多級和羅茨風機區(qū)別：單級離心、多級離心風機與羅茨風機的區(qū)別（專業(yè)文章）

　　01、羅茨風機

　　羅茨鼓風機屬于容積式鼓風機，是回轉(zhuǎn)式鼓風機的一種，利用兩個葉形轉(zhuǎn)子或三個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對運動來輸送氣體。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出，氣體經(jīng)羅茨風機沒有內(nèi)壓縮過程。

　　羅茨鼓風機結(jié)構(gòu)簡單運行平穩(wěn)、可靠，機械效率高，便于維護和保養(yǎng)，對于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當壓力在一定范圍內(nèi)變化時，轉(zhuǎn)速不變，則流量為一常數(shù)；運行時適應性強，在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時，可以自動調(diào)節(jié)；與離心風機相比價格低。但噪聲大，存在潤滑油向氣缸滲漏的缺點，同時其風量調(diào)節(jié)只能采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法和旁路放風閥法，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法由于羅茨風機采用恒轉(zhuǎn)矩負載，轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，而旁路放風閥法則造成能量浪費。當然，對變頻改造后的羅茨風機，在小流量、變流量時效率較高，可達95%以上；效率一般在70%左右，較離心風機相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時，功耗較大。目前，在國外的污水處理系統(tǒng)中，羅茨鼓風機由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運行維護費用高等問題，已經(jīng)被淘汰。

　　羅茨鼓風機的性能曲線主要指風量（Q）和壓力（P）變化關(guān)系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關(guān)系的曲線N-P。通過羅茨風機的性能曲線可以看出，在一定轉(zhuǎn)速下，羅茨鼓風機的壓力變化量較大時，風量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率隨著壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風機特別適用于管網(wǎng)阻力多變而風量要求基本穩(wěn)定的場合，我國小型市政和工廠污水處理中應用較多。

　　02、多級離心鼓風機

　　離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現(xiàn)連續(xù)送風。其工作原理為當電機轉(zhuǎn)動從而帶動風機葉輪旋轉(zhuǎn)，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時在葉輪間形成一定負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續(xù)鼓風的目的。離心鼓風機根據(jù)葉輪數(shù)量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉(zhuǎn)子在2只或2只以上的葉輪串聯(lián)在同一根主軸上，至多可有八級風葉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000～3600r/min的離心式鼓風機[4]。離心鼓風機一般選用進口節(jié)流調(diào)節(jié)流量與壓力，使風機在較低的功率下運行，不需要放風調(diào)節(jié)，且能保持同額定工況基本相同的高效率，適用于壓力流量都不穩(wěn)定的工況。

　　多級離心鼓風機的送氣量一般較大，但所產(chǎn)生的風壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。

　　與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機由于具有噪聲較低、風機運行平穩(wěn)可靠、效率較高等優(yōu)點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機，但仍存在體積大、質(zhì)量重、流量調(diào)節(jié)性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

　　03、單級高速離心鼓風機

　　單級高速離心鼓風機是從20世紀90年代開始，隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發(fā)展起來的。單級離心鼓風機采用齒輪箱增速，在齒輪箱內(nèi)用機油潤滑和冷卻。但單級離心鼓風機由于只有一個葉輪，不可能產(chǎn)生較大的風壓，它的出口壓力多在50kPa以內(nèi)，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。

　　單級高速離心鼓風機采用了三元流動理論進行設計，使其更加符合流體流動規(guī)律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級低速離心鼓風機有很大的提高，而且是一級結(jié)構(gòu)，流道短、損失較小，使其效率較多級低速離心提高10%～15%，可高達82%；在結(jié)構(gòu)上采用了軸向進氣導葉調(diào)節(jié)裝置，在壓力恒定時，流量調(diào)節(jié)為額定流量的65%～105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨鼓風機所沒有的優(yōu)點；采用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，自動化程度高；采用組裝式整體結(jié)構(gòu)，與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比，節(jié)約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時三元流動葉輪比普通二元流動葉輪直徑要小30%～40%，故其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較小，機組的啟動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器，使鼓風機轉(zhuǎn)速可達r/min。

　　由于單級高速離心鼓風機具有重量輕、體積小、節(jié)約能源、性能調(diào)節(jié)范圍廣泛、效率高和自動化水平高等優(yōu)點，早已在國外取代多級低速離心式得到廣泛應用，是目前污水處理行業(yè)的主流產(chǎn)品。目前，國外生產(chǎn)單級高速離心鼓風機的廠家主要有美國的英格索蘭、日本的川崎重工、德國的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國內(nèi)的廠家主要有沈陽鼓風機廠、杭州制氧機廠和陜西鼓風機廠等。

　　羅茨風機適用于100m3/min以內(nèi)較小流量的處理設備，能耗與離心式相差不大，流量調(diào)控好，變水位效率高，且價格低，總體價格經(jīng)濟效益好，主要用于小型市政污水及工廠污水處理，特別是適合CAST工藝（循環(huán)式活性污泥法）污水處理廠。

　　多級離心風機適用于流量范圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風機稍高，但其能耗低，長期綜合效益最佳，主要用于中小型市政污水處理廠。

　　單級高速離心鼓風機無法采用變頻調(diào)速，在滿負荷時效率高，但當流量減少時，功耗并不是同比減小，因此部分負載的效率低，能耗大，主要適用于大中型污水處理廠。

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多級和羅茨風機區(qū)別：羅茨風機、多級離心風機和高速離心風機性能比較

　　原標題：羅茨風機、多級離心風機和高速離心風機性能比較

　　不同的曝氣風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風機在小流量范圍，多級離心中流量范圍，單級高速離心風機在高流量范圍。羅茨風機：1~100m3/min；多級離心風機：20~400m3/min；單級高速離心風機：40~1000m3/min。

　　三種風機的流量與功率的比較見下圖。

　　流量與功率比較圖

　　從上圖中可知，在風機的效率方面單級高速離心風機最高，多級離心風機其次，羅茨風機最低。同樣的供風量，羅茨風機能耗最高，單級高速離心風機能耗最低。

　　從設備采購成本看，羅茨風機成本最低，多級離心風機居中，單級高速離心風機最高。綜合考慮能耗、設備采購及運行維護費用等因素，三種風機的流量與單位綜合成本比較見下圖。

　　流量與單位流量綜合成本比較圖

　　其中，羅茨風機由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級離心和單級高速離心風機。在100m3/min以上的流量時，由于單級高速離心風機具有更高的運行效率，綜合成本優(yōu)于多級離心風機。

　　綜合考慮，在小流量范圍內(nèi)羅茨風機具有價格優(yōu)勢，在中流量范圍內(nèi)，多級離心風機性價比較好，高流量時，單級高速離心風機綜合成本最低。在實際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運行維護方便性等因素。

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。此類產(chǎn)品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

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多級和羅茨風機區(qū)別：羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區(qū)別

　　羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區(qū)別，不同的風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異。

　　1、羅茨鼓風機的特點

　　①價格相對低；比較簡單的回轉(zhuǎn)機械，易于控制和設備維修保養(yǎng)；

　　②壓力隨背壓變化；小流量高速風機效率較高；

　　③效率一般來說低于多級、單級離心風機；

　　④流量大于120m3/min時占地面積大。

　　2、多級離心風機的特點

　　①低轉(zhuǎn)速機械，可靠系數(shù)高，使用周期長；

　　②訂購成本相對高；

　　③易于運用全風冷式設計，無冷卻水相關(guān)的故障和維修保養(yǎng)費用；

　　④實際操作設備維修保養(yǎng)比較簡單，無需有著特訓的實際操作檢修工作人員；

　　⑤滿載效率高于羅茨鼓風機，略低于單級離心風機；

　　⑥電機功率低于400kW的機型可選用變頻調(diào)速和直連驅(qū)動的方式，可大幅度提高一部分負載的工作效率。在絕大多數(shù)工況下，變頻調(diào)速的多級離心機效率會高于單級離心機，由于一部分負載是污水處理廠最典型性的工況，因此多級離心風機相對于大中小型污水處理廠而言有著更加好的性能價格比和良好的長短期效益；

　　⑦噪音低于羅茨鼓風機和單級離心風機；

　　⑧單機流量在100～400m3/min時有著最好的性能價格比

　　3、單級高速離心鼓風機特點

　　①高轉(zhuǎn)速(一般來說超過20000r/min)，噪音高；

　　②滿載效率高，沒法運用變頻調(diào)速，部分負載耗能高；

　　③大流量相對性占地面積小；

　　④控制系統(tǒng)十分復雜，潤滑系統(tǒng)十分復雜，設備維修保養(yǎng)比較復雜，設備大修需用請生產(chǎn)制造原裝廠支持；

　　⑤需用有著特訓的實際操作工作人員；

　　⑥機械設備投資大；單機流量大于300m3/min的性能價格比高。

　　羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區(qū)別，山東引持環(huán)保設備有限責任公司專業(yè)生產(chǎn)制造三葉羅茨風機（曝氣、氧化、反吹風機）、羅茨真空泵、氣力輸送設備，綜合上述若有遺漏或設備難題可在下方留言或電話咨詢!

多級和羅茨風機區(qū)別：選擇多級分類_如何選擇曝氣池鼓風機？看懂這一篇文章就夠了！

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　　關(guān)注

　　在城市污水處理廠，鼓風曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風機在節(jié)約運行成本中占著至關(guān)重要的作用。

　　好氧池曝氣常用的風機有四類：羅茨鼓風機、多級離心風機、單級高速離心風機和磁(空氣)懸浮風機。

　　1、羅茨鼓風機

　　羅茨鼓風機目前多為三葉型，每轉(zhuǎn)動一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。羅茨鼓風機屬于容積式風機，其特點是在最高設計壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時，流量變化很小。羅茨風機的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，羅茨風機風量受壓力變化影響小。當曝氣池液位變化時，鼓風量基本不變。

　　風量調(diào)節(jié)：羅茨風機風量受轉(zhuǎn)速控制，風量調(diào)整可通過變頻調(diào)速進行，變頻后風壓可以維持。

　　2、多級離心風機

　　離心鼓風機是電機帶動風機葉輪旋轉(zhuǎn)，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負壓吸入，達到連續(xù)鼓風的目的。在常規(guī)轉(zhuǎn)速下單級離心升壓有限，采用多級串接的方式可達到升壓要求，稱為多級離心風機。多級離心風機典型的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，多級離心風機隨風壓變化流量變化較大。當曝氣池液位變化時，鼓風量會有變化。

　　風量調(diào)節(jié)：多級離心風機風量調(diào)節(jié)可通過變頻進行，變頻后風壓會相應降低，變頻范圍受到一定限制。

　　3、單級高速離心風機

　　單級高速離心風機指提高風機轉(zhuǎn)速，通過單級離心即可達到工藝的升壓要求。單級高速離心風機風量大、效率高，對制造水平要求較高。單級高速離心風機的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，單級高速離心風機隨風壓變化流量變化非常大。當曝氣池液位發(fā)生變化時，鼓風量變化會較大。

　　風量調(diào)節(jié)：單級高速離心風機可通過進口導葉調(diào)整，風量調(diào)整時不影響風壓，同時可以降低風機軸功率，達到節(jié)能效果。由于變頻調(diào)節(jié)時，風壓下降幅度會較大，可能會無法滿足工藝要求，單級高速離心風機一般不用變頻調(diào)節(jié)風量。

　　4、磁(空氣)懸浮風機

　　磁(空氣)懸浮離心風機是通過磁或空氣的作用，使轉(zhuǎn)動軸形成懸浮狀態(tài)，摩擦阻力小，效率高，也可以通過進口導葉調(diào)整風量。懸浮離心風機由于摩擦力小，風機效率會更高。

　　磁(空氣)懸浮風機葉輪也為單級高速類型，性能曲線與單級高速離心風機類似。

　　不同的曝氣風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風機在小流量范圍，多級離心中流量范圍，單級高速離心風機在高流量范圍。羅茨風機：1~100m3/min;多級離心風機：20~400m3/min;單級高速離心風機：40~1000m3/min。

　　三種風機的流量與功率的比較見下圖。

　　從上圖中可知，在風機的效率方面單級高速離心風機最高，多級離心風機其次，羅茨風機最低。同樣的供風量，羅茨風機能耗最高，單級高速離心風機能耗最低。

　　從設備采購成本看，羅茨風機成本最低，多級離心風機居中，單級高速離心風機最高。綜合考慮能耗、設備采購及運行維護費用等因素，三種風機的流量與單位綜合成本比較見下圖。

　　其中，羅茨風機由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級離心和單級高速離心風機。在100m3/min以上的流量時，由于單級高速離心風機具有更高的運行效率，綜合成本優(yōu)于多級離心風機。

　　在小流量范圍內(nèi)羅茨鼓風機具有價格優(yōu)勢，在中流量范圍內(nèi)，多級離心風機性價比較好，高流量時，單級高速離心風機綜合成本最低。在實際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運行維護方便性等因素。

　　磁(空氣)懸浮風機相對于其他三種鼓風機，效率更高，更節(jié)能，而且噪音很低，但是成本最高，維護復雜，目前應用于現(xiàn)場環(huán)境標準要求高，舍得花成本的企業(yè)。一般的污水處理廠承擔不起，隨著磁(空氣)懸浮風機的國產(chǎn)化，以后成本會越來越親和！

　　1、按實際情況計算參數(shù)

　　在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標準進氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，然而風機在實際使用中并非標準狀態(tài)，當鼓風機的環(huán)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(fā)生變化，設計選型時就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實際使用狀態(tài)將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態(tài)下的風機參數(shù)來選型。

　　2、出口壓力影響因素的分析

　　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， 曝氣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(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力(背壓)為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)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(tǒng)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，確定曝氣鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態(tài)下所能達到的絕對壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。

　　3、鼓風機空氣流量因素

　　在計算污水處理的需氧量時，其結(jié)果為標準狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標準狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風機的使用狀態(tài)不是標準狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會發(fā)生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導致供氧量不足。

　　因此，必須計算出能供應相同質(zhì)量流量的容積流量，即換算流量qv2。在高原地區(qū)使用時，環(huán)境大氣壓力也會發(fā)生變化，壓力比相應升高，那么，羅茨鼓風機的泄漏流量qvb則會增大，這將導致鼓風機所供應的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。

　　因此，設計時必須考慮使用條件發(fā)生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應的實際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2。

　　4、注意冬季和夏季的區(qū)別

　　鼓風機選型應關(guān)注鼓風機供氣流量的變化規(guī)律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會發(fā)生變化，也就是說供氧量會有所不同。

　　鼓風機在標準狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的，但因為空氣密度(ρ)、含濕量(ds) 等發(fā)生了變化，導致鼓風機輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時增加、夏季溫度升高時降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計算例題中的羅茨鼓風機，根據(jù)環(huán)境溫度變化，計算出鼓風機的實際供氧量(FOR)，其一年的變化規(guī)律在實際運行過程中，由于進水量、水質(zhì)、水溫等參數(shù)的變化，系統(tǒng)需氧量(SOR)也會發(fā)生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風機的供氧量(FOR)在減少，這是設計時考慮需氧量的最不利工況點，此時，供氧量、需氧量基本相當;在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風機的供氧量(FOR)增大，此時，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標準狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。

　　因此，在生產(chǎn)運行過程中，需要針對這種變化對設備進行及時的調(diào)整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應。對于羅茨鼓風機來說，使用變頻器，通過改變風機轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風量是很經(jīng)濟實用的。結(jié)論同一臺鼓風機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴謹?shù)挠嬎氵M行選型，否則有可能導致生化系統(tǒng)的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化，鼓風機所供應氧氣的質(zhì)量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。

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