1 項目背景
節(jié)能減排是環(huán)境保護(hù)重要措施,。我國政府專門制定節(jié)能減排的綜合工作方案,專門成立環(huán)保督察組奔赴各地進(jìn)行宣傳,、檢查和監(jiān)督,。同時,,為了積極引導(dǎo)企業(yè)開展節(jié)能環(huán)保工作,國家還專門出臺針對購買節(jié)能環(huán)保設(shè)備相關(guān)稅負(fù)的減免政策,。低效率設(shè)備已經(jīng)不符合時代的要求,,高效率的節(jié)能環(huán)保設(shè)備是必然的發(fā)展趨勢,。
鼓風(fēng)機(jī)作為通用供氣設(shè)備被普遍應(yīng)用于各個行業(yè)中,。有關(guān)研究表明,,在污水處理生產(chǎn)工藝中,鼓風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量是污水處理廠總裝機(jī)容量的25%~30%,,鼓風(fēng)機(jī)運行成本占污水處理廠總費用支出的32%左右,。鼓風(fēng)機(jī)的重要性不言而喻,。同時,鼓風(fēng)機(jī)又是污水處理廠更具節(jié)能空間的裝備之一,。大部分污水廠正在使用的還是傳統(tǒng)型羅茨或多級離心鼓風(fēng)機(jī),其效率低下,。這類鼓風(fēng)機(jī)工作范圍有限,,生產(chǎn)中用氣負(fù)荷變化時,其效率下降明顯,。因此,,傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)有巨大節(jié)能空間。
隨著科技的發(fā)展,,新技術(shù),、新材料、新工藝的出現(xiàn),,各類高效鼓風(fēng)機(jī)相繼發(fā)明出現(xiàn),。其中,空氣懸浮高速離心鼓風(fēng)機(jī)的節(jié)能優(yōu)勢較為突出,。氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)綜合運用了空氣懸浮軸承,、高效的永磁高速電機(jī)、航空三元流離心葉輪,、精確的矢量變頻驅(qū)動和自動控制等先進(jìn)技術(shù),,是傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)的全新升級,使得整體效率達(dá)到更優(yōu),。與羅茨和多級離心鼓風(fēng)機(jī)相比有20%~50%的效率提升,。
高效率的氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)的成熟應(yīng)用,為企業(yè)的節(jié)能改造提供了可靠的技術(shù)支撐,。
2 項目意義
社會意義:積極響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保政策,,履行企業(yè)的社會責(zé)任;
發(fā)展需要:提高效率,、升級換代,,企業(yè)自身發(fā)展的必然需求;
經(jīng)濟(jì)效益:節(jié)約能耗就是節(jié)約成本,,節(jié)約成本就是創(chuàng)造效益,;
以人為本:降低維護(hù)量、提高智能化,,體現(xiàn)企業(yè)以人為本的理念,。
3 改造目標(biāo)
通過將原有能耗較高、效率較低的多級離心鼓風(fēng)機(jī)替換為節(jié)能高效的新型空氣懸浮高速離心鼓風(fēng)機(jī),,實現(xiàn):
提升鼓風(fēng)機(jī)整機(jī)效率,;
徹底改善目前氣量不足的現(xiàn)狀,;
降低故障率,降低維護(hù)量,;
現(xiàn)場噪音(設(shè)備1m距離處測量)≤80db,。
4 空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢
空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)具有高效空氣懸浮軸承、永磁高速電機(jī)及變頻系統(tǒng),、航空三元流離心高精度葉輪,、變頻驅(qū)動與自動控制五大核心技術(shù)。
空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī),,不需要齒輪箱增速及聯(lián)軸器,,由高速電機(jī)直接驅(qū)動。而電機(jī)采用變頻器直接調(diào)速,。鼓風(fēng)機(jī)葉輪直接與電機(jī)相連,,軸被懸浮于空氣軸承中。因為沒有物理接觸點和齒輪增速系統(tǒng),,所以空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)具有高效,、節(jié)能、低噪音,、運行可靠和長期無需維修保養(yǎng)的特點,。同時,采用一體化緊湊型設(shè)計,,集葉輪,、高速電機(jī)、變頻器,、空氣軸承及控制系統(tǒng)于一體,,提高了安裝、操作的便利性,。
4.1 節(jié)能高效
空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)使用了永磁同步電機(jī)直聯(lián)高效的三元流離心葉輪及空氣懸浮軸承技術(shù),,同時,配以公司針對鼓風(fēng)機(jī)專門研制的矢量控制變頻器和控制系統(tǒng),,使該鼓風(fēng)機(jī)的節(jié)能性能發(fā)揮到極致,。鼓風(fēng)機(jī)根據(jù)輸出的風(fēng)量(可調(diào)范圍40-100%)自動調(diào)整轉(zhuǎn)速以減少電機(jī)功率,保持設(shè)備高效運行,,較傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)一般節(jié)能20%以上,。
4.2 無振動,低噪音
由于采用高速永磁同步直聯(lián)電機(jī)及空氣懸浮軸承技術(shù),,沒有復(fù)雜的增速齒輪及油性軸承,,鼓風(fēng)機(jī)運行過程中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪、軸與電機(jī)間不直接接觸,,有效地避免了機(jī)械接觸和摩擦,。因此,,除氣動噪聲外,設(shè)備本身噪聲非常小,。距機(jī)器1米處檢測噪音小于80dB(環(huán)境標(biāo)準(zhǔn):85dB),。若安裝消音器,可進(jìn)一步減小噪音,。這是各種傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)無法企及的,。由于鼓風(fēng)機(jī)幾乎沒有振動,故無需在地面上進(jìn)行固定,,直接擺放即可,通過設(shè)備本身水平調(diào)節(jié)器,,簡單調(diào)節(jié)水平即可,。
4.3 無潤滑油,供風(fēng)無污染
鼓風(fēng)機(jī)采用了動壓空氣懸浮軸承技術(shù),,運行過程中鼓風(fēng)機(jī)葉輪與電機(jī)間無摩擦,,不直接接觸,系統(tǒng)不需要潤滑油系統(tǒng),,具有零維護(hù),、零污染、長期穩(wěn)定運行的特點,??上螂娮印⑨t(yī)藥,、食品等特殊行業(yè)提供潔凈的空氣,。空氣軸承能在溫度-180℃~600℃的大范圍中正常運行,,對于在高速高溫環(huán)境下運行的高速電機(jī)而言,,油性軸承系統(tǒng)的所有弊端已成功解決,無疑是更優(yōu)的選擇,。
4.4 運行穩(wěn)定,,基本免維護(hù)
沒有傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)所必需齒輪箱及油性軸承,所以不需要油路及水冷卻保養(yǎng),,屬于基本免維護(hù)的產(chǎn)品,。采用智能控制系統(tǒng),高速轉(zhuǎn)動的核心部件——葉輪采用航空鋁材,,這些技術(shù)保證了設(shè)備是無機(jī)械保養(yǎng)的,,降低了用戶的維護(hù)成本,日常運行過程中僅需要根據(jù)系統(tǒng)提示更換進(jìn)風(fēng)過濾棉,,單次更換時間僅需5分鐘,??諝鈶腋≥S承測試結(jié)果表明:該軸承的啟停次數(shù)可達(dá)40,000次以上,使用壽命大于20年,,確保了鼓風(fēng)機(jī)運行的穩(wěn)定性,。
4.5 運轉(zhuǎn)控制便利
可在HMI上對鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、壓力,、溫度,、流量等參數(shù)進(jìn)行自檢,通過超負(fù)荷控制和防喘振控制等實現(xiàn)無人值守工作,。鼓風(fēng)機(jī)可以根據(jù)吸入空氣的溫度和壓力變化調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)以實現(xiàn)流量自動調(diào)節(jié),。我公司氣懸浮離心高速鼓風(fēng)機(jī)也可以通過電腦遠(yuǎn)程或手機(jī)App上控制其運行。
4.6 重量輕,、設(shè)備安裝空間小
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備重量輕(重量為同型號多級離心鼓風(fēng)機(jī)的1/10),,采用一體化設(shè)計,設(shè)備尺寸?。▋H為傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)體積的1/2—1/3),,安裝簡便,無需地基,,可直接擺放到抹平的地面上,。因此,可以節(jié)省大量的土建,、機(jī)械,、電氣等施工費用。
4.7 性價比更好
在懸浮類的鼓風(fēng)機(jī)中,,還有一種磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),。磁懸浮技術(shù)發(fā)展的更早一些,與磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)相比,,氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果更好一些,,但氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)的性價比更好。磁懸浮軸承是需要耗能的,,且磁懸浮軸承發(fā)生故障的概率偏高,,相應(yīng)的維修成本也高。
5 精效懸?。ㄌK州)科技有限公司的優(yōu)勢
精效懸?。ㄌK州)科技有限公司,擁有超過20年航空發(fā)動機(jī)設(shè)計及超精密加工技術(shù)積淀,。自2010年起專注于研發(fā)生產(chǎn)空氣軸承及高速旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械,,打造核心技術(shù)優(yōu)勢,多年來多次為航天科工、航天科技,、中航科技等大型軍工集團(tuán)提供高品質(zhì)空氣軸承解決方案,,產(chǎn)品涉及高精密衛(wèi)星調(diào)試裝置、集成電路自動化生產(chǎn)線裝備,、某型戰(zhàn)斗機(jī)關(guān)鍵部件等重要方面,。
2013年起,精效懸?。ㄌK州)科技有限公司綜合其空氣軸承,、高速永磁同步電機(jī)、航空三元流離心葉輪,、高速矢量控制變頻器,、云端智能控制系統(tǒng)5大核心優(yōu)勢技術(shù),成功研制出第五代氣懸浮高速離心鼓風(fēng)機(jī)系列產(chǎn)品,,并取得完全自主知識產(chǎn)權(quán),,一舉打破國外壟斷,是一套具有劃時代意義的鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品,,成功應(yīng)用于污水處理、氣體輸送,、脫硫脫硝,、制藥發(fā)酵等高能耗領(lǐng)域。
精效懸?。ㄌK州)科技有限公司目前是國內(nèi)唯一具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),、具備完全自主生產(chǎn)制造能力的生產(chǎn)廠家。技術(shù)和質(zhì)量均處于行業(yè)領(lǐng)先地位,。其獨特優(yōu)勢在于各個系統(tǒng)均為自主研發(fā),,相互匹配性高,質(zhì)量方面能夠完全自主把控,,能夠做到為客戶的量身定制,,確保安全可靠。同時可以做到及時響應(yīng),,服務(wù)到家,,讓用戶無后顧之憂。
6 多級離心鼓風(fēng)機(jī)的改造方案
6.1 現(xiàn)狀調(diào)研
通過對污水處理廠的現(xiàn)場考察,,現(xiàn)有國產(chǎn)多級離心鼓風(fēng)機(jī)的當(dāng)前運行參數(shù)見下表,。該公司污水池水深7米。
這種多級離心鼓風(fēng)機(jī)具有以下特點:
多級離心鼓風(fēng)機(jī)效率較低,,噪聲較大,,送風(fēng)帶油;
多級離心鼓風(fēng)機(jī)屬于機(jī)械傳動,振動大,,效率低下,,能耗高;
隨著使用年限增加,,有效率下降問題,;
潤滑油脂容易泄漏,造成現(xiàn)場環(huán)境污染和資源浪費,;
電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定,。如需調(diào)節(jié)風(fēng)量,需加裝變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或增加進(jìn)出口導(dǎo)葉,;
多級離心鼓風(fēng)機(jī)故障率偏高,。
建議更換為氣懸浮高速離心鼓風(fēng)機(jī),以提高能效,、減少維護(hù),。
6.2 改造原則
穩(wěn)定可靠原則:鼓風(fēng)機(jī)是為生產(chǎn)服務(wù),,用戶較關(guān)心的問題為是否能夠穩(wěn)定可靠的運行。
安全原則:在選型的時候需充分考慮各種工況需求,,同時留有一定的裕度。
因地制宜原則:需要根據(jù)實際情況,,盡量利用原有管道與場地,,使得安裝工作量更小,,投入更小。,。
節(jié)能原則:在充分考慮以上原則的情況下,選擇能耗更低,、性價比更高的方案。
6.3 技術(shù)分析
經(jīng)過分析《***公司印染污水站用電數(shù)據(jù)表》,,近三個月平均日用電量,,最小日用電量2520度,,最大日用電量7200度,。最小與最大用電量比率約35-100%。
通過上表可計算多級離心鼓風(fēng)機(jī)日最小運行功率105kw,,最大運行功率300kw,,標(biāo)綠部分為:當(dāng)月處理單位體積水量耗電量最大日期的數(shù)據(jù)??傻媒Y(jié)論:兩臺風(fēng)機(jī)運行時,運行功率兩臺均未在最佳節(jié)能點運行,,導(dǎo)致能耗浪費過大。
我公司一臺B200-8氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)出口壓力為73kPa時,,出氣量為145m3/ min,功率200kW,。按照以往與多級離心鼓風(fēng)機(jī)對比經(jīng)驗,保守節(jié)能20%以上,,可滿足使用要求,。
B200-8氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)在73kPa情況下,功率范圍為130-220kW,流量調(diào)節(jié)范圍為50-100%,。目前,,兩個水池為兩個鼓風(fēng)機(jī)分別供氣,。如果工藝允許,建議改造為兩池共用一臺鼓風(fēng)機(jī)供氣方案,。這樣可以選用功率大,,能效高的大功率氣懸浮鼓風(fēng)機(jī),。考慮到曝氣頭有破損情況,建議盡快更換,,以提高節(jié)能率。
節(jié)能計算:
6.4 選型方案
根據(jù)調(diào)研情況,本方案提出如下改造選型方案:選用1臺氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)替代現(xiàn)有的2臺多級離心鼓風(fēng)機(jī),,原有兩臺多級離心鼓風(fēng)機(jī)作為備用機(jī),。
說明:
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