羅茨鼓風機及其應用蘇春模：安徽虎渡科達流體機械有限公司

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羅茨鼓風機及其應用蘇春模：羅茨鼓風機選型中風量及風壓計算方法的探討.doc 6頁

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　　羅茨鼓風機選型中風量和風壓計算方法的探討

　　袁 泉/金科環保工程有限公司

　　姚 斌/銀川污水處理有限公司

　　摘要：針對污水處理廠羅茨鼓風機在使用狀態與標準狀態下，進口溫度、壓力等條件發生變化時，導致風機的性能也發生變化這種情況，探討了設計選型時，鼓風機容積流量、出口壓力等的確定方法，結合工程熱力學原理及羅茨鼓風機的工作原理，推導了流量的計算公式，并通過實際工程中選型設計的計算范例，說明了計算公式的使用方法。

　　關鍵詞：羅茨鼓風機 設計 選型

　　中圖分類號：TH444 文獻標識碼：B

　　文章編號：1006-8155（2006）06-0023-04

　　Discussion on Calculation Method of Flow and Pressure in Fan Selection for Roots Blower

　　Abstract: Under the operation and standard condition, the performance of Roots blower in sewage treatment plant is changed with inlet temperature and pressure, aiming at this problem, the method to determine volume flow and outlet pressure of blower are discussed. Combining with thermodynamics and the operation principle of blower, the calculation formula of flow is derived, and the using method of the calculation formula is explained through example of selection and design in actual engineering.

　　Key words: Roots blower Design Selection

　　引言

　　羅茨鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備，在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產品樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，我國規定的風機標準進氣狀態:壓力p0=101.3 kPa，溫度T0=20℃，相對濕度=50%，空氣密度ρ=1.2 kg/m3。然而風機在實際使用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數，而需要根據實際使用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。

　　2 鼓風機出口壓力的計算

　　出口壓力的計算方法

　　這里所說的出口壓力為鼓風機標準狀態和使用狀態下出口的絕對壓力：

　　p1′=p2+△p2 （1）

　　式中 p1′—— 標準狀態下風機的出口壓力（絕對壓力），kPa

　　p2 ——使用狀態下風機進口壓力（環境大氣壓力），kPa

　　△p2 —— 使用狀態下風機的升壓，kPa

　　出口壓力影響因素的分析

　　羅茨鼓風機[1]工作過程如圖1所示：在圖1a中，左面為進氣腔，腔內壓力與進氣壓力相等；隨著葉輪的旋轉，在圖1b、c、d中，容積V保持不變，V內氣體壓力與進氣壓力相等；當運行到圖1e的位置時，V與排氣口相連通，排氣口的高壓氣體迅速回流，與低壓氣體混合，使其壓力由進氣壓力突然躍升到排氣壓力。因此，容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取決于風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的 [2]，所以羅茨鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上，鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。

　　對于污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力（背壓）為管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和，如圖1所示。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統的壓力損失增加，“背壓”也會升高，于是鼓風機的壓力也就相應升高；又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統的壓力損失則會減少，“背壓”便不斷降低，鼓風機的壓力也隨之降低。

　　綜上所述，確定羅茨鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態下所能達到的絕對壓力等于使用狀態下的大氣壓力、曝氣池水深、管路損失之和。

　　鼓風機空氣流量的計算

　　在

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