磁悬浮鼓风机在污水处理装置中的运用小结

2015-05-25金艳锋

氮肥与合成气 2015年4期

关键词：离心式鼓风机磁悬浮

金艳锋

(湖北三宁化工股份有限公司湖北枝江443206)

胡浩

(南京磁谷科技有限公司江苏南京211102)

磁悬浮鼓风机在污水处理装置中的运用小结

金艳锋

(湖北三宁化工股份有限公司湖北枝江443206)

胡浩

(南京磁谷科技有限公司江苏南京211102)

目前，随着环保对污水处理要求的提高，全国各大城市、化工生产企业等都兴建了大量污水处理厂。在这些污水处理厂中，处理工艺大多数是用活性污泥法的鼓风曝气，使用鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池的曝气器中，以气泡形式分散进入混合液，使气泡中的氧迅速扩散转移到混合液中，供给活性污泥的微生物生长所需。因此，鼓风机是污水处理工艺中的重要设备之一，污水处理厂鼓风机的能耗占污水处理厂总能耗的30%～50%，故选择高效、节能的磁悬浮鼓风机对降低污水处理厂的投资费用和运行管理费用具有重要的意义。

1 磁悬浮离心式鼓风机的原理

磁悬浮离心式鼓风机是将磁悬浮轴承技术和高速电机技术融入传统风机之中所形成的一种高效、节能、环保的新型鼓风机，通过内置的径向传感器和轴向传感器检测转轴的位移信号，将得到信号送入磁悬浮轴承控制器进行调理、运算和放大得到控制电流，再将该控制电流输入径向磁轴承和轴向磁轴承，通过电流产生磁场，又由磁场产生吸力，从而实现转轴的悬浮。高速电机通过变频电源产生频率可控的交变电流，将此交变电流输入电机定子产生交变的磁场，带动转轴高速旋转，即同步永磁电机。随转轴一同作高速旋转的鼓风机叶轮带动空气从涡壳的进气口进入，空气在涡壳的导向与增压作用下便成为具有一定流速与压力的气体，最后从涡壳的出气口鼓出。

2 改进方案

湖北三宁化工股份有限公司尿素厂终端污水处理装置采用的是A-O-SBR工艺(厌氧－好氧－序列间歇式反应处理工艺)，属于序列间歇式进水，生化池水深最深有5.5m，水深最高处距最低处约有1.0m，2008年投运;生化池曝气配置3台C5.5-1.7型离心鼓风机(额定功率为110kW、额定流量为55m3/min，多级离心式，2开1备)。该型风机自运行以来受工艺调节影响，经常出现喘振现象。其主要原因是风压不够，并且主机振动大，轴承经常损坏，平均每半年左右即需更换1次轴承。运行期间，曾对其基础重新浇筑、校平，但效果仍不理想。

结合生产实际情况，将3台多级离心式风机更换为南京磁谷科技有限公司生产的2台CG/B75-55A型磁悬浮离心式鼓风机(额定功率为83kW、额定流量为60m3/min)，流量通过自身变频调节。磁悬浮离心式鼓风机安装简单方便，只需将原来的基座打平，地面做水平处理后再水平安装，无需大型起重机等设备。通过实践运行检验，该机型具有效率高、噪音低、运行平稳等特点，风机出口流量可根据工艺需求进行变频调节，在很大程度上降低了电力消耗;达到终端污水处理装置经济、环保运行的目的。

3 运行情况

(1)额定流量为60m3/min、出口风压约为65kPa，额定转速为340000r/min，现场噪音≤80dB，出口风量调节范围在40%～100%，设备占地面积小，安装简单，通过变频器调节电机转速，出口风量调节精度高，同时实现了可视频化操作平台。

(2)磁悬浮离心风机操作界面特点:①运行模块、入口气体温度、转速、出口气体压力、母线电压、电机温度、功率、散热器温度等均数字化显示，节省人工测温操作，节约了购置测温、测电的仪器费用;②可随时查询运行历史数据;③风机报警后，智能停机并显示故障代码，操作人员可直接对照风机厂家提供的技术参数和故障查询表寻找故障原因，及时处理故障;④采用触屏加减频率的方式来控制永磁电机的转速，进而控制鼓风机的流量;⑤设备模拟仿真监测磁悬浮轴承运动轨迹，实现高精度转动;⑥电机控制系统、磁悬浮控制系统以及整机控制系统合为一体。此外，磁悬浮风机外加远程控制采用了PLC+GPRS模块可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC); GPRS是通用分组无线服务技术(GeneralPacket RadioService)，不仅可由中心控制室控制，出现故障还能实施远程维修调试。