現(xiàn)代擴(kuò)散曝氣系統(tǒng)已經(jīng)改變了廢水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)。這些系統(tǒng)能夠在深水箱中運(yùn)行，使操作員能夠在更小的空間內(nèi)處理更多的水。它們可以在非常少維護(hù)的情況下運(yùn)行多年，并且通過正確的控制系統(tǒng)，它們可以管理許多市政和大型工業(yè)場所所經(jīng)歷的高度可變的需求。

 

         為了實(shí)現(xiàn)這些好處，每個(gè)系統(tǒng)都需要可靠、高效的空氣供應(yīng)。用于供應(yīng)空氣的流量計(jì)系統(tǒng)在工業(yè)和商業(yè)空氣處理設(shè)備的頻譜中占有一席之地。它們?cè)诒?HVAC 應(yīng)用中使用的風(fēng)扇更高的壓力下運(yùn)行，但必須提供比典型工業(yè)壓縮機(jī)更大的空氣量。同時(shí)，為了不冒違反法規(guī)和許可要求的風(fēng)險(xiǎn)，他們需要提供高水平的可用性。他們需要高效工作，同時(shí)又要安靜且易于控制。

 

容積式流量計(jì)

         一些流量計(jì)設(shè)計(jì)使用體積原理運(yùn)行�？諝獗晃�入一個(gè)腔室，然后縮小腔室，壓縮空氣以提高其壓力，然后將其釋放到出口管道中。旋轉(zhuǎn)葉片流量計(jì)，也稱為羅茨流量計(jì)，通過兩個(gè)互鎖的轉(zhuǎn)子以相反的方向旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

 

         羅茨流量計(jì)技術(shù)是在 1800 年代引入的。直到今天它基本上沒有改變，并且仍然廣泛用于廢水應(yīng)用，特別是在歐洲。這些流量計(jì)簡單、可靠且?guī)缀醪恍枰�維護(hù)。它們的效率受限于沒有內(nèi)置的還原室，而是將空氣推入排放口。

 

         此外，由于所有體積設(shè)計(jì)的效率都因零件之間需要小間隙而受到阻礙，這意味著一些空氣會(huì)逃回進(jìn)氣口，其中一些會(huì)通過密封件和一些已經(jīng)加壓的空氣泄漏到外面可能會(huì)泄漏到壓力較小的部分。該設(shè)計(jì)還產(chǎn)生空氣脈沖，使這些流量計(jì)在操作中嘈雜并在排出管道和其部件中產(chǎn)生振動(dòng)。

 

         近年來流行的另一種容積壓縮方法是旋轉(zhuǎn)螺桿流量計(jì)。這使用互鎖的公母螺旋轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以減少它們之間的可用體積。在壓縮循環(huán)開始時(shí)，入口空氣充滿凹槽空間并被困住。然后，隨著公母組件每轉(zhuǎn)一圈，空氣被不斷壓縮，直到空氣被推過排放口。

 

         與傳統(tǒng)的羅茨流量計(jì)相比，旋轉(zhuǎn)螺桿流量計(jì)內(nèi)部壓縮空氣的方式降低了30%的能耗。螺桿流量計(jì)的噪音水平通常低于傳統(tǒng)的三葉羅茨流量計(jì)。由于輸出是連續(xù)的而不是脈沖的，因此管道噪聲有所降低。

 

動(dòng)能流量計(jì)

         壓縮也可以通過改變空氣的速度而不是它的體積來實(shí)現(xiàn)。離心流量計(jì)使用快速旋轉(zhuǎn)的葉輪來做到這一點(diǎn)。空氣被吸入葉輪中心附近，旋轉(zhuǎn) 90 度并在被旋轉(zhuǎn)葉片向外拋出時(shí)加速。美國污水處理廠常用的多級(jí)離心式流量計(jì)，將多個(gè)葉輪安裝在同一軸上，空氣從一個(gè)向另一個(gè)移動(dòng)，從而增加其壓力。

 

         單級(jí)離心流量計(jì)的輸出取決于葉輪的尺寸及其轉(zhuǎn)速。為了避免大、重和昂貴的葉輪，這種類型的流量計(jì)通常包括一個(gè)齒輪箱來加速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。然而，這也有不利之處，包括摩擦損失、大量易損件以及需要額外的維護(hù)和大修。

 

         機(jī)械齒輪箱的替代方案是使用變頻驅(qū)動(dòng)器和高速電機(jī)以非常高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行小葉輪。“渦輪流量計(jì)”設(shè)計(jì)，如蘇爾壽的 HST，經(jīng)過機(jī)械優(yōu)化和高效，其設(shè)計(jì)利用專門的軸承來應(yīng)對(duì)提高的速度。

 

         蘇爾壽 HST 渦輪流量計(jì)中使用的磁力軸承確保軸和軸承之間沒有金屬與金屬的接觸。這些系統(tǒng)消除了機(jī)械磨損，延長了流量計(jì)的使用壽命，并且它們從零速開始支撐軸的能力使 HST 通過頻繁的開關(guān)循環(huán)保持高效和無磨損。

 

調(diào)節(jié)要求

         廢水處理過程中的空氣需求可能會(huì)因進(jìn)入系統(tǒng)的水量而顯著變化。非常佳性能需要能夠隨著條件的變化調(diào)整流量計(jì)輸出。容積式流量計(jì)通�？梢�“調(diào)低”至其全部輸出的 30%；降低電機(jī)的速度會(huì)降低流量計(jì)的輸出和系統(tǒng)消耗的能量。多級(jí)離心式壓縮機(jī)的工作范圍更窄，在效率開始顯著下降之前，允許調(diào)節(jié)至全輸出的 60% 或 70%。在入口和/或出口處使用可調(diào)節(jié)葉片的單級(jí)離心流量計(jì)和使用變速操作的高速渦輪壓縮機(jī)可以從非常大流量達(dá)到 30-50% 的調(diào)節(jié)比，具體取決于壓力。

 

         對(duì)于需求變化超出單個(gè)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)能力的應(yīng)用，運(yùn)營商通常會(huì)安裝多個(gè)單元，根據(jù)需求依次打開或關(guān)閉它們。這種方法優(yōu)化了能源效率并提高了系統(tǒng)的整體可用性，因?yàn)槿绻�流量�?jì)不可用，備用容量在高峰時(shí)間之外可用。

 

降低維護(hù)成本

         不同類型的流量計(jì)將需要不同類型的維護(hù)。單級(jí)離心式流量計(jì)的齒輪箱需要根據(jù)嚴(yán)格的服務(wù)和維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行定期保養(yǎng)。需要定期檢查螺桿流量計(jì)的設(shè)計(jì)，以避免代價(jià)高昂的故障，并且通�？梢灶A(yù)期在某些時(shí)候更換核心元件。

 

         羅茨式流量計(jì)通常沒有得到適當(dāng)?shù)木S護(hù)，因此容易卡住。如果發(fā)生這種情況，它通常是可以修復(fù)的，但它可能會(huì)失去顯著的體積密封性，因此效率會(huì)受到影響。帶有磁軸承的高速設(shè)計(jì)沒有易損件，HST 渦輪壓縮機(jī)的獨(dú)特之處在于不含任何液體。這將物理維護(hù)任務(wù)限制為檢查和更換空氣過濾器。

 

         引入更高效、更可靠的流量計(jì)可以顯著降低運(yùn)營和維護(hù)預(yù)算。例如，在引入 HST 流量計(jì)的一個(gè)案例中，維護(hù)成本降低了 95%，而在另一個(gè)案例中，能源成本降低了 30%。一次安裝為每臺(tái)流量計(jì)節(jié)省了 12,000 歐元的年度維護(hù)成本。事實(shí)上，在歐洲的一個(gè)地點(diǎn)安裝四臺(tái) HST 裝置后，能源和維護(hù)成本的總和每年下降了 175,000 歐元。

 

         在廢水處理應(yīng)用中，蘇爾壽經(jīng)常在一個(gè)地點(diǎn)安裝 10 到15臺(tái)HST渦輪流量計(jì)。非常近的一些大型項(xiàng)目涉及多達(dá)40個(gè)單位。在每種情況下，它們的效率和可靠性都超出了預(yù)期，處理廠在運(yùn)營和維護(hù)成本方面節(jié)省了大量資金。