離心式渦輪風機

曝氣池中的緊湊動力。

AERZEN 離心式渦輪風機。 數十年來,我們已將離心式渦輪風機整機技術開發到了極致。 與此同時我們積累了專業技能,在全球樹立了新的技術標準。 這具體體現在能效提高、生命週期成本降低和專門研發的核心零件上。 總而言之: 這體現在 AERZEN 連續流動設備的每一個設計細節上。

磁懸浮軸承對比箔片空氣軸承——AERZEN 的箔片空氣軸承: 不只先行一步!

簡單、有效: 空氣作為軸承系統

AERZEN 離心式鼓風機的製造和應用原則簡單、有效。 現代化汙水處理廠對氣體供應設備的要求是最大可用性、高能效和較長的維護週期,而 AERZEN 針對離心式鼓風機軸承系統的高要求採用的措施既不是潤滑油,也不是潤滑劑——而是空氣。


AERZEN Turbo 第五代離心式渦輪風機

結構形式
離心式渦輪風機
設計
正壓
體積流量
1.200 to 16.200 (单位:m3/h)
介質
空氣
輸送/壓縮
無油式

AERZEN Turbo blower Generation 5plus

結構形式
離心式渦輪風機
設計
正壓
體積流量
360 to 8.400 (单位:m3/h)
介質
空氣
輸送/壓縮
無油式

AERZEN 離心式鼓風機在汙水處理工序中的應用

離心式鼓風機和/或離心式壓縮機被廣泛應用於汙水處理廠。 可靠、高能效和維護成本的節約極為重要。 在使用離心式風機時,往往需要避免因設備維護或維修而不得不長期停轉的窘況——因為它們負責向曝氣槽中通入空氣。

向池中所通入的空氣含有微生物和氧氣。 曝氣池內過程運作的效率越高越好。 但這一過程需要很多努力。 為確保通入足量的氧氣,通氣設備需要在苛刻的條件下長時間正常運轉。

由於傳統的滾珠軸承或其他機械軸承總是會產生摩擦,它們並不適用於離心式鼓風機所產生的高轉速,因此「零摩擦」軸承應運而生。 因而,汙水處理廠的離心式風機需要完全沒有機械摩擦並能在壓縮過程中確保渦輪增壓器持續運轉的軸承。

離心式壓縮機的零摩擦軸承系統解決方案——磁懸浮軸承或空氣軸承

理論上,共有兩種方法可以為渦輪增壓器安裝零摩擦或非接觸式軸承: 磁懸浮軸承或空氣軸承。 非接觸式軸承也免除了潤滑之類的維護需要(如: 潤滑油)。 因此,現代化速度可控型離心式風機又被稱為「無油式」高頻離心式壓縮機。 此前且在很長一段時間內,磁懸浮軸承一直是市場普遍使用的解決方案。

這類軸承在鼓風機內部產生相應的磁場,從而完全避免高速旋轉的傳動軸與其他零件的接觸。 這一解決方案十分複雜,其安裝方式也是技術上的一大難題。 為確保系統的正常運轉,需要經常檢查傳動軸的準確位置。 只有這樣才能確保電流能精準地調整磁場的位置,確保系統持續、正常運作。

使用經過精確校準的傳感器和整個的複雜控制電路,也會帶來一定的弊端。 一方面,這些敏感的零件並不適用於一些苛刻的應用條件;尤其是汙水處理廠一類的環境。 另一方面,這種複雜的控制系統需要定期維護。 此外,這類設備在運轉期間對壓力波動和峰值壓力很敏感,且壓縮泵的運轉方式也會帶來一定的技術問題。

正是這兩個原因,會產生作用於設備轉子的動態力。 由於其控制電路過於複雜,磁懸浮軸承並不十分耐用,且在極端應用條件下,必須快速中止設備的運轉。 這就導致許多系統的離心式風機不得不常常停轉。

其最致命的缺陷之一就是維修可能性有限。 如果需要維修或更換某個部件,不能在安裝場地完成,而只能將其送回至生產商的生產車間。 這也意味著不僅要考慮設備運輸問題,還要等待可能長達三個月的設備修理時間。 在電力方面,磁懸浮軸承的表現也不夠理想,因為需要足夠的電力輸出來產生磁場,這也無形中提高了渦輪增壓器的運作成本。 此外,還需要為這類軸承準備一套備用的電池組,以確保在斷電時仍有持續的電力供應。

這一所謂的 UPS (無間斷電源供應)機制確保高速旋轉的轉子在突然斷電的情況下並不會立即與備用的機械軸承發生摩擦。 而備用軸承的全速運轉則很可能會產生嚴重的損失。 而只有在轉子旋轉的速度達到更為安全、可控的範圍內之後,才能關閉 UPS。 由於安裝的備用電池必須有足量電力且可確保穩定供電,UPS 本身也需要定期維護。

需要有工作人員定期檢查電池組,並在電池老化、破損或電力不足時將其更換。 總而言之,磁懸浮軸承從長期來看成本高昂、技術複雜且能效較低。 因此,AERZEN 依靠另一種方式。

AERZEN 使用非接觸式空氣軸承方式

在我們 AT 和 TB 系列的離心式鼓風機中,空氣軸承是標準的解決方案。 非接觸式空氣軸承相比機械和磁懸浮軸承而言,優勢巨大。 渦輪式離心風機的功能和運作特性均基於非常簡單的物理原則。 連接葉輪的驅動軸必須精準定位: 考慮到極高的轉速,這對於當今的軸承工業標準而言很難做到。

AERZEN 在離心式鼓風機上安裝的空氣懸浮軸承 , 具有無與倫比的應用和能效優勢。 壓縮空氣既可用於驅動軸的徑向軸承,又可作為氣墊用於軸向軸承。

空氣並非來自外部設備,而是由離心式鼓風機自主產生,這一點和傳統壓縮機的工作原理類似。 在啟動鼓風機後,驅動軸會進行交替式圓週運動。 這一運動會提高軸承與軸承壁之間最小空隙的氣壓,而該氣壓又會迫使驅動軸反向移動。 驅動軸的高速旋轉可確保其始終位於中心位置,並將氣墊內的工作壓力提高至大於 30 bars (435 psi) 。 這一高壓最終確保軸承中心的驅動軸始終懸浮運轉。 而這類軸承同樣適用於太空旅行。

相比磁懸浮軸承,這類軸承無需額外的能源來生成氣墊,因為其正常運轉的過程即可自動生成氣墊。 此外,運作成本得以降低,因為這類軸承完全無需維護。 該系統簡單卻耐用的設計所帶來的抗干擾特性 , 是該技術的獨特優勢。 即使是運作條件出現如過壓或壓力波動等問題,其物理特性也能輕易地克服這些障礙。

如果需要修理,您可以在幾小時內更換掉所有相關零部件;甚至是在自己的生產車間完成修理工作。 只有在啟動或關閉渦輪增壓器或在形成氣墊的過程中,軸承內的摩擦部件才會與彼此接觸。 為防止出現過早磨損,AERZEN 使用創新的箔片空氣軸承。

軸承和驅動軸均經過石墨和特氟龍雙層塗裝處理,從而具有耐磨、耐高溫等優勢。 這一雙層的「防粘塗裝」可在設備啟動的瞬間大幅緩解機械過載的情況並降低對部件造成的磨損。


易於維護、能效高、生命週期成本低

AERZEN 渦輪式離心風機在日常維修、定期維護和能效方面為行業設定新標準。 這款現代化離心式壓縮機極為耐用,並能在汙水處理廠和其他汙水處理技術中輕鬆實現 24 小時運轉。 與其他製造商生產的 FLW 設備相比,TB 和 AT 系列的鼓風機憑藉其控制範圍和可選的待機模式更適用於 SBR 系統(序批式反應器)。 待機模式相比反覆開關整套系統而言 , 能效更佳。

當然可以實時測量風扇的所有相關參數。 該設備的一大亮點在於實際通氣量的計量,這一點完全區別於其他設備生產商,因為他們往往是透過能耗進行計量。 AERZEN 系統採用所謂的「Venturi 原則」; 即:分析經由不同壓力級所抽吸的氣流屬性。

透過該技術,您可以直接掌握在任何時間段內設備所泵送的空氣量。 根據特定參數的調整,汙水處理廠設備的運作性能將得到大幅提升。 從長遠角度來看,該服務還將對降低能耗起到重要作用。 完全不必等待長期效應,客戶可以透過所節約的能源成本迅速回收購買設備的成本。 在汙水處理廠中,超過一半的能耗均用於為曝氣池曝氣。

因此,將通氣設備更換為現代化系統將更為實用。 比如: 離心式鼓風機、旋轉式鼓風機和轉子壓縮機的組合;也就是所謂的「鼓風機組合設備」。 較低的生命週期成本和靈活的物流與運作方式使 AERZEN 系統具有強大的吸引力。 系統的應用範圍和尺寸 , 決定了它在不同安裝環境下的基本運作情況。 在這一方面,AERZEN 提供客制化的產品和解決方案——改裝舊系統也是我們的工作重點之一。

無論您選擇 AERZEN 的哪種設備,我們的所有產品均具有最高品質,並確保耐用、高效。