鼓風(fēng)機工作原理
 

　　離心式鼓風(fēng)機的工作原理與離心式通風(fēng)機相似，只是空氣的壓縮過程通常是經(jīng)過幾個工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進行的。鼓風(fēng)機有一個高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上的葉片帶動空氣高速運動，離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內(nèi)，沿著漸開線流向風(fēng)機出口，高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機殼的中心進入補充。
 

　　單級高速離心風(fēng)機的工作原理是：原動機通過軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，氣流由進口軸向進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動被加速，然后進入擴壓腔，改變流動方向而減速，這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能)，使風(fēng)機出口保持穩(wěn)定壓力。
 

　　從理論上講，離心鼓風(fēng)機的壓力-流量特性曲線是一條直線，但由于風(fēng)機內(nèi)部存在摩擦阻力等損失，實際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對應(yīng)的離心風(fēng)機的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當(dāng)風(fēng)機以恒速運行時，風(fēng)機的工況點將沿壓力-流量特性曲線移動。風(fēng)機運行時的工況點，不僅取決于本身的性能，而且取決于系統(tǒng)的特性，當(dāng)管網(wǎng)阻力增大時，管路性能曲線將變陡。風(fēng)機調(diào)節(jié)的基本原理就是通過改變風(fēng)機本身的性能曲線或外部管網(wǎng)特性曲線，以得到所需工況。 變頻調(diào)控原理與特性：
 

　　隨著科技的不斷發(fā)展，交流電機調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件，用變頻器改變交流電機的轉(zhuǎn)速方式來進行風(fēng)機流量的控制，可以大幅度減少以往機械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理：當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2時，如果采用節(jié)流調(diào)節(jié)法，工況點由A到B，風(fēng)壓增加到H2，軸功率P2下降，但減少的不太多。如果采用變頻調(diào)節(jié)方式，風(fēng)機工況點由A到C，可見在滿足同樣風(fēng)量Q2情況下，風(fēng)壓H3將大幅度下降，功率P3隨著顯著減少。節(jié)省的功率損耗△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比。由以上分析可知，變頻調(diào)節(jié)是一種高效的調(diào)節(jié)方式。鼓風(fēng)機采用變頻調(diào)節(jié)，不會產(chǎn)生附加壓力損失，節(jié)能，調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍0%～99%，適合調(diào)節(jié)范圍寬，且經(jīng)常處于低負荷下運行的場合。但是，當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降，風(fēng)量減小時，風(fēng)壓將發(fā)生很大變化，由風(fēng)機比例定律：Q1/Q2=(n1/n2)，H1/H2=(n1/n2)2，P1/P2=(n1/n2)3
 

　　鼓風(fēng)機可知，當(dāng)其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時，對應(yīng)工況點的流量、壓力、軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8，這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。根據(jù)變頻調(diào)節(jié)這一特性，對于在污水處理工藝中，曝氣池始終保持5m正常液位，要求鼓風(fēng)機在出口壓力恒定的條件下，進行大范圍的流量調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)深度較大時，將會使風(fēng)壓下降過大，不能滿足工藝要求。當(dāng)調(diào)節(jié)深度較小時，則顯示不出其節(jié)能的優(yōu)勢，反而使裝置復(fù)雜，一次性投資增高。因此，對本工程的曝氣池需保持5m液位的工況條件下，采用變頻調(diào)節(jié)方式顯然是不合適的。
 

　　進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)原理及特性：
 

　　進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置即在鼓風(fēng)機吸風(fēng)入口附近裝設(shè)一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的導(dǎo)葉-進口導(dǎo)葉，其作用是使氣流在進入葉輪之前發(fā)生旋轉(zhuǎn)，造成扭曲速度。導(dǎo)葉可繞自身軸轉(zhuǎn)動，葉片每轉(zhuǎn)動一個角度就意味著變換一個導(dǎo)葉安裝角，使進入風(fēng)機葉輪的氣流方向相應(yīng)改變。
 

　　不同調(diào)控方式的比較：
 

　　盡管變頻調(diào)節(jié)的離心鼓風(fēng)機調(diào)節(jié)范圍很廣，在節(jié)能上有顯著效果，但用工藝系統(tǒng)中將受到工藝條件限制，調(diào)節(jié)范圍僅為80%～99%，在相對流量變化不大時，變頻與導(dǎo)葉兩種調(diào)節(jié)方式消耗功率差別并不大，因此采用變頻調(diào)節(jié)方式，其節(jié)能特長顯示不出來，這就失去了選擇它的意義。而選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的鼓風(fēng)機，在保持出口壓力恒定條件下可以較大范圍調(diào)節(jié)風(fēng)量(50%～99%)，以保證污水中溶解氧含量穩(wěn)定，相對地節(jié)省了能源。所以應(yīng)選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的高速離心風(fēng)機，作為本工程的設(shè)備選型。同時，為了更好地體現(xiàn)出節(jié)能效果，對于大功率的離心風(fēng)機，還應(yīng)注意配套電機的選擇，如采用10kV高壓電機，也有助于降低能耗。