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浅谈磁悬浮鼓风机相关技术

 

一、磁悬浮鼓风机又称磁悬浮单级高速离心式鼓风机,在污水处理主要作用是往水中曝气来提高水中氧气的含量,从而除铁、除锰或促进需氧微生物降解有机物,达到除去可氧化沉淀的物质的目的。磁悬浮鼓风机(magnetic levitation blower)是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种。其主要结构是鼓风机叶轮直接安装在电机轴延伸端上,而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器上,不需要增速器及联轴器,实现由高速电动机直接驱动。由变频器来调速的单级高速离心鼓风机,其核心是磁悬浮轴承和永磁电机技术。

二、磁悬浮风机是一种利用磁悬浮技术和无刷电机技术相结合的风机设备。
1、磁悬浮轴承:磁悬浮轴承是磁悬浮风机的核心技术之一。它通过将永磁体和磁导体进行合理布置,利用磁场的相互作用,实现了转子的非接触式悬浮。这种技术的优势在于可以大幅减小机械部件的磨损和能源的浪费,提高了风机的运行效率和寿命。

2、无刷电机技术:无刷电机技术是磁悬浮风机的另一个关键技术。与传统的有刷电机相比,无刷电机无需采用机械换向器,既可减小转子的转动摩擦,又可提高风机的工作效率和稳定性。此外,无刷电机还能够通过调节电流和电压来实现转速控制,满足不同空气流量要求,提供更灵活的使用方式。
3、高速电机:通过永磁同步电机驱动叶轮,完全消除传动损失,转速高达75000转,效率高达97%以上。
4、 智能控制:根据工况需求,调节转速,实现压力、流量的调整;风机具有喘振预测和防喘振功能,能为用户节约更多电能,更好的保护风机,实现远程监控

5、变频器:磁悬浮鼓风机内置高速变频器,鼓风机启动电流约为10A,对电网无冲击。风机运行过程中,通过变频器调节电机转速,保证风机流量在设计范围内连续可调,完全满足鼓风机运行需求。
        这些技术的结合使用使得磁悬浮风机具有高效、可靠、长寿命等优点,适用于许多不同的应用场景


 三、磁悬浮鼓风机在多个领域有广泛的应用,主要包括:

1、工业领域:在工业领域中,磁悬浮鼓风机可用于各种气力输送系统,如水泥厂、化工、食品等行业的粉体、颗粒状物料以及污水处理池的曝气等。

2、污水处理领域:磁悬浮鼓风机在污水处理领域中也有广泛应用,如用于曝气池的曝气,增加污水中的溶解氧含量,提高污水处理的效率。
3、食品领域:在食品行业中,磁悬浮鼓风机可用于水产养殖业的氧气补充,通过对水产品养殖池底部鼓入空气,增加池内氧气含量,有助于提高水产品的存活率。

4、能源领域:磁悬浮鼓风机也可以应用于能源领域,如用于煤矿矿井的通风等。磁悬浮鼓风机的高效、可靠、长寿命等优点使其在许多不同的应用场景中都有广泛的应用。在使用过程中,应根据具体的应用场景和需求来选择合适的磁悬浮鼓风机型号。

 

                                        

 

四、磁悬浮风机和罗茨风机存在以下区别:
1、工作原理:磁悬浮风机采用电磁感应原理,通过磁悬浮轴承等技术实现无接触无摩擦的运转,因此其摩擦损失小,效率高,且不需要润滑油。而罗茨风机则是通过内部双桨叶轮运转实现气体压缩和输送的,其运转时需要双桨叶轮之间的摩擦,因此需要添加润滑油进行日常维护。
2、性能参数:磁悬浮风机的风量和风压可以根据实际需求进行调节,且其噪音相对较低,气密性较好,适用于小型风机系统。而罗茨风机的风量和风压较为稳定,且其压力范围较大,适用于大型工业设备的气体供应。
3、维护成本:由于磁悬浮风机采用了先进的磁悬浮技术,其摩擦损失小,维护成本相对较低。而罗茨风机由于需要定期添加润滑油进行维护,其维护成本相对较高。
4、价格:一般来说,磁悬浮风机的价格较高,而罗茨风机的价格较为实惠,可根据实际需求选取。
     综合来看,磁悬浮风机和罗茨风机各有其优缺点,应根据实际需求进行选择。

 

五、我国现在投用的大部分污水厂,都选用的是活性污泥法好氧工艺。在污水处理过程中,鼓风机曝气所消耗的能量占了整个系统所耗能量的一半以上,因此,风机的选择在节约运行成本中就显得特别重要。很显然,传统的鼓风机已不能够满足污水处理行业对节能减排的需求了。我国也加强了对磁悬浮鼓风机在污水处理中的应用研究,现在已在全国30多个省市自治区投入使用,既满足了节能减排的时代要求,也带来了污水处理行业带来了极大的经济效益。‍

 

六、磁悬浮鼓风机主要特点

1、高效叶轮:高效叶轮用三元流设计,且五轴加工技术保证了叶轮制造精度。

2、磁悬浮轴承:无机械磨损,能量低,半永久性寿命。

3、结构设计一体化:风机的进口过滤器、冷却系统、全自动防喘震系统、停电和故障保护系统等都实现了统一集成设计,用户不需要再单独采购其它的部件。风机叶轮直接安装于电动机轴端,与控制系统一体化设计,集装于箱体内,结构简单、简洁。

4、安装维护方便:磁悬浮鼓风机的整体结构属于箱式结构,采用自平衡技术和主动减振设计,使得机体震动极小,因此,设备的安装无需做安装基础,一般的水平地面即可进行安装。设备落地后连接管理即可开机使用,十分便捷。

5、系统模块化设计:根据用户流量不同,允许多台鼓风机并联工作,调节范围广,灵活性强。


                                  

 

七、磁悬浮轴承的参数

1、功率:覆盖50kW至1WM,系列型号多样,可以满足不同用户的需求,还可以实现多机联动控制,多台设备协同工作,进一步提升效率。

2、风量:覆盖 30m3/min至660m3/min,风量变频可调,单台设备风量调节范围高达50%,可以针对水质进行风量调节,与现在所推崇的精确曝气系统相匹配相适应。

3、升压:覆盖40kPa至150kPa,压力变频可调,覆盖40kPa至150kPa,压力变频可调,可以有效应对水位变化带来的压力变化,做到快速响应变化,满足存在压力变化的工艺工况需求。

4、高速电机:高速永磁同步电机,与叶轮直接耦合驱动,完全消除机械传动损失,转速高达50000RPM,效率达97%以上。

5、位置传感器:电感式传感器,可同时监控X、Y、Z三个方向,电感传感器发出5~100KHz的交流信号给传感器探头,监测不同位置下的电感值,得到位置偏移量。

6、噪音:不高于85分贝,属于人类可承受安全噪音范围内,并且由于不存在械摩擦,噪音源自空气高速流动,属于高频噪音,传播距离短,容易消除,通过管道包覆的方式可以有效降低噪音。

 

                                       

发布时间:2023/9/26 22:33:13 查看:255次

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