬，處于低負(fù)荷下運(yùn)行，可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)能效果顯著。第三，鼓風(fēng)曝氣是一種閉環(huán)調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制模式，根據(jù)溶解氧的偏差來調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)流量，這種模式可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于水質(zhì)、水量的最優(yōu)控制，曝氣效果最佳，節(jié)能的效果最顯著。2.2 系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)由以下設(shè)備構(gòu)成：主送風(fēng)管路裝設(shè)空氣流量計(jì)、壓力計(jì)、信號(hào)上傳至曝氣系統(tǒng)的控制裝置。曝氣池上根據(jù)氧的理論分布安裝溶解氧檢測(cè)儀，信號(hào)上傳至曝氣系統(tǒng)的控制裝置。每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)配備一套無速度反饋的U/f可調(diào)的變頻器，變頻器具備PI調(diào)節(jié)功能模塊，反饋控制信號(hào)可下傳至變頻器。曝氣系統(tǒng)的控制裝置采用PLC（可編程邏輯控制器）和相應(yīng)的HMI（人機(jī)界面），PLC具有PID操作指令，并配有全面、安全的輸入輸出接口，信號(hào)通過現(xiàn)場(chǎng)站PLC的模塊進(jìn)行采集后，通過全廠光纖網(wǎng)絡(luò)送至中心控制室，中心控制室通過工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)，生成工藝監(jiān)控實(shí)時(shí)畫面，作為人機(jī)操作界面，供操作管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理整個(gè)污水處理工藝流程。HMI通過文字和圖形動(dòng)態(tài)地反映在線數(shù)據(jù)，如空氣流量、溶解氧值、壓力、頻率、電流以及設(shè)備狀態(tài)等，操作人員可以進(jìn)行即時(shí)的參數(shù)修改、分布操作或模式選擇。曝氣系統(tǒng)的PLC是污水處理廠自控系統(tǒng)的組成部分，與中央控制室的上位計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。2.3 系統(tǒng)控制2.3.1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的控制PLC采集每套鼓風(fēng)機(jī)的手動(dòng)/自動(dòng)位置、運(yùn)行狀態(tài)、故障信號(hào)；總出風(fēng)管風(fēng)壓值、總出風(fēng)管風(fēng)量值、每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的頻率、電流等；同時(shí)給出鼓風(fēng)機(jī)的啟停指令。PLC記錄每臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，時(shí)間以小時(shí)進(jìn)行記錄。中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)畫面上每臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)置遙控/自動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕。操作人員可以通過鼠標(biāo)在中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行手動(dòng)啟?？刂?。中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示總出風(fēng)管風(fēng)壓值、總出風(fēng)管風(fēng)量值、每臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的頻率、電流等，每臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí)，停止運(yùn)行或禁止啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。2.3.2 溶解氧（DO）控制點(diǎn)擊中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)圖標(biāo)，可進(jìn)入羅茨鼓風(fēng)機(jī)控制畫面，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的控制根據(jù)污水在生化池上出口的溶解氧濃度的溶解氧（DO）值保持在某一設(shè)定值（如2 mg/l）（或也可根據(jù)ORP來調(diào)節(jié)），都可根據(jù)按鈕來選擇，DO控制主要參數(shù)和PID控制參數(shù)都可在上位機(jī)設(shè)定。在實(shí)際控制中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量設(shè)定值為工藝?yán)碚撝担@一值經(jīng)溶解氧反饋信號(hào)比較后，根據(jù)偏差實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量的增減，最終使污水溶解氧值穩(wěn)定在設(shè)定值（也可根據(jù)季節(jié)、水質(zhì)的變化等實(shí)際情況不斷調(diào)整）。在上方的趨勢(shì)圖中可看到實(shí)際值和設(shè)定的值的曲線，進(jìn)而可方便的調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，使鼓風(fēng)機(jī)的效率、出水水質(zhì)達(dá)到最優(yōu)化，畫面如圖2所示。3 系統(tǒng)效應(yīng)降低電耗：系統(tǒng)能降低污水處理廠曝氣系統(tǒng)能耗15%～40%；污水處理廠出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滿足排放要求；增加污水處理廠的處理量：系統(tǒng)對(duì)處理工藝進(jìn)行優(yōu)化后，可評(píng)估污水處理廠的處理量；提高污水處理工藝可控性及穩(wěn)定性：在曝氣量和水量足夠的情況下，DO設(shè)置值和PID控制動(dòng)態(tài)調(diào)整，使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；預(yù)警和工藝幫助：系統(tǒng)能依據(jù)數(shù)據(jù)來判斷污水處理廠的工藝何時(shí)需調(diào)整。4 結(jié) 語經(jīng)過幾年的使用，A2/O生化池鼓風(fēng)曝氣變頻調(diào)速PID控制系統(tǒng)在我廠運(yùn)行至今系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、操作方便、使用安全、效率高、故障率低，污水處理效果好，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，有良好的節(jié)能效果，強(qiáng)化了自動(dòng)化管理。

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一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī) 濟(jì)南羅茨鼓風(fēng)機(jī)廠家 羅茨鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)商 污水處理羅茨鼓風(fēng)機(jī)

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