空气悬浮鼓风机与磁悬浮鼓风机低压力工况下能耗分析

空气悬浮鼓风机与磁悬浮鼓风机低压力工况下能耗分析

目前国内外污水处理工艺中膜吹扫鼓风机或者低水位运行曝气鼓风机，在水量比较大时一般都会选择风量很大，升压45kpa以下鼓风机对膜丝进行吹扫或者为生化池供气，而在这种工况下为什么空气悬浮离心式鼓风机相比磁悬浮离心式鼓风机能耗要大很多呢？下面通过空悬浮轴向轴承原理进行分析一下：

空气悬浮鼓风机的轴向轴承是主轴止推盘靠外来气体压力调节轴向轴承上两侧的箔片，促使箔片与止推盘脱离来实现悬浮。目前市面上空气悬浮鼓风机轴向轴承外来压力气体来源于蜗壳内的压缩气体（见图5）。止推轴承结构轴承盘架、箔片、镀层组成见图6。

离心式鼓风机原理是自由态的空气被高速旋转的叶轮吸入叶轮内，随着叶轮的高速旋转增加叶轮内空气分子的动能，空气分子在离心力的作用下离开叶轮周边，高动能的空气分子碰到扩压器和蜗壳，将部分动能转化为压力势能，具有一定压力的空气通过蜗壳导流入管网，完成能量转化，克服水压、管网延程损压、曝气头损压，实现曝气或吹扫。而自由态气体吸入叶轮时，会给叶轮一个轴向力N

轴

，叶轮及整根主轴产生前移，要想让整根轴保持悬浮无接触需要轴向轴承给轴一个

反向推力N

反推，当N

反推

≥N

轴

时，才能保证止推盘不与轴向轴承箔片接触，才能

保证悬浮。

空气悬浮离心式鼓风机在低压力工况运行时，蜗壳内产生压力低，产生的反

推力N

反推很小；当进口风量很大时，进风口产生轴向吸力N

轴

很大，造成N

轴

＞N

反推

，这样造成止推盘无法与轴向轴承前部箔片脱离，直接接触摩擦，造成轴向轴承的损坏，所以市面上很少看到低压力空气悬浮鼓风机运行。如果确实需要应用

在低压力大风量工况中，空气悬浮厂家一般操作方法是，在风机蜗壳出口处增加

憋压装置，强制迫使蜗壳内升压，保证N

反推≥N

轴

，才能保证空气悬浮鼓风机处

在悬浮状态。因此生化池或膜池需求低压力大风量，空气悬浮鼓风机没法直接将空气压缩到工艺所需要的压力，而是需要压缩到一个更高压力，然后泄压到工艺所需压力。这样相当于鼓风机多做多余的压缩功，消耗了更多的电能。

磁悬浮离心式鼓风机采用的是磁悬浮轴承实现悬浮支撑的，磁悬浮轴承的悬浮式依靠磁力支撑的，当设备通电情况下，磁悬浮轴承先通过磁力悬浮，然后再旋转。因磁悬浮鼓风机的径向轴承与轴向轴承都是依靠磁力支撑的，所以风机悬浮状态不会受风机运行工况状态影响。因此无论在工艺所需的压力高低，都可以直接产生工艺所需压力的压缩气体供给生化池曝气或膜池吹扫，不需要再额外做功升压，因此同等流量低压力工况时磁悬浮鼓风机的所需功率远小于空气悬浮鼓风机。

以上是通过空气悬浮鼓风机与磁悬浮鼓风机悬浮原理的不同，对同等压力、流量工况下两种风机装机功率差异的分析。