01、羅茨風機
羅茨鼓風機屬于容積式鼓風機，是回轉式鼓風機的一種，利用兩個葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸內做相對運動來輸送氣體。由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間內，再經排氣口排出，氣體經羅茨風機沒有內壓縮過程。
羅茨鼓風機結構簡單運行平穩、可靠，機械效率高，便于維護和保養，對于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當壓力在一定范圍內變化時，轉速不變，則流量為一常數；運行時適應性強，在流量要求穩定而阻力變化幅度較大時，可以自動調節；與離心風機相比價格低。但噪聲大，存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點，同時其風量調節只能采用調節轉速法和旁路放風閥法，調節轉速法由于羅茨風機采用恒轉矩負載，轉速不可調節，而旁路放風閥法則造成能量浪費。當然，對變頻改造后的羅茨風機，在小流量、變流量時效率較高，可達95%以上；效率一般在70%左右，較離心風機相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時，功耗較大。目前，在國外的污水處理系統中，羅茨鼓風機由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題，已經被淘汰。
羅茨鼓風機的性能曲線主要指風量（Q）和壓力（P）變化關系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關系的曲線N-P。通過羅茨風機的性能曲線可以看出，在一定轉速下，羅茨鼓風機的壓力變化量較大時，風量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率隨著壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風機特別適用于管網阻力多變而風量要求基本穩定的場合，我國小型市政和工廠污水處理中應用較多。
02、多級離心鼓風機
離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現連續送風。其工作原理為當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動能轉換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時在葉輪間形成一定負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續鼓風的目的。離心鼓風機根據葉輪數量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉子在2只或2只以上的葉輪串聯在同一根主軸上，至多可有八級風葉，轉子轉速為3000～3600r/min的離心式鼓風機[4]。離心鼓風機一般選用進口節流調節流量與壓力，使風機在較低的功率下運行，不需要放風調節，且能保持同額定工況基本相同的高效率，適用于壓力流量都不穩定的工況。
多級離心鼓風機的送氣量一般較大，但所產生的風壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。
與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機由于具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等優點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機，但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、能耗大等弊端。
03、單級高速離心鼓風機
單級高速離心鼓風機是從20世紀90年代開始，隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發展起來的。單級離心鼓風機采用齒輪箱增速，在齒輪箱內用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風機由于只有一個葉輪，不可能產生較大的風壓，它的出口壓力多在50kPa以內，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。
單級高速離心鼓風機采用了三元流動理論進行設計，使其更加符合流體流動規律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級低速離心鼓風機有很大的提高，而且是一級結構，流道短、損失較小，使其效率較多級低速離心提高10%～15%，可高達82%；在結構上采用了軸向進氣導葉調節裝置，在壓力恒定時，流量調節為額定流量的65%～105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨鼓風機所沒有的優點；采用自動化監控系統，自動化程度高；采用組裝式整體結構，與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比，節約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%～40%，故其轉子轉動慣量較小，機組的啟動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風機轉速可達r/min。
由于單級高速離心鼓風機具有重量輕、體積小、節約能源、性能調節范圍廣泛、效率高和自動化水平高等優點，早已在國外取代多級低速離心式得到廣泛應用，是目前污水處理行業的主流產品。目前，國外生產單級高速離心鼓風機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國內的廠家主要有沈陽鼓風機廠、杭州制氧機廠和陜西鼓風機廠等。
羅茨風機適用于100m3/min以內較小流量的處理設備，能耗與離心式相差不大，流量調控好，變水位效率高，且價格低，總體價格經濟效益好，主要用于小型市政污水及工廠污水處理，特別是適合CAST工藝（循環式活性污泥法）污水處理廠。
多級離心風機適用于流量范圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風機稍高，但其能耗低，長期綜合效益最佳，主要用于中小型市政污水處理廠。
單級高速離心鼓風機無法采用變頻調速，在滿負荷時效率高，但當流量減少時，功耗并不是同比減小，因此部分負載的效率低，能耗大，主要適用于大中型污水處理廠。
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原標題：【中威大講堂】羅茨風機是否需要能效檢測
羅茨風機是否需要能效檢測
羅茨風機
還一種利用葉輪在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的裝置。由于其結構簡單，制造方便，因此廣泛利用于石化、建材、電力等工業領域，是常見的工業設備。
在能效目錄中有一類產品叫做通風機，那么，羅茨風機是否屬于通風機類產品，需要進行能效檢測和備案呢？
在通風機的能效實施規則中，對能效范圍內的風機產品進行了詳細的介紹，基本可分為軸流式和離心式兩種（在之前的講堂中已有對應的描述），都是通過一個葉輪的旋轉進行工作，主要用處是通風；而羅茨風機不同。以下圖為例：
羅茨風機內部構造
羅茨風機是通過兩個葉輪（或者叫轉子）的不停旋轉，將進氣口的氣體進行擠壓并排出風機的內部，從而達到壓縮氣體，提高氣壓的目的。
由于該產品主要功能在于提高氣壓，并非通風，所以中威小編告訴您該產品不屬于通風機類產品，自然也不需要進行能效檢測和備案。
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目前，污水處理廠大多采用活性污泥法進行污水處理，而其中污水曝氣是其關鍵工藝環節。常用的污水處理風機有羅茨鼓風機,多級離心風機、單級高速離心風機，下面錦工重工和大家來探討一下，這三種類型風機應該如何選擇。
一、能耗對比
從圖中可以看出：
1、在流量較小時,羅茨風機、單級高速離心風機以及多級離心風機效率差異不大；
2、在流量較大時羅茨式轉速無法提高，相對效率較低；單級高速離心風機以及多級離心風機差距較小。
二、投資成本對比
三種風機的投資成本對比
污水處理廠三種風機流量單位成本曲線圖
從圖中可以看出：
1、小流量范圍宜選用SR羅茨風機：在小流量范圍內，三種風機能耗相差很小，但是羅茨鼓風機的成本低,性價比好。
2、中流量范圍宜選用多級離心風機：雖然采購成本高于羅茨風機，但是其能耗低、效率高,性價比好。
3、大流量范圍宜選用單級高速離心風機：單級離心成本低，能耗低低，性價比好好。
三、風機選擇
1、對于小型污水處理廠可選擇羅茨風機，雖然相對單級高速離心風機以及多級離心風機效率差一些,但因價格低,總體價格經濟效益可能是最好的；
2、對于中型污水處理廠，宜選擇經濟實用的采用變頻調速技術的多級離心風機，具有很好的性能價格比,長期綜合經濟效益佳；
3、對于大型污水處理廠宜選擇單級高速離心風機。
污水處理風機該選擇羅茨風機還是單級、多級離心風機？山東錦工重工機械有限公司專業生產制造各類羅茨風機、羅茨真空泵、MVR蒸汽壓縮機、回轉風機等設備，承接氣力輸送系統工程，生產旋轉供料器、倉泵、料封泵、旋轉閥等各類氣力輸送設備，綜合以上所講如有遺漏或問題歡迎咨詢錦工在線客服。
目前國內大多數污水處理廠采用的工藝是鼓風曝氣工藝，而這種工藝需要風機來曝氣，常用的污水處理風機有羅茨鼓風機,多級離心風機、單級高速離心風機，下面小編就和大家來探討一下，這三者應該如何選擇：
三種風機能耗對比
目前國內的市政污水廠的風機以進口產品居多,下面比較是建立在進口風機的各項參數上，三種風機的能耗對比見下圖:
三種風機流量—功率曲線圖
在流量較小時,三種風機效率差異不是很顯著；對于大流量風機,由于羅茨式轉速無法提高,效率較低;另兩種離心風機差距較小。
三種風機的投資成本對比
三種風機流量—單位流量成本曲線圖
從上面曲線圖可以看出：
①小流量范圍：三種風機的能耗相差很小,但是羅茨鼓風機的成本最低,性價比最好。
②中流量范圍：雖然多級離心風機成本比羅茨鼓風機稍高,但是其能耗低、效率高,性價比最好。
③大流量范圍：單級離心成本最低,能耗也最低,性價比最好。
離心風機的流量調節-部分負載功耗
從上面曲線圖可以看出：
①部分負載:在進行風機選型時,流量和壓力會有一定的設計余量,特別是流量,一般會有20%～30%的余量;同時由于污水量和水質的波動,每時每刻所需的風量也在變化。所以嚴格地說,風機總是在部分負載而總是滿載,因而必須對風機的流量進行調節。
②單級離心風機流量調節:必須采用進口導葉和出口導葉調節,但當流量減小時,功耗并不是同比例減小(如上圖示),因此部分負載的效率低,能耗大。
③多級離心風機流量調節:一般采用入口蝶閥手動或自動調節,但節能效果與單級一樣不理想。
結論
由上面的比較可見,三種風機各有優勢(這正是它們同時存在的理由)。風機選型沒有最好的,只有最適合的。不同規模的污水處理廠,不同的工藝,不同的投資目的,不同的使用條件得出的最佳選擇可能不同。
①對于小型污水處理廠,選擇簡單可靠的羅茨風機是最好的,雖然效率差一些,但因價格低,總體價格經濟效益可能是最好的；
②對于中型污水處理廠,選擇經濟實用的多級離心機是最好的,特別是變頻調速多級離心機,具有極高的性能價格比,長期綜合經濟效益佳；
③對于大型污水處理廠,單級高速離心風機是最佳選擇。
羅茨風機大眾比較熟悉了已經，磁懸浮鼓風機目前在國內屬于發展階段，很多環保公司已經開始投入磁懸浮鼓風機了，在最近一屆環博會上，我們也接待了很多的客戶，也咨詢了很多關于羅茨風機與磁懸浮鼓風機的問題，今天給大家做下詳細的總結：
1、價格
關于價格，這是大眾最為關心的問題，磁懸浮鼓風機的價格是羅茨鼓風機的多倍，這個毋庸置疑，磁懸浮鼓風機的價格需要按照型號來確定，環博會上很多客戶咨詢的型號，價格在20-50萬之間。
2、效率
羅茨鼓風機的效率在85%左右，磁懸浮鼓風機的效率在90%以上，有的甚至可達到95%以上。
3、能耗
購買多臺羅茨鼓風機的價格，如果和一臺磁懸浮鼓風機的價格差不多，那么從能耗方面來說，磁懸浮鼓風機會在1年到1年半的時間內，節省出來。羅茨鼓風機的能耗要高于磁懸浮鼓風機，這與工作原理和其結構息息相關。
4、壽命
羅茨鼓風機的使用壽命遠遠短與磁懸浮鼓風機，磁懸浮鼓風機因軸承懸浮，所以，軸承的使用壽命是很長的。
5、噪音
羅茨鼓風機的噪音大是其通病，與其結構與工作原理有關，很多展會上的客戶也有很多咨詢關于噪音的問題，磁懸浮的噪音要遠低于羅茨風機。近幾年環保問題被大眾所重視，所以，噪音污染問題也越來越引起大家的重視。
以上幾個問題，是被大家問到的最多的問題，因國內市場上生產磁懸浮鼓風機的廠家不多，所以，很多朋友都處于觀望狀態，很多朋友向我們索要的選型樣冊，了解更多關于此方面的知識。
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在城市污水處理廠，鼓風曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風機在節約運行成本中占著至關重要的作用。
好氧池曝氣常用的風機有四類：羅茨鼓風機、多級離心風機、單級高速離心風機和磁(空氣)懸浮風機。
1、羅茨鼓風機
羅茨鼓風機目前多為三葉型，每轉動一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結構簡單，性能穩定。羅茨鼓風機屬于容積式風機，其特點是在最高設計壓力范圍內，管網阻力變化時，流量變化很小。羅茨風機的性能曲線如下：
從性能曲線可知，羅茨風機風量受壓力變化影響小。當曝氣池液位變化時，鼓風量基本不變。
風量調節：羅茨風機風量受轉速控制，風量調整可通過變頻調速進行，變頻后風壓可以維持。
2、多級離心風機
離心鼓風機是電機帶動風機葉輪旋轉，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負壓吸入，達到連續鼓風的目的。在常規轉速下單級離心升壓有限，采用多級串接的方式可達到升壓要求，稱為多級離心風機。多級離心風機典型的性能曲線如下：
從性能曲線可知，多級離心風機隨風壓變化流量變化較大。當曝氣池液位變化時，鼓風量會有變化。
風量調節：多級離心風機風量調節可通過變頻進行，變頻后風壓會相應降低，變頻范圍受到一定限制。
3、單級高速離心風機
單級高速離心風機指提高風機轉速，通過單級離心即可達到工藝的升壓要求。單級高速離心風機風量大、效率高，對制造水平要求較高。單級高速離心風機的性能曲線如下：
從性能曲線可知，單級高速離心風機隨風壓變化流量變化非常大。當曝氣池液位發生變化時，鼓風量變化會較大。
風量調節：單級高速離心風機可通過進口導葉調整，風量調整時不影響風壓，同時可以降低風機軸功率，達到節能效果。由于變頻調節時，風壓下降幅度會較大，可能會無法滿足工藝要求，單級高速離心風機一般不用變頻調節風量。
4、磁(空氣)懸浮風機
磁(空氣)懸浮離心風機是通過磁或空氣的作用，使轉動軸形成懸浮狀態，摩擦阻力小，效率高，也可以通過進口導葉調整風量。懸浮離心風機由于摩擦力小，風機效率會更高。
磁(空氣)懸浮風機葉輪也為單級高速類型，性能曲線與單級高速離心風機類似。
不同的曝氣風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風機在小流量范圍，多級離心中流量范圍，單級高速離心風機在高流量范圍。羅茨風機：1~100m3/min;多級離心風機：20~400m3/min;單級高速離心風機：40~1000m3/min。
三種風機的流量與功率的比較見下圖。
從上圖中可知，在風機的效率方面單級高速離心風機最高，多級離心風機其次，羅茨風機最低。同樣的供風量，羅茨風機能耗最高，單級高速離心風機能耗最低。
從設備采購成本看，羅茨風機成本最低，多級離心風機居中，單級高速離心風機最高。綜合考慮能耗、設備采購及運行維護費用等因素，三種風機的流量與單位綜合成本比較見下圖。
其中，羅茨風機由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級離心和單級高速離心風機。在100m3/min以上的流量時，由于單級高速離心風機具有更高的運行效率，綜合成本優于多級離心風機。
在小流量范圍內羅茨鼓風機具有價格優勢，在中流量范圍內，多級離心風機性價比較好，高流量時，單級高速離心風機綜合成本最低。在實際選型中還要考慮流量調節的需求、安裝條件以及運行維護方便性等因素。
磁(空氣)懸浮風機相對于其他三種鼓風機，效率更高，更節能，而且噪音很低，但是成本最高，維護復雜，目前應用于現場環境標準要求高，舍得花成本的企業。一般的污水處理廠承擔不起，隨著磁(空氣)懸浮風機的國產化，以后成本會越來越親和！
1、按實際情況計算參數
在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產品樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，然而風機在實際使用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數，而需要根據實際使用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。
2、出口壓力影響因素的分析
容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取決于風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風機具有強制輸氣的特點。
鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上，鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。
對于污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力(背壓)為管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統的壓力損失增加，背壓也會升高，于是鼓風機的壓力也就相應升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統的壓力損失則會減少，背壓便不斷降低，鼓風機的壓力也隨之降低。
綜上所述，確定曝氣鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態下所能達到的絕對壓力等于使用狀態下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。
3、鼓風機空氣流量因素
在計算污水處理的需氧量時，其結果為標準狀態下所需氧的質量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標準狀態下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風機的使用狀態不是標準狀態，例如在高原地區使用，則空氣密度、含濕量會發生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態是相同的，而所供空氣的質量流量將減少，有可能導致供氧量不足。
因此，必須計算出能供應相同質量流量的容積流量，即換算流量qv2。在高原地區使用時，環境大氣壓力也會發生變化，壓力比相應升高，那么，羅茨鼓風機的泄漏流量qvb則會增大，這將導致鼓風機所供應的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。
因此，設計時必須考慮使用條件發生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應的實際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2。
4、注意冬季和夏季的區別
鼓風機選型應關注鼓風機供氣流量的變化規律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發生變化的，但因空氣密度的不同質量流量會發生變化，也就是說供氧量會有所不同。
鼓風機在標準狀態與使用狀態下的容積流量是不變的，但因為空氣密度(ρ)、含濕量(ds) 等發生了變化，導致鼓風機輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時增加、夏季溫度升高時降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計算例題中的羅茨鼓風機，根據環境溫度變化，計算出鼓風機的實際供氧量(FOR)，其一年的變化規律在實際運行過程中，由于進水量、水質、水溫等參數的變化，系統需氧量(SOR)也會發生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風機的供氧量(FOR)在減少，這是設計時考慮需氧量的最不利工況點，此時，供氧量、需氧量基本相當;在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風機的供氧量(FOR)增大，此時，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質量流量較標準狀態大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。
因此，在生產運行過程中，需要針對這種變化對設備進行及時的調整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應。對于羅茨鼓風機來說，使用變頻器，通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的。結論同一臺鼓風機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴謹的計算進行選型，否則有可能導致生化系統的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發生了變化，鼓風機所供應氧氣的質量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應采取變頻調速等措施使生化系統的溶解氧濃度保持穩定。
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