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談污水處理廠鼓風機房設計體會論文
摘要:目前污水處理廠鼓風機的節(jié)能問題已受到人們的普遍重視,本文結合天津市紀莊子污水廠鼓風機房改造、東郊污水廠和無縫鋼管廠污水處理工程鼓風機房設計,從保證安全運行和改善工作環(huán)境等方面談幾點設計體會。
關鍵詞: 污水處理廠 鼓風機房 設計體會
1 喘振及防止方法
1.1 喘振
在風機運轉過程中,當流量不斷減少到Qmin值時,進入葉柵的氣流發(fā)生分離,在分離區(qū)沿著葉輪旋轉方向并以比葉輪旋轉角速度小的速度移動,這就是旋轉脫離。當旋轉脫離擴散到整個通道,會使風機出口壓力突然大幅度下降,而管網(wǎng)中壓力并不馬上減低,于是管網(wǎng)中的氣體壓力就大于風機出口處的壓力,管網(wǎng)中的氣體倒流向風機,直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于鼓風機出口壓力才停止。接著,鼓風機又開始向管網(wǎng)供氣,將倒流的氣體壓出去,這又使機內(nèi)流量減少,壓力再次突然下降,管網(wǎng)中的氣體重新倒流至風機內(nèi),如此周而復始,在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的低頻高振幅的壓力脈動及氣流振蕩現(xiàn)象,并發(fā)出很大的聲響,機器產(chǎn)生劇烈振動,以至無法工作,這就是喘振。
從理論上還不能正確計算出喘振工況點,只能在性能測試時根據(jù)經(jīng)驗來判斷是否進入喘振工況。
�、� 聽測風機出氣管道的氣流噪音。接近喘振工況時,出氣管道中氣流發(fā)出的噪音時高時低,產(chǎn)生周期性變化。當進入喘振工況時,噪音立即劇增,甚至有爆音出現(xiàn)。
② 觀測風機出口壓力和進口流量變化。正常工作時其出口壓力和進口流量變化不大,當進入喘振區(qū)時,二者的變化都很大。
�、� 觀測機體的振動情況。進入喘振區(qū)時,機體和軸承都會發(fā)生強烈的振動。
1.2 防止方法
采用出風管放氣。在出風管上設一旁通管,一旦風量降低至Qmin,旁通管上的閥門自動打開放氣,此時進口的流量增加,工作點可由喘振區(qū)移至穩(wěn)定工作區(qū),從而消除了進氣流量小、沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性。在采用進口導葉片調(diào)節(jié)風量時,隨著工況變化,導葉旋轉改變通道面積適應新工況的要求,從而避免氣流失速,可有效防止風機喘振。
2 噪聲控制
鼓風機的噪聲對污水處理廠的環(huán)境影響非常嚴重,噪聲的輻射主要通過風機本體,進、出風管和連接風道。據(jù)有關資料介紹,國外有的鼓風機房為減小噪音將鼓風機設在地下,而地上式鼓風機房室內(nèi)設有吸音板,門、窗全部是密封的,其造價很可觀。結合我國實際情況,針對風機組產(chǎn)生的各種噪聲源,通常采取的措施有:消聲、隔聲、隔振和包覆。
�、� 消聲
裝設消聲器是控制風機噪聲的主要途徑,消聲器是一種阻止聲音傳播而允許氣流通過的裝置,可以大大減弱進、出風口輻射出來的噪聲。東郊污水廠在進風廊道內(nèi)兩側整個截面設有若干2 m多長的吸音板塊,空氣從板塊間通過,降低了噪聲。而紀莊子污水廠則在進、出風管道上加設消音器。
�、� 隔聲和吸聲
風機進、出風管加設消音器后,其風機殼體的輻射噪聲仍對周圍環(huán)境有較大干擾。在條件允許的情況下,可采取隔音措施,設置隔聲室,在室內(nèi)壁及天棚襯貼多孔性吸聲材料,以消除機組產(chǎn)生的噪聲。
�、� 隔振
振動是噪聲的主要起源,風機組的振動會產(chǎn)生低頻噪聲,故減輕機器振動是控制噪聲的治本辦法。為此,風機的外殼材料宜選用鑄鐵,以增加設備自重與外殼厚度,減小自振。在風機進、出口處設置柔性波紋管減振接頭,降低風機振動傳遞到風道上產(chǎn)生的輻射噪聲,對于小型鼓風機可在機組的基礎下加設減振器。
④ 包覆
室外出風管道目前大多數(shù)設在地面上,實際運行中噪聲很大,可將出風管全部設在地面以下,利用土層吸音或用隔音材料包覆管道。
通過綜合控制會使整個鼓風系統(tǒng)噪聲減弱,達到規(guī)范的要求。
3 風機冷卻
為改善鼓風機房運行管理環(huán)境,在選擇鼓風機時需考慮鼓風機的冷卻形式。目前常采用的冷卻方式有水冷(如紀莊子污水廠)和風冷(如東郊污水廠)。通過運行發(fā)現(xiàn),水冷雖然增加了冷卻水系統(tǒng),但運行環(huán)境良好;而風冷的鼓風機,熱量直接排至室內(nèi),夏季室溫高達40 ℃以上,東郊污水廠只好在每臺鼓風機上加設通風機及排風管道,影響了機房的環(huán)境。因此,鼓風機選型時宜選擇水冷式。
每座污水廠選擇的鼓風機類型有所不同,設計形式多種多樣,關鍵是要綜合考慮多方面因素,采用切實可行的方法,設計一套完整的供氣系統(tǒng),保證污水廠的安全運行,同時創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
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