污水工业的鼓风机进展|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

作者:John Conover, Atlas Copco Compressors

一种带变速驱动的旋转螺杆鼓风机包

数字不会说谎

这是一个人人都听过的流行说法，可以应用于各种情况——政治统计、支持运动员表现的数据和预算数据。

百分之三十是个很大的数字。适用于上述情况，它可能包括压倒性的胜利或击球手进入棒球名人堂。但是，试想一下，如果废水处理设施的管理者削减30%的运营成本，他或她也可能认为这是他们自己的压倒性胜利。

能源成本是设施管理的核心，在美国的许多地区，能源成本近年来已经翻了一倍多。适当地，能源节约和相关的成本节约，以及减轻对环境的影响，已成为当今设施管理人员的主要因素。

空气鼓风机

鼓风机是这一过程的关键，但可能会消耗大量的总电力成本所需的废水处理。考虑一下这些快速的事实环保署有关污水处理设施的能源使用情况:

在美国，大约3%的能源使用被用于为饮用水和废水处理设施的处理操作提供动力
污水处理设施每年的能源成本总计近30亿美元(约560亿千瓦时)，估计每年向大气中排放4500万吨温室气体
在一个典型的生物污水处理厂中，单是曝气鼓风机系统就可以占整个设施能源消耗的70%。

当成本变得如此巨大时，很容易看到，即使是一点点的节省也会有很长的路要走。在这个领域，即使每年仅节约10%的能源，每年也能节省大约4亿美元。这些数字乘以三，影响是巨大的。

旋转螺杆风机

在好氧废水处理中，细菌以有机废物为食，并将其分解为二氧化碳、氮和水。因为细菌在这个过程中需要氧气，大量的空气被吹进曝气罐。为了帮助减少能源消耗，阿特拉斯·科普柯推出了一整套ZS螺旋鼓风机，取代了以旋转瓣式正置换鼓风机为代表的传统技术。在第三方独立测试中，这种新型的、经过验证的吹气节能范围已得到证实，比传统的叶式鼓风机技术平均节能30%。储蓄30%不再是神话或梦想的产物。

150年的技术应用于旋转叶式正置换鼓风机使用两个或三个叶式转子在一个套管内旋转，将空气吸入鼓风机并推动它通过出口。空气压力在整个过程中保持恒定，直到转子叶露出出口端口。一些空气从排放管道回流到鼓风机，增加了被困口袋的压力并减少了体积。转子叶继续转动，直到这一体积的空气被推出机壳。这一过程会产生高压脉动和经典的“砰砰”声或“呜呜”声。

这种新型螺杆鼓风机所采用的技术实质上是空气压缩机原理的一个缩小版。成对的公旋翼和母旋翼捕获空气，然后在它们之间挤压空气。空气在每次旋转过程中逐渐被压缩。

在压缩循环的开始，空气充满凹槽和叶状转子之间的空间。当转子转动时，进气道关闭，捕获给定体积的空气。转子继续转动，减少了公转子和母转子之间的体积。转子继续相互啮合，直到空气离开出口。

《并排比较》(side -by- compare)作者:TÜV

由于压缩过程是在内部进行的，因此将压缩空气输送到最终用途所需的能量更少。

为了比较旋瓣鼓风机和无油螺杆鼓风机的性能，在相同的环境和相同的操作条件下进行了实验室试验。每台机器消耗的能量在电源处测量，就像每台机器各自出口的流量水平一样。

在最近的一个案例研究中，螺杆鼓风机和旋转瓣技术在相同条件下进行了平行比较——2000 CFM, 8760小时，或一年，价格为$。052/kWh -与传统的旋转瓣式容积式鼓风机相比，螺旋鼓风机技术实现了每年节省近15,000美元，或10年节省150,000美元。

在这个特殊的测试中，一个三瓣旋转鼓风机配备了一个110千瓦的电机，并连接到一个单独安装的变频器。相比之下，无油螺杆鼓风机配备了一个集成频率驱动的75 kW电机。在每台机器的最大体积流量下进行的测量结果表明，旋转瓣置换鼓风机需要平均多32%的能量来移动相同数量的空气。

Technische Überwachungs-Verein(德国技术监测协会，或TÜV)是一家独立的第三方组织，见证了测试，然后比较了新的无油螺杆鼓风机与三叶鼓风机的性能(TÜV认证经常与ISO标准和美国承核实验室认证进行比较;德国制造的汽车在获得TÜV认证之前也不允许在该国运行)。测试结果显示，在0.5 bar(e)/7 psig时，螺杆鼓风机比三叶鼓风机平均提高了23.8%的能效，在0.9 bar(e)/13 psig时提高了39.7%。

声音、范围和温度的考虑

螺杆式鼓风机技术的另一个好处是，这些节能鼓风机的噪音也非常低，相对于85至90 dBa的旋转瓣鼓风机，它们的工作温度为75 dBa。这与在繁忙的餐厅(约80 dBa)和站在运转中的割草机(约90 dBa)旁边的噪音水平相当。,表明这些噪音水平有多更好的员工,职业安全与健康管理局(OSHA)规定,雇主必须为员工持续听力保护计划管理经验职业噪音水平,达到或超过8小时的暴露水平到85年dBa。在这一水平以下，没有额外的或特殊的预防措施来保护员工的暴露。

同样重要的是，螺杆式吹风机排出的空气温度平均比叶式吹风机低40华氏度，这让污水厂在管道系统上有了更多的选择。

这种螺杆鼓风机技术真正优于传统技术的地方是它非常广泛的操作范围。旋转螺杆技术可以操作从100%的能力到25%的能力，在非常小的变化，在比功率。这意味着随着工厂生物需求的变化，鼓风机的能力可以适应需求，提供大大提高整体运行效率。