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城市污水處理廠生物反應池控制優(yōu)化運行的探討

  
評論: 更新日期:2011年08月21日
4)擴壓器葉片調(diào)節(jié):可調(diào)式出口擴壓器控制裝置安裝在鼓風機葉輪出氣口上,呈輻射狀分布。調(diào)節(jié)帶有擴壓器葉片的鼓風機的葉片的角度,可以改變擴壓器 的進口沖角氣流從而改變鼓風機的性能。
  帶有葉片擴壓器的鼓風機與沒有葉片擴壓器的鼓風機相比,在設計工況點有較高的效率。由于擴壓器葉片對氣體的流動有較大影響,當氣流沖角小于擴壓器葉片的角度時,氣流與擴壓器葉片發(fā)生脫離,擴壓器內(nèi)的壓力不能達到應有的提高。由于氣流沖角會隨氣體流量的減小而減小,容易造成喘振現(xiàn)象的過早發(fā)生。此時,減小擴壓器葉片的角度,可以使鼓風機的喘振點向小流量方向移動,避免喘振。
  如圖3-6所示,當改變鼓風機擴壓器葉片角度時,相應的改變了葉片擴壓器的進口沖角從而使鼓風機的性能曲線左右移動,可以適應管網(wǎng)特性曲線的變化。從圖中可以看出當葉片擴壓器的角度減小時,鼓風機的性能曲線明顯的向小流量的方向移動,能量頭和效率值略有降低,附加的功率消耗很少,性能曲線類似于平移。因此,改變擴壓器葉片的角度,適應了鼓風機對流量變化的要求,并且由于氣體沖角變化不大,從而使氣體進入葉片擴壓器后基本上不產(chǎn)生氣體的脫離,可以擴大離心鼓風機的穩(wěn)定工況范圍,而且效率的變化較小。這種控制方法適用于流量變化范圍大、壓力要求穩(wěn)定的系統(tǒng)的調(diào)。
 當需要單獨或同時調(diào)節(jié)鼓風機出口壓力時,擴壓器葉片調(diào)節(jié)就很有局限性了。而在需要穩(wěn)定壓力,調(diào)節(jié)流量的污水處理廠的工況條件下,這種方式是比較適合的。由于技術(shù)水平的限制,我國目前還不能生產(chǎn)這種鼓風機。
  海泊河測試數(shù)據(jù)表明,隨著擴壓器葉片開度的增加,鼓風機的電流和功率與鼓風機的總風量相對應呈線性上升。這說明鼓風機的效率基本是穩(wěn)定的。雖然實驗數(shù)據(jù)中流量從26000Nm3/h減少到4400Nm3/h,為最大值的17%,而軸功率由100%減少到53.7%,功耗的下降小于流量的下降,但是很明顯這種調(diào)節(jié)方法的總效率與其他節(jié)流調(diào)節(jié)流量的方法相比要高的多。
  國外大功率鼓風機有采用導葉片和擴壓器聯(lián)合控制的調(diào)節(jié)方式,具有以上兩種調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點,與兩個獨立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比,能在更寬的流量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)保持較高的效率。
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3、處理廠鼓風機的配置方式
  大型城市污水處理廠需氧量大,往往需要幾臺鼓風機并聯(lián)運行,以提高送風量。這就需要研究鼓風機并聯(lián)時其性能曲線的變化。圖3-7為兩臺并聯(lián)運行的鼓風機工作曲線,其中中曲線3、4是并聯(lián)工作的第一臺和第二臺鼓風機,曲線5是并聯(lián)后的總性能曲線。曲線1是壓力容器的特性線,曲線2是普通管網(wǎng)的特性線。點a、b、c和點a‘、b‘、c‘是鼓風機在兩種條件下并聯(lián)后的工況點。從圖中可以看出:
  1)并聯(lián)后鼓風機的工況點參數(shù)中,流量為在此種工況下兩臺鼓風機流量之和:Qc=Qa+Qb,Pc=Pa=Pb 和Qc‘=Qa‘+Qb‘,Pc‘=Pa‘=Pb‘。
  2)鼓風機并聯(lián)工作時,每臺鼓風機的工況點與單獨工作時的工況點是不同的。由于流量增加,管網(wǎng)阻力也同時增加,每臺鼓風機在相同壓力下的流量要比并聯(lián)前小,所以并聯(lián)工作的總流量比每臺鼓風機單獨工作時的流量之和要小。
  3)鼓風機并聯(lián)工作時,如果管網(wǎng)阻力增加,管網(wǎng)性能曲線上移,鼓風機曲線4達到喘振點,這說明,為了使并聯(lián)工作時鼓風機有較寬的穩(wěn)定工況范圍,鼓風機Ⅱ的穩(wěn)定工況范圍要盡可能大些。
  4)當需要較大流量,一臺鼓風機不能滿足工藝要求時,或者流程中用氣量經(jīng)常變動,可以把一臺作為主要鼓風機,另外一臺作為輔助鼓風機(在需氣量大時工作,在需氣量小的時候停機),這種情況適合鼓風機并聯(lián)工作。其控制原則是,只允許最少數(shù)量的鼓風機運轉(zhuǎn)來滿足風量的需求。在運行的幾臺鼓風機中平均分配負荷,以達到每臺鼓風機長時間高負荷運轉(zhuǎn),保持最高的效率的目的。
  通過對鼓風機各種控制方式的現(xiàn)場測試,取得的實驗數(shù)據(jù)與上述理論分析基本吻合。在投資情況許可的條件下,帶有葉片擴壓器和導葉片的鼓風機是較好的選擇,有良好的節(jié)約電耗和提高效率的效果。缺點是投資大,需引進外國設備。投資較少時,可以考慮采用進口節(jié)流或調(diào)節(jié)進口導葉片的方法,目前國內(nèi)已能夠生產(chǎn)這種鼓風機。如果工藝要求不同的池段溶氧值的控制目標不同,再輔以調(diào)節(jié)出口閥門以滿足氣量的分配。
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