浅析曝气罗茨风机节能技术

浅析曝气罗茨风机节能技术，罗茨风机是污水处理曝气池中最主要也是最重要的机电设备。罗茨风机的工作能耗占整个污水处理环节能耗的比例较大。随着经济和社会的发展，污水处理需求量增加，使得罗茨风机的应用扩大，产生的能耗也随之加大。为响应国家节能减排的号召，同时也为了降低污水处理的成本，罗茨风机的节能技术显得尤为重要。目前，变频改造，使用节能马达、软启节能、预测控制等方法是罗茨风机节能的主要技术。

1 前言

罗茨风机属于容积式风机，采用罗茨风机能够有效的对煤气、氢气、易燃易爆等气体进行输送，在石化、污水处理以及环保行业具有多种用途。罗茨风机中输送风量与转速成正比，而且风机内腔内不需要润滑油，具有精度高，寿命长，结构紧凑，高效节能、体积小、使用方便的优点，广泛的应用于石化、建材、电力、冶炼、轻纺、食品、造纸、污水处理、环保产业等诸多领域，可用于输送空气、煤气、二氧化碳等易燃、易爆及腐蚀性气体。在污水处理工艺中，采用鼓风曝气的方法进行污水处理，能够获得较好的污水处理效果，其中鼓风机是污水处理工艺中的关键设备，占据污水处理厂总能耗的50%左右。因此在污水处理过程中，正确的选择风机以及做好风机参数的调节控制，对于污水处理厂的效益具有重要的影响。本文结合污水处理工程实践，探讨曝气罗茨风机的节能技术。

2 曝气罗茨风机特点

2.1 曝气罗茨风机结构特征

曝气罗茨风机主要是由机壳、叶轮、墙板以及进出口消声器构成，其中机壳主要是作为支撑与固定的作用，墙板是用来连接机壳与叶轮的作用，支撑叶轮的旋转，而叶轮主要是罗茨风机的旋转部分，具有噪声小、运转平稳的特点，而其中消声器用于降低罗茨风机的噪音。

罗茨风机是容积式风机的一种，主要是采用渐开线的方式进行转动，并且风机中的三个叶片完全相同，旋转的过程中能够保持一定的极小间隙，从而导致进气口呈现真空状态，叶片与墙板、机壳形成一个密封腔，能够形成连续工作。

2.2 罗茨风机分类

按照工作方式的不同可以将罗茨风机分为单级和双级风机，将两台单级鼓风机串联起来，对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。按叶轮头数可以分为两叶罗茨鼓风机和三叶罗茨鼓风机;按照介质种类可以分为煤气鼓风机、二氧化硫鼓风机等;按用途可以分为立窑鼓风机、曝气鼓风机等;按照结构能够将罗茨风机分为立式鼓风机、竖轴式鼓风机、卧式鼓风机、密集成组鼓风机等。为了做好罗茨风机维修与保养，将罗茨风机安装在适宜的场所，避免将风机安装在经常有人出入、易产生腐蚀性气体等场所，而且周边的排气口留有适当的空间，室外应该设置防雨棚，而且需要采用排气扇做好降温措施。

3 罗茨风机节能技术

罗茨风机的风压不受风机限制，但是风量与风机转速成正比，因此采用恒转矩负载的方式，能够具有更高的功率以及节电率，因此在罗茨风机的运行过程中，对罗茨风机进行技术改造，改变以调节阀门开度的方式调节风量等生产方式，能够有效的降低劳动强度和能源消耗，为了做好罗茨风机的节能改造，可以采用节能马达、软启节能、预测控制以及变频技术实现节能。

3.1 变频节能技术

采用变频节能技术，是采用电力半导体器件的方式，通过智能控制，能够实现节能。在罗茨风机中采用变频的节能方式，因为罗茨风机的风量与风机转速成正比，因此采用变频节能的方式，能够降低风机的耗电量。传统的罗茨风机主要是采用控制排风量的方式控制输出流量，因此采用变频技术能够降低罗茨风机的运行转速，从而减少电能。采用罗茨风机节能技术，能够实现系统软启动、软停止，使罗茨风机的运行更加稳定，从而减少机械磨损，延长罗茨风机以及电机的使用寿命。而且变频技术的能够实现全自动控制，实现智能控制。

罗茨风机变频改造是当前罗茨风机的节能的主要技术，根据罗茨风机的负载特性，采用变频器对罗茨风机进行变频控制，并且人工给定信号进行控制，能够实现变频器自动增加或减少电机运行频率，在保证生产的情况下，实现变频节能。通过变频改造，能够提升节能效率，减少维修费用并且节省劳动力。

3.2 节能马达节能技术

马达节能是采用高效节能电机的方式进行节能，采用高效电机节能的方式，能够实现直接启动以及变频器调速，而且起到节约能源，降低长期运行成本的效果，从而能够提升4%左右的节能效率。在罗茨风机中采用节能马达技术，能够实现自动控制，采用稀土永磁高效节能电机，电机功率因数高于0.90，具有电机电流小，延长系统整体运行寿命的效果，能够提升节能效果。在罗茨风机中采用节能马达技术，能够减少人工成本，实现自动控制，并且达到节能的目的。

3.3 预测控制

预测控制是近年发展起来的新型计算机控制算法，预测控制是一种智能控制技术，采用持续优化和反馈校正的方式，能够实现精确控制。在罗茨风机中采用预测控制技术，采用智能化控制，对罗茨风机的转速以及负载进行调节，从而实现节能。采用预测控制的方式，能够对罗茨风机的运行进行有效的控制，实现精确的控制，对于罗茨风机的节能具有重要的意义。由于预测控制具有适应复杂生产过程控制的特点，所以预测控制具有强大的生命力。可以预言，随着预测控制在理论和应用两方面的不断发展和完善，它必将在工业生产过程中发挥出越来越大的作用，展现出广阔的应用的前景。

4 结语

曝气罗茨风机在当前的工业发展中具有重要的意义，对于污水处理而言，采用有效的方式做好曝气罗茨风机节能，能够节省电能。在罗茨风机运行中，采用变频节能技术、节能马达技术以及预测控制的方式，能够满足工艺的要求，同时能够实现节能的目的，采用有效的节能技术，能够降低噪声，而且能够实现自动控制，降低维修费用，控制企业的运行成本。在污水处理行业广泛的应用罗茨风机节能技术，能够取得显著的节能效果，对于污水处理行业的发展具有重要的意义。