污水廠離心式鼓風(fēng)機(jī)喘振原因分析及對

策司碩 劉忠攀 孔璐

摘要：針對兗礦集團(tuán)國際焦化公司酚氰污水處理廠離心式鼓風(fēng)機(jī)在使用過程中發(fā)生的喘振現(xiàn)象，對喘振產(chǎn)生的原因和影響喘振的主要因素進(jìn)行了分析，提出了判斷喘振的方法，并總結(jié)了幾種消除喘振的解決方案，如采用變頻器啟動(dòng)、采用出風(fēng)管放氣、降低好氧池的污泥濃度、保證管路暢通、改變鼓風(fēng)機(jī)的“爭風(fēng)”狀態(tài)、加強(qiáng)人員技能培訓(xùn)、定期維護(hù)保養(yǎng)等。

關(guān)鍵詞：離心式鼓風(fēng)機(jī) 喘振 對策

兗礦集團(tuán)國際焦化公司地處山東省兗州市，是一個(gè)年產(chǎn)200萬噸焦炭、20萬噸甲醇的焦化企業(yè)。公司酚氰污水處理廠處理能力為3840m3/d，采用改良型A2/O工藝，好氧池采用微孔鼓風(fēng)曝氣，使用3臺Spencer Power Mizer 5000多級離心式鼓風(fēng)機(jī)，2開1備。離心風(fēng)量5000m3/h。功率為220kW，配套電機(jī)功率為250kW。

1 喘振

1.1 產(chǎn)生喘振的原因 鼓風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，隨著流量的不斷減小，進(jìn)入葉柵氣流的流量逐漸減小到最小值Qmin時(shí)，在這種情況下發(fā)生分離，同時(shí)沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向，在分離區(qū)以小于葉輪旋轉(zhuǎn)角速度的速度移動(dòng)。鼓風(fēng)機(jī)出口壓力在旋轉(zhuǎn)脫離逐漸擴(kuò)散到整個(gè)通道時(shí)突然大幅下降。在管網(wǎng)中，由于沒有馬上減低壓力，與鼓風(fēng)機(jī)出口處的壓力相比，進(jìn)而在一定程度上增加了管網(wǎng)中的氣體壓力，進(jìn)一步使得管網(wǎng)中的氣體逐漸倒流到鼓風(fēng)機(jī)中。由于低頻高振幅的壓力脈動(dòng)，以及氣流振蕩現(xiàn)象在整個(gè)系統(tǒng)中周期性出現(xiàn)，進(jìn)而容易發(fā)生很大的聲響，引起機(jī)器發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)其正常工作受到嚴(yán)重影響，進(jìn)一步產(chǎn)生喘振。

1.2 影響喘振的因素 通常情況下，影響喘振的因素比較多，但是歸納起來主要表現(xiàn)為：

①轉(zhuǎn)速。離心式鼓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，隨著轉(zhuǎn)速的變化，在不同程度上，離心式鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線發(fā)生變化。葉輪對氣體所做的功隨著離心式鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高會進(jìn)一步增加，當(dāng)容積流量一定時(shí)，不斷增大氣體壓力，在這種情況下，離心式鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線就會出現(xiàn)上移。

②管網(wǎng)特性。對于離心式鼓風(fēng)機(jī)來說，其工作特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：鼓風(fēng)機(jī)性能曲線與管網(wǎng)特性曲線出現(xiàn)交點(diǎn)，并且工作點(diǎn)隨著其中任何一條曲線的變化而發(fā)生改變。增大管網(wǎng)阻力，其特性曲線將變陡，進(jìn)而在一定程度上使得工作點(diǎn)向小流量方向移動(dòng)。

③進(jìn)氣狀態(tài)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，受進(jìn)氣壓力過低、背壓過高等因素的影響和制約，使得鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)不同程度的喘振，進(jìn)一步影響離心式鼓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。

2 喘振的判斷及消除

2.1 判斷喘振 ①對于離心式鼓風(fēng)機(jī)來說，風(fēng)壓受鼓風(fēng)機(jī)抽出風(fēng)量時(shí)大、時(shí)小的影響和制約，進(jìn)一步變得時(shí)高時(shí)低，并且在不同程度上，系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力、流量等都出現(xiàn)波動(dòng)。②風(fēng)機(jī)房地面、墻壁以及房內(nèi)空氣等因鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)而出現(xiàn)明顯的抖動(dòng)。③噪聲因鼓風(fēng)機(jī)的“呼嚕、呼?！甭暥哟?。④風(fēng)量、風(fēng)壓、噪聲等都存在周期性的變化。

2.2 消除喘振的措施 ①通過變頻器進(jìn)行啟動(dòng)。對于3臺離心式鼓風(fēng)機(jī)來說，由于都設(shè)置了相應(yīng)的變頻器。通過鼓風(fēng)機(jī)二級電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)低，喘振現(xiàn)象在一定程度上就可以消除，這種啟動(dòng)方式，在啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)時(shí)比較有效。

②借助出風(fēng)管對離心式鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行放氣處理。通過在出風(fēng)管上設(shè)置相應(yīng)的旁通管，當(dāng)風(fēng)量降到Qmin時(shí)，旁通管上的閥門就會自動(dòng)打開進(jìn)行放氣，進(jìn)氣流量小、發(fā)生喘振的可能性都會在不同程度上得以消除。

③采取措施降低生物池的污泥濃度。隨著負(fù)荷的增加，離心式鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的幾率逐漸增大。因此，在滿足相應(yīng)的工藝要求的前提下，制定相應(yīng)的措施或方案，在一定程度上降低生物池的污泥濃度，同時(shí)耗氧量也大大減少，并且有效降低了離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作負(fù)荷。

④制定措施，確保管路的通暢性。為了提高管路的通暢性，通常情況下，需要對進(jìn)口風(fēng)道過濾網(wǎng)進(jìn)行定期、不定期的檢查。在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)管路堵塞，需要立即更換。由于污水處理廠工作時(shí)間比較長，進(jìn)而在一定程度上堵塞了曝氣頭，在這種情況下，需要盡快更換，降低整個(gè)管路的阻力。

⑤調(diào)整離心式鼓風(fēng)機(jī)的“爭風(fēng)”狀態(tài)。對于離心式鼓風(fēng)機(jī)來說，由于采用并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，當(dāng)一機(jī)運(yùn)行正常，另一機(jī)欲停，而備機(jī)欲開時(shí)，在這種情況下，容易造成離心式鼓風(fēng)機(jī)因“爭風(fēng)”，導(dǎo)致開、停兩機(jī)處于小流量狀態(tài)。

⑥提供運(yùn)行人員的操作技能，對運(yùn)行人員加大技能培訓(xùn)的力度，在一定程度上避免出現(xiàn)操作不當(dāng)，引發(fā)各種事故等。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，開機(jī)時(shí)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，出口閥門還未迅速打開，使得機(jī)組在一定程度上運(yùn)行在小流量狀態(tài)，進(jìn)而使得離心式鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象。

⑦為了確保離心式鼓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，通常情況下，需要對離心式鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)、檢查及保養(yǎng)。檢查離心式鼓風(fēng)機(jī)的油溫、油壓等，通過檢查在一定程度上使離心式鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳狀態(tài)下，進(jìn)而有效避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步降低損失。

3 結(jié)語

在污水處理廠的日常工作中，離心式鼓風(fēng)機(jī)是最重要的機(jī)械設(shè)備之一，對于離心式鼓風(fēng)機(jī)來說，喘振是其固有的特性，其危害比較大。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，只要快速準(zhǔn)確的預(yù)測與判斷喘振現(xiàn)象，同時(shí)對其進(jìn)行及時(shí)的處理，就可以有效避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生。

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