（1）羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理

由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0 內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0 空間是全封閉狀態(tài)，所以在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0 空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0 中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。

（2）羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

①價(jià)格低，最簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)機(jī)械，易于控制和維護(hù)；

②壓力隨背壓變化；小流量高速風(fēng)機(jī)效率較高；

③效率一般低于多級(jí)、單級(jí)離心風(fēng)機(jī)；

④流量大于120m3/ min 時(shí)占地面積大。

（1）多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理

離心鼓風(fēng)機(jī)依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對(duì)氣體的作用把電機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心鼓風(fēng)機(jī)的作用，氣體從葉輪進(jìn)口流向出口的過(guò)程中， 其速度能(動(dòng)能)和壓力能都得到增加，被葉輪排出的氣體經(jīng)過(guò)壓出室，大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后沿排出管路輸送出去，這時(shí)，葉輪進(jìn)口處因氣體的排出而形成真空或低壓，氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進(jìn)口，于是旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體。

（2）多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

①低轉(zhuǎn)速機(jī)械，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)；

②購(gòu)買成本較低；備件為標(biāo)準(zhǔn)件，費(fèi)用低；不需要復(fù)雜的潤(rùn)滑系統(tǒng)；

③易于采用全風(fēng)冷式設(shè)計(jì)，無(wú)冷卻水相關(guān)故障和維保費(fèi)用；

④操作維護(hù)簡(jiǎn)單，不需要特別訓(xùn)練的操作維修人員(這對(duì)于遠(yuǎn)離大都市的工廠很重要) ；

⑤滿載效率高于羅茨風(fēng)機(jī)，略低于單級(jí)離心風(fēng)機(jī)；

⑥電機(jī)功率小于400kW的機(jī)型可選用變頻調(diào)速和直連驅(qū)動(dòng)方式，可大大提高部分負(fù)載的工作效率。在大部分工況下，變頻調(diào)速的多級(jí)離心機(jī)效率會(huì)高于單級(jí)離心機(jī)，由于部分負(fù)載是污水處理廠最典型的工況，因此多級(jí)離心風(fēng)機(jī)對(duì)于中小型污水處理廠來(lái)說(shuō)具有更好的性能價(jià)格比和良好的長(zhǎng)短期效益；

⑦噪音低于羅茨風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī)；

⑧單機(jī)流量在100～400m3/ min 時(shí)具有最好的性能價(jià)格比。

（1）單級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理

基本原理與多級(jí)離心風(fēng)機(jī)一樣?？諝鈴墓娘L(fēng)機(jī)吸入管進(jìn)入進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主驅(qū)動(dòng)電機(jī)借助聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接，增速齒輪驅(qū)動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的三元半開(kāi)式葉輪對(duì)氣體進(jìn)行作功，氣體再經(jīng)擴(kuò)壓器、蝸室、排氣消聲器、擴(kuò)壓管排出。

（2）單級(jí)離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

①高轉(zhuǎn)速(一般超過(guò)20000r/ min) ，噪音高；

②滿載效率高，無(wú)法采用變頻調(diào)速，部分負(fù)載能耗高；

③大流量相對(duì)占地面積??；

④控制系統(tǒng)非常復(fù)雜；潤(rùn)滑系統(tǒng)非常復(fù)雜；維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜，大修必須請(qǐng)制造原廠支援；

⑤需要特別訓(xùn)練的操作人員；

⑥設(shè)備投資大；單機(jī)流量大于300m3/ min 的性能價(jià)格比高。

目前國(guó)內(nèi)的市政污水廠的風(fēng)機(jī)以進(jìn)口產(chǎn)品居多，下面比較是建立在進(jìn)口風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)上的：

三種風(fēng)機(jī)的能耗對(duì)比可見(jiàn)：三種風(fēng)機(jī)流量—功率曲線圖(見(jiàn)圖1) 。在流量較小時(shí)，三種風(fēng)機(jī)效率差異不是很顯著；對(duì)于大流量風(fēng)機(jī)，由于羅茨式轉(zhuǎn)速無(wú)法提高，效率較低；另兩種離心風(fēng)機(jī)差距較小。

三種風(fēng)機(jī)的投資成本對(duì)比可見(jiàn)：三種風(fēng)機(jī)流量—單位流量成本曲線圖(見(jiàn)圖2)。從上面曲線圖可以看出：

①小流量范圍：三種風(fēng)機(jī)的能耗相差很小，但是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低，性價(jià)比最好。

②中流量范圍：雖然多級(jí)離心風(fēng)機(jī)成本比羅茨鼓風(fēng)機(jī)稍高，但是其能耗低、效率高，性價(jià)比最好。

③大流量范圍：單級(jí)離心成本最低，能耗也最低，性價(jià)比最好。

離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié)- 部分負(fù)載功耗(見(jiàn)圖3) 。從上面曲線圖可以看出：

①部分負(fù)載：在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型時(shí)，流量和壓力會(huì)有一定的設(shè)計(jì)余量，特別是流量，一般會(huì)有20%～30%的余量；同時(shí)由于污水量和水質(zhì)的波動(dòng)，每時(shí)每刻所需的風(fēng)量也在變化。所以嚴(yán)格地說(shuō)，風(fēng)機(jī)總是在部分負(fù)載而總是滿載，因而必須對(duì)風(fēng)機(jī)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

②單級(jí)離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)：必須采用進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，但當(dāng)流量減小時(shí)，功耗并不是同比例減小(如圖3 示) ，因此部分負(fù)載的效率低，能耗大。

③多級(jí)離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)：一般采用入口蝶閥手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，但節(jié)能效果與單級(jí)一樣不理想。HIBON 公司對(duì)于中小功率（≤400KW） 多級(jí)離心風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，功耗基本上與流量同步減小，部分負(fù)載的效率高。

由上面的比較可見(jiàn)，三種風(fēng)機(jī)各有優(yōu)勢(shì)(這正是它們同時(shí)存在的理由) 。風(fēng)機(jī)選型沒(méi)有最好的，只有最適合的。不同規(guī)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(duì)于小型污水處理廠，選擇簡(jiǎn)單可靠的羅茨風(fēng)機(jī)是最好的，雖然效率差一些，但因價(jià)格低，總體價(jià)格經(jīng)濟(jì)效益可能是最好的；

②對(duì)于中型污水處理廠，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多級(jí)離心機(jī)是最好的，特別是變頻調(diào)速多級(jí)離心機(jī)，具有極高的性能價(jià)格比，長(zhǎng)期綜合經(jīng)濟(jì)效益佳；

③對(duì)于大型污水處理廠，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)是最佳選擇。

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