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隨著國家提倡節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等環(huán)保政策, 全國范圍興建了許多污水處理廠。鼓風機作為污水處理主要能耗設備之一, 各新建、改建污水處理廠根據自身現(xiàn)狀選用低能耗、低成本設備的鼓風機。磁懸浮鼓風機由磁懸浮軸承、離心葉輪、高速永磁同步電機、專用變頻器四部分構成,其具有效率高、振動小、噪音低、重量輕、無潤滑油、容易安裝和維護等優(yōu)點, 已被逐漸應用于污水處理工程中。
某化工尿素廠遇到的問題:
湖北某化工股份有限公司尿素廠終端污水處理裝置采用的是A-O-SBR工藝( 厭氧 - 好氧序列間歇式反應處理工藝) ,屬于序列間歇式進水,生化池水深有5. 5 m,水深約1. 0 m,2008年投運; 生化池曝氣配置3臺C5. 5- 1. 7型離心鼓風機( 額定功率為110 k W、額定流量為55 m / min,多級離心式,2開1備) 。該型風機自運行以來受工藝調節(jié)影響,經常出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。其主要原因是風壓不夠,并且主機振動大,軸承經常損壞,平均每半年左右即需更換1次軸承。運行期間,曾對其基礎重新澆筑、校平,但效果仍不理想。
磁懸浮鼓風機的優(yōu)點:
(1) 節(jié)能:磁懸浮離心鼓風機因采用磁懸浮軸承技術、離心葉輪、高速永磁同步電機及專用變頻器, 可實現(xiàn)無摩擦、無油運行, 效率達到較大化, 與傳統(tǒng)容積式羅茨風機相比、可節(jié)約能耗30%;
(2) 噪音低、振動小:因采用無接觸式的磁懸浮軸承技術, 使得離心鼓風機在正常運轉時、無機械摩擦, 從而使得噪音一般在80dB以下、較傳統(tǒng)鼓風機聲音分貝低;
(3) 易安裝維護:磁懸浮離心鼓風機因具有體積小、重量輕的優(yōu)點、因此在安裝時無需大型機械吊裝設備、靠人力就能夠完成, 而且磁懸浮離心鼓風機因采用無接觸式磁懸浮軸承技術, 使其在保養(yǎng)的時候, 無需潤滑油保養(yǎng)、且污染小, 僅根據運行情況定期更換空氣過濾布, 維護保養(yǎng)簡單方便, 這即提高了鼓風機的運轉穩(wěn)定性、也有效降低了維護運行成本。
某化工磁懸浮鼓風機取代傳統(tǒng)的多級離心風機:
結合生產實際情況,將3臺多級離心式風機更換為2臺 B75型磁懸浮離心式鼓風機( 額定功率為83 k W、額定流量為60 m / min) ,流量通過自身變頻調節(jié)。磁懸浮離心式鼓風機安裝簡單方便,只需將原來的基座打平,地面做水平處理后再水平安裝,無需大型起重機等設備。通過實踐運行檢驗,該機型具有效率高、噪音低、運行平穩(wěn)等特點,風機出口流量可根據工藝需求進行變頻調節(jié),在很大程度上降低了電力消耗; 達到終端污水處理裝置經濟、環(huán)保運行的目的。
運行情況:
(1)額定流量為60 m / min、出口風壓約為65 k Pa,額定轉速為340 000 r / min,現(xiàn)場噪音≤80 d B,出口風量調節(jié)范圍 在40% ~ 100% ,設備占地面積小,安裝簡單,通過變頻器調節(jié)電機轉速,出口風量調節(jié)精度高,同時實現(xiàn)了可視頻化操作平 臺。
(2)磁懸浮離心風機操作界面特點:
1.運行模塊、入口氣體溫度、轉速、出口氣體壓力、母線電壓、電機溫度、功率、散熱器溫度等均字化顯示,節(jié)省人工測溫操作,節(jié)約了購置測溫、測電的儀器費用;
2.可隨時查詢運行歷史數(shù)據;
3.風機報警后,智能停機并顯示故障代碼,操作人員可直接對照風機廠家提供的技術參數(shù)和故障查詢表尋找故障原因,及時處理故障;
4.采用觸屏加減頻率的方式來控制永磁電機的轉速,進而控制鼓風機的流量;
5.設備模擬仿真監(jiān)測磁懸浮軸承運動軌跡,實現(xiàn)高精度轉動;
6.電機控制系統(tǒng)、磁懸浮控制系統(tǒng)以及整機控制系統(tǒng)合為一體。此外,磁懸浮風機外加遠程控制采用了PLC + GPRS模塊,不僅可由控制室控制,出現(xiàn)故障還能實施遠程維修調試。
經濟效益:
(1)維修費用。原采用C5. 5-1. 7型離心鼓風機時,每年要更換6支軸承和消耗2桶固體潤滑劑,加上人工費用約5 000 元。
(2)節(jié)能。磁懸浮離心鼓風機于2013年9月投運至今,運行狀態(tài)比較穩(wěn)定,風機出口壓力約為65 k Pa,實際出口流量43 m / min,調節(jié)靈活,尚有很大的上調空間,流量可達65 m / min,單機輸出風量比C5. 5-1. 7型鼓風機高30% ,每天節(jié)省 電耗約1 680 k W·h。
(3) 綜合經濟效益。污水處理裝置改造前( 2013年1月至7月運用C5. 5-1. 7型離心鼓風機) 、后( 2014年1月至7月 運用磁懸浮離心鼓風機) 風機月總電耗對比見如下。 從數(shù)據可看出,污水處理裝置( 處理能力6 000 t/d) 改用磁懸浮離心鼓風機后,風機月電耗節(jié)約40000 k W·h,按電價0. 5元/( k W·h) 計,年節(jié)約電費約24. 0萬元; 年綜合經濟效益約24. 5萬元; 且現(xiàn)場操作環(huán)境和得到改善,現(xiàn)場噪聲大幅下降。
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