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污水处理风机基础知识与C130-1.8型号深度解析

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:污水处理风机、C130-1.8多级离心鼓风机、风机配件维修、工业气体输送、C系列风机、轴瓦轴承、碳环密封、风机选型

第一章 污水处理风机概述与基本原理

在现代化污水处理工艺中,风机是生化处理阶段的核心设备之一,主要负责向曝气池或生物反应器提供充足的氧气,为好氧微生物创造生存与代谢条件,从而有效分解水中有机污染物。污水处理风机通过强制鼓风,将空气或特定气体注入水体,实现氧气的传递与溶解。其性能直接关系到污水处理效率、能耗及运行稳定性。

污水处理风机主要分为罗茨风机、离心风机两大类。其中,离心风机凭借效率高、噪声相对较低、流量调节范围宽、运行平稳等优点,在中等至大规模污水处理厂中得到广泛应用。离心风机依据结构与压力等级,又可分为多级离心鼓风机与单级高速离心风机。

风机选型的核心依据是工艺所需的风量(通常以立方米每分钟或每小时计)与风压(克服管路阻力、曝气器阻力及静水压所需压力)。风压的确定尤其关键,它与曝气池水深直接相关。通常,所需出口压力约等于水深度(米水柱)除以十,再加上管路与曝气器阻力损失,最终以“标准大气压”或“千帕”为单位表示。例如,池深16米,加上系统阻力,可能就需要风机提供约1.6个大气压(表压)的出口压力。

第二章 C系列多级离心鼓风机与型号C130-1.8详解

在众多离心风机系列中,“C”型系列多级离心鼓风机是适用于污水处理中压场景的经典且成熟的机型。其特点是通过多个叶轮串联在同一主轴上的设计,气体逐级增压,从而能够在相对适中的转速下获得较高的出口压力,运行可靠性高,维护相对简便。

现在,我们重点解析型号:C130-1.8

型号代码释义“C”:代表风机属于“C”型系列多级离心鼓风机。 “130”:代表风机在标准进气状态(通常指1个标准大气压,20摄氏度,相对湿度50%的空气)下的额定流量,单位为立方米每分钟。即,C130-1.8风机的设计流量为每分钟130立方米。 “-1.8”:代表风机的额定出口绝对压力为1.8个标准大气压。请注意,这是绝对压力值。在工程上,我们常说的“出口压力”若未特殊说明,通常指表压。绝对压力与表压的换算关系为:绝对压力等于表压加当地大气压。在标准大气压下,1.8绝对压力约等于0.8公斤力每平方厘米(或约80千帕)的表压。 进风口压力说明:根据提供的命名规则,型号中没有“/”符号,表示该风机的设计进风口压力为1个标准大气压(绝对压力),即从标准大气环境中直接吸气。 C130-1.8在污水处理中的选型意义
该型号的风压(1.8绝对压力,约0.8表压)通常适用于水深约8米左右的曝气池(考虑约0.2公斤的管路及曝气器阻力损失)。流量130立方米每分钟,则能满足相应处理规模(如数万吨日处理量)的需氧量。选型时,工程师需根据生化需氧量、池体尺寸、曝气器类型及效率精确计算所需气量,并根据最深水位点确定所需压力,从而匹配像C130-1.8这样的型号。 C系列风机通用结构特点多级压缩:气体依次通过多个导流器与叶轮,压力逐级升高,效率曲线较平坦。 转速适中:通常采用普通异步电机通过联轴器直驱或齿轮箱增速,转速一般在每分钟数千转范围内。 整体齿轮箱:许多C系列风机将增速齿轮与轴承箱集成设计,结构紧凑。 冷却系统:由于气体经多级压缩后温度升高,通常设有级间冷却器或后冷却器,以保证出口气温和风机效率。

第三章 风机核心配件功能与维护要点

风机长期稳定运行离不开关键配件的可靠工作。以下结合C系列等离心鼓风机,对主要配件进行说明:

风机主轴:作为整个转子系统的核心承力与动力传递部件,要求极高的强度、刚性和动平衡精度。材料通常为高强度合金钢。维护中需定期检查其直线度、表面有无损伤或腐蚀。 风机轴承与轴瓦:在C系列等中高速风机中,滑动轴承(即轴瓦)应用广泛。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨材料浇铸在钢背上构成,依靠压力油膜支撑主轴旋转,具有承载能力强、运行平稳、阻尼性能好的优点。维护重点是润滑油系统:必须保证油质清洁、油温正常、油压稳定。定期检测轴承振动和温度,停机大修时需测量轴瓦间隙,检查接触面和磨损情况。 风机转子总成:包含主轴、所有叶轮、平衡盘、联轴器等旋转部件的组合体。其动态平衡等级直接决定风机振动水平。每次大修(如更换叶轮、气封后)都必须进行高速动平衡校正,这是保证风机长周期安全运行的关键步骤。 气封与油封气封:安装在机壳与转子之间,用于减少高压气体向低压端的泄漏,提高效率。传统形式为迷宫密封,高级形式采用碳环密封。碳环密封由多个碳石墨环组成,抱紧在轴或轴套上,既能有效密封气体,又具有自润滑和磨损补偿能力,是目前高效风机的优选。 油封:主要用于轴承箱两端,防止润滑油外泄,并阻止外部杂质进入轴承箱。常用形式有骨架油封、迷宫式油封等。 轴承箱:容纳和支持主轴轴承的箱体结构,内部形成润滑油路。需保持密封良好,透气帽畅通,防止进水或粉尘。 碳环密封:特别强调,作为高性能密封,其维护需注意:安装时间隙需严格按照标准;运行中监控密封气压力(若为有缓冲气型);定期检查碳环磨损情况,过度磨损需成组更换。

第四章 风机常见故障与修理基本原则

污水处理风机常年连续运行,出现故障需及时判断与处理。

振动超标可能原因:转子动平衡破坏(叶轮结垢、磨损、异物撞击);对中不良(联轴器错位);轴承磨损(轴瓦间隙过大);地脚螺栓松动;喘振(流量过低导致)。 修理:重新进行动平衡校正;重新找正联轴器;更换轴承或调整轴瓦;紧固地脚;调节出口阀或放空阀,避开喘振区。 轴承温度过高可能原因:润滑油不足、变质或牌号不对;冷却器效率下降;轴承安装间隙不当(过紧或过松);负载过大或对中不良。 修理:检查油位、油泵、换油;清洗油冷却器;复查轴承装配间隙;检查系统阻力与电机电流。 风量或压力不足可能原因:进口过滤器堵塞;密封间隙(如叶轮口环、级间密封、碳环密封)磨损过大,内泄漏严重;转速下降(皮带打滑、电源频率低);工艺管路泄漏或曝气器堵塞。 修理:清洗或更换滤芯;解体测量并更换磨损的密封件;检查驱动系统;排查工艺侧问题。 异响可能原因:轴承损坏;转子与静止件摩擦(扫膛);齿轮箱齿面损伤;喘振。 修理:立即停机检查,根据声音来源判断并更换损坏部件。

修理总原则:安全第一,先分析后动手。做好维修前的能量隔离(断电、挂牌)。使用专用工具,遵循装配工艺标准,特别是对间隙、对中、平衡有严格要求的部件。修理后必须进行单机试车,逐步升速,监测振动、温度、压力等参数正常后,方可投入系统运行。

第五章 输送工业气体的风机系列简介

污水处理风机主要处理空气,但在众多工业流程中,风机还需输送各种特殊或工艺气体。针对不同的气体性质(分子量、密度、毒性、腐蚀性、爆炸性)和工艺参数,风机设计需进行特殊考虑。

各系列风机特点与适用气体“D”型系列高速高压多级离心鼓风机:采用更高的转速和级数,可获得比C系列更高的压力。适用于需要更高压头的工艺,如某些化工合成气的循环、高压气力输送。可用于输送氮气、二氧化碳、氢气(需防爆设计)等。 “AI”型系列单级悬臂加压风机:叶轮悬臂安装,结构相对简单紧凑。适用于中低压力、大流量的场合。可用于输送空气、烟气、惰性气体等。对于腐蚀性气体,需材质升级。 “S”型系列单级高速双支撑加压风机:叶轮置于两个支撑轴承之间,转子稳定性好,转速极高(通常通过齿轮箱或变频电机驱动),单级叶轮即可产生高压。效率高,体积小。广泛用于空气、氧气、氮气等多种气体的输送,是当前高效节能技术的代表。 “AII”型系列单级双支撑加压风机:与S型类似,也是两端支撑,可能转速和结构设计上有所不同,同样注重运行稳定性和高效率。适用于各类清洁或经处理后的工业气体。 输送工业气体的特殊考量材料兼容性:输送腐蚀性气体(如湿氯气、某些酸蒸气)时,接触气体的部件(机壳、叶轮、密封)需采用不锈钢、钛合金、哈氏合金或进行涂层处理。输送氢气时,需注意氢脆现象,选用合适材料。 密封要求:对于有毒、易燃易爆(如氢气、一氧化碳)或贵重气体,密封要求极高。迷宫密封可能不足以满足,需采用干气密封、双端面机械密封或特殊的填料密封,确保“零泄漏”。 安全性设计:对于氧气风机,所有部件必须严格去油,防止油脂在高压高纯氧环境中引发燃爆。对于爆炸性气体,电机、仪表需采用防爆型。 性能换算:风机的性能曲线基于特定密度(分子量)的气体。当输送气体分子量与空气(约29)不同时,风机的压头、轴功率会发生变化。压头与气体密度无关,但出口压力(压头乘以密度)和轴功率会随密度正比变化。选型时必须根据实际气体成分进行性能换算和驱动功率校核。

第六章 总结

污水处理风机,特别是如C130-1.8这样的多级离心鼓风机,是污水厂稳定运行的“肺部”。深入理解其型号含义、掌握核心配件的工作原理与维护要点、熟悉常见故障的排除方法,是每一位风机技术人员的基本功。从处理空气的污水风机,延伸到输送各类工业气体的专用风机,其核心原理相通,但具体设计和材料选择需因“气”制宜。

随着节能要求的提高,高效率的单级高速风机(如S系列)和采用磁悬浮、空气悬浮轴承的无油风机正在成为新的发展趋势。但无论技术如何演进,扎实的基础知识、严谨的维护规程和精准的故障分析能力,永远是保障风机设备长周期安全高效运行的不二法门。

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