懸浮式羅茨鼓風機：國內主流的污水處理工藝風機選型

　　原標題：國內主流的污水處理工藝風機選型

　　在污水處理工藝中，曝氣是污水處理工藝中必不可少的一個環節，鼓風機的風量及壓力大小直接影響了污水處理池中生物反應順利進行，從而達到污水處理的目的。

　　在污水處理廠，污水曝氣風機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企業節約運行成本中占著至關重要的作用。

　　污水處理風機的分類

　　水處理風機可分為羅茨風機、離心風機兩大類，再細分有以下四大類：

　　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，其中除羅茨風機外，都屬于離心風機。

　　一、羅茨式風機

　　羅茨鼓風機利用兩份葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸內做相對運動來輸送氣體。

　　羅茨鼓風機結構簡單運行平穩、可靠、機械功率高，便于維護和保養；當壓力在一定范圍內變化時，轉速不變，則流量為一常數；運行時適應性強，在流量要求穩定而阻力變化幅度較大時，可以自動調節。其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內加以調節時流量之變動甚微，壓力選擇范圍很寬，功率隨著壓力的增高而增加。具有強制輸氣的特點。輸送時介質不含油。使用壽命長、整機振動小。但也存在噪聲大的缺點，可加裝隔音罩，能大幅降低羅茨風機噪音。

　　多級離心式風機

　　離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以四線連續送風。

　　其工作原理為當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動能轉換為靜壓能，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，達到連續鼓風的目的。

　　離心鼓風機根據葉輪數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子在2只或2只以上的葉輪串聯在同一根主軸上，至多可有8級風葉，轉子轉速為3000~3600r/min的離心式鼓風機。

　　與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等有點，但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、耗能大等弊端。

　　二、單級高速離心式風機

　　單機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展起來。單級離心鼓風機采用齒輪增速箱增速，在齒輪增速箱內用機油潤滑和冷卻。

　　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，而且是一級結構，流到短、損失較小，使其效率較多級低速離心鼓風機提高10%~15%，可高達82%。

　　在結構上采用了軸向進氣導葉調節裝置，在壓力恒定時，流量調節為額定流量的65%~105%，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率；采用自動化監控系統，自動化程度高；采用組裝式整體結構，與同流量和壓力的多級離心式鼓風機相比，節約耗能，重量一般減少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%，故其轉子轉動慣量較小，機組的啟動和停車時間短，無需高位油箱和蓄能器。

　　三、磁懸浮風機

　　磁懸浮離心風機是通過電磁或空氣的作用，使轉動軸形成懸浮狀態，摩擦阻力小，效率高，也可以通過進口導葉調整風量。懸浮離心風機由于摩擦力小，風機效率會更高。磁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。　高速電機直接驅動三元流葉輪，省卻了齒輪箱，徹底消除機械傳動損失，實現高轉速。

　　工作范圍：調節幅度大，智能化直流調速系統改變軸的轉速改變風量，可實時監控風機運行狀態，根據工況需求調整轉速，實現風量、風壓的智能調節，可實現恒風量、恒壓力、恒轉速等多種模式調節，但是磁懸浮鼓風機需要對磁懸浮軸承供電才能提供磁力，功耗相對于空氣懸浮鼓風機較大，并且需要一套備用電源及備用軸承，來避免突然停機對電機造成的損壞，備用軸承都有使用次數限制。

　　四、空氣懸浮鼓風機

　　空氣懸浮離心鼓風機是一種全新概念的離心鼓風機，借鑒航空、航天器的渦輪發動機，應用先進的空氣懸浮技術，采用了“高效永磁電機”和“空氣懸浮軸承”這兩個高端核心技術，改善了傳統單級高速渦輪鼓風機的轉速齒輪、聯軸器、冷卻系統和油潤滑系統等，大大提高了產品的技術性能及運行可靠性。避免了噪音、振動以及廢棄潤滑油等對環境造成的二次污染，大大減少了設備維護工作量，節約了設備維護成本。

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懸浮式羅茨鼓風機：磁懸浮離心式鼓風機設備運行環境要注意哪些問題？

　　弗洛德磁懸浮離心式鼓風機是新科技，那它的運行環境是什么樣的呢？要求苛刻嗎？今天弗洛德小編和大家從安裝地點和環境要求兩個方面說一說，磁懸浮離心式鼓風機的運行環境條件。

　　首先我們先說一說，磁懸浮離心式鼓風機的設備安裝地點，一般是室內就行，室內的空氣的含塵量和其他的固體雜質不能超過10mg/m3。如果鼓風機房的含塵不滿足規定的含塵要求，就需要再進風口加進風過濾器，過濾一部分固體的雜質，以降低鼓風機吸入空氣的含塵量。也有安裝在室外的情況，一般如果室外空氣的含塵量不高，其實安裝在不露天的室外也是可以的，我們現在就有這種實際運行的案例。

　　磁懸浮離心式鼓風機安裝的其他要求是，我們建議客戶最好安裝在溫度在零下10℃至50℃之間、環境濕度最好要小于90%。磁懸浮離心式鼓風機的安裝只需要安裝在地面平整的地面就行了，沒有其他額外的特殊需求。

　　弗洛德環保是一家專注提供水處理節能環保設備的供應商，如果您對磁懸浮離心式鼓風機有其他的問題，或者有采購需求，您可以聯系我們的在線客服，或者聯系我們的客服熱線400 882 6202，我們竭誠為您服務。

懸浮式羅茨鼓風機：磁谷科技：下調鼓風機銷售單價 上調小功率系列產品占比

　　《科創板日報》9 月 8 日訊（記者 張洋洋） 一家以磁懸浮離心式鼓風機為核心業務的公司即將登陸資本市場。9 月 8 日， 南京磁谷科技股份有限公司（下稱 " 磁谷科技 "）正式啟動科創板 IPO 申購，網上申購代碼 ，股票代碼 。

　　本次發行價格為 32.9 元 / 股，對應市盈率 50.65 倍（2021 年扣非后），高于行業最近一個月平均靜態市盈率，高于同行業可比公司態市盈率平均水平。本次預期募得資金 4.5 億元，分別用于 " 高效智能一體化磁懸浮流體設備生產建設項目 "、" 研發中心建設項目 "、" 補充流動資金 "。

　　磁谷科技商業模式為磁懸浮離心式鼓風機、磁懸浮空氣壓縮機、磁懸浮冷水機組的研發、生產、銷售。公司董事長吳立華在網上首發路演中接受《科創板日報》記者提問時表示，公司產品下游應用行業現在主要為污水處理領域，在生物發酵、物料輸送、脫硫氧化等領域已開始使用，截至 2022 年 4 月 30 日，公司產品在手訂單 29715.85 萬元。

　　鼓風機業務營收占比超 9 成

　　作為國內第一家利用磁懸浮技術制造離心式鼓風機產品的企業，磁谷科技于 2009 年研制出國內首臺磁懸浮離心式鼓風機并成功應用，填補了國內空白，替代進口。

　　資料顯示，相比傳統的羅茨鼓風機，磁懸浮離心式鼓風機具有噪音小、能效高的優點，隨著 " 碳達峰 " 和 " 碳中和 " 的時間表提上日程后，各行業的節能降耗痛點突出，這給磁谷科技等磁懸浮鼓風機生產企業帶來了發展機遇。

　　磁谷科技主要產品包括磁懸浮離心式鼓風機、磁懸浮空氣壓縮機、磁懸浮冷水機組，其中，磁懸浮離心式鼓風機是磁谷科技的主要收入來源，2019 年 -2021 年，磁懸浮離心式鼓風機的銷售收入占比分別為 99.13%、99.24% 和 94.02%。

　　但需要指出，磁懸浮離心式鼓風機使用壽命較長，不同于日常消費品或經常性原材料的采購，客戶短期內一般不會重復購買該類設備，因此需要不斷去開拓新客戶；并且，磁谷科技的磁懸浮離心式鼓風機鼓風機，主要應用在污水處理領域，整體上存在產品結構單一的風險。

　　在網上首發路演中，吳立華表示，為改變產品結構單一現狀，公司正積極開展新產品研發工作，拓展核心技術的應用領域，重點研發磁懸浮空氣壓縮機及磁懸浮制冷壓縮機等產品。

　　根據招股書，2020 年以來，磁谷科技推出了磁懸浮空氣壓縮機、磁懸浮冷水機組、磁懸浮真空泵等產品。此外，為滿足部分客戶的要求，磁谷科技還存在少量合同能源管理業務。

　　數據顯示，2021 年，上述三種產品分別實現銷售收入 1256.19 萬元、 283.19 萬元、128.4 萬元，銷售收入占比為 4.17%、0.94%、0.43%。新產品市場是磁谷科技未來成長性的重要來源，但新產品推廣需要一定時間周期，新市場尚待培育和推廣。

　　產品價格、市占率 " 雙降 "

　　據中國通用機械工業協會風機分會統計會員企業的數據，2020 年國內鼓風機產量達到 9 萬多臺，產值為 50 多億元。未來，隨著污水處理、大氣污染治理等行業的發展，將進一步推動鼓風機需求增長，中國鼓風機行業仍有較大的發展空間。

　　國內磁懸浮鼓風機市場，磁谷科技的競爭對手主要為天瑞重工和億昇科技。根據問詢文件，截至 2020 年底，磁谷科技、天瑞重工和億昇科技幾乎占據了國內磁懸浮鼓風機的全部市場份額（按銷量計算），市場占有率分別為 31.97%、23.89%、44.14%。

　　近兩年來，各家企業生產的磁懸浮鼓風機產品價格均出現較大幅度的下降，除了成本下降帶來的降價影響，或多或少也從側面反映出市場競爭的激烈程度。

　　2019 年至 2021 年，磁谷科技磁懸浮鼓風機的平均單價一路下跌，分別為 37.27 萬元 / 臺、33.09 萬元 / 臺、26.76 萬元 / 臺。受此影響，磁谷科技磁懸浮離心式鼓風機的毛利率下滑嚴重，2019 年至 2021 年，分別為 47.64%、44.15%、39.08%。

　　對于產品降價原因，吳立華向《科創板日報》記者表示，為適應市場競爭需求和促進產品滲透，增加客戶的黏性，整體下調磁懸浮離心式鼓風機的銷售單價。此外，新競爭對手的進入亦對公司產品價格下降起到一定的影響；對產品結構進行調整，小功率系列產品占比逐年提高；同時對大功率系列產品進行工藝改進，優化產品結構，導致成本下降，相應調整銷售單價。

　　同行正在大打價格戰，據問詢文件，2019 年 -2020 年間，億昇科技磁懸浮離心式鼓風機的平均價格由 50.14 萬元 / 臺降至 34.80 萬元 / 臺，降幅高達 30.59%。

　　數據顯示，磁谷科技的產品降價，目前似乎并未為其贏得更多市場份額，其離心鼓風機的市場占有率從 2018 年的 16.9%，下滑到 2020 年的 11.6%，期間下降了 5.3 個百分點。

懸浮式羅茨鼓風機：鼓風機分類介紹

　　鼓風機的定義：

　　它是一種輸送氣體的通用機械。從能量觀點來分析，它是把原動機的機械能轉變為氣體能量的一種機械，作為氣體動力源主要用于氣體輸送。從使用領域分析還可用于氣體助燃、金屬氧化、脫硫氧化、發酵、污水處理等。

　　鼓風機的分類：

　　容積式：羅茨風機、螺桿風機

　　離心式：多級離心風機（低速）

　　單級離心（高速）：齒輪增速、空氣懸浮、磁懸浮

　　各類鼓風機原理及優缺點：

　　1.羅茨鼓風機

　　原理：羅茨風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，目前多為三葉型，三葉型葉輪每轉動一次由2個葉輪進行3 次吸、排氣。結構簡單，性能穩定。特點是在最高設計壓力范圍內，管網阻力變化時，流量變化很小。

　　優點：

　　結構簡單、工作穩定、噪音較大、應用范圍廣、能耗高、體積大

　　缺點：

　?。?）無內壓縮過程，絕熱效率較低（小機型尤為偏低）；

　?。?）由于間隙的存在，造成氣體泄漏，且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加，因而限制了鼓風機向高壓方向的發展；

　?。?）由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大。

　　2.螺桿鼓風機

　　原理：螺桿式風機的運行原理是兩根平行的陰陽轉子在“∞”形氣缸中相互嚙合形成工作容積，通過同步齒輪，轉子作反向高速轉動，隨著轉子轉動工作容積的大小發生周期性的變化，在氣體輸送過程中同時實現氣體的壓縮。

　　優點：

　?。?）排量、 輸出壓力控制方便。

　?。?）抗污染能力強。螺桿式風機的增壓部件為一組相互嚙合的螺桿， 這種結構具有很強的抗污染能力。

　　缺點：

　?。?）易出現漏氣現象。 以螺桿相互嚙合進行空氣壓縮的螺桿式風機因其結構特點， 容易出現漏氣現象。

　?。?）螺桿易磨損。 螺桿式風機的嚙合壓縮方式需要2支螺桿在工作中不斷接觸，這就會出現螺桿材料的磨損， 且隨著使用時間增加，磨損情況也會逐漸加劇。

　　3.多級離心鼓風機

　　原理：離心鼓風機是電機機帶動風機葉輪旋轉，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，達到連續鼓風的目的。在常規轉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。

　　優點：

　?。?）滿載效率高于羅茨鼓風機

　　（2）低速多級離心式鼓風機是低轉速機械風機運行平穩可靠、使用壽命長。

　?。?）操作維護比羅茨風機簡單，全風冷式設計，無冷卻水相關故障和維保費用。

　　缺點：

　?。?）流量調節性能差、效率偏低、能耗高，運行費用高。

　　（2）多機并聯運行時，易相互干擾，發生喘振。

　　（3）體積大、質量重、振動大，安裝需做基礎。

　　（4）有油，要定期的更換潤滑油。

　　4.單級齒輪增速鼓風機

　　原理：其工作原理是根據動能轉換為勢能的原理，利用高速旋轉的葉輪將氣體加速，然后減速、改變流向，使動能轉換成勢能（壓力）。在單級離心鼓風機中，氣體從軸向進入葉輪，氣體流經葉輪時改變成徑向，然后進入擴壓器。在擴壓器中，氣體改變了流動方向造成減速，這種減速作用將動能轉換成壓力能。壓力增加主要發生在葉輪中，其次發生在擴壓過程。

　　優點：

　?。?）采用三元流動理論設計，且是一級結構，流道短、損失較小，效率較多級離心提高10-15%。

　?。?）結構上采用軸向進氣導葉調節裝置，使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率，這是羅茨風機沒有的優點。

　　（3）采用自動化監控系統，自動化程度高。

　　缺點：

　　（1）高轉速，噪音高，無法采用變頻調速，部分負載能耗高。

　?。?）齒輪箱結構復雜，設潤滑油循環系統和冷卻等輔助系統，維護成本高，大修必須返廠

　?。?）設備造價高。

　?。?）體積大，振動大，安裝需做基礎

　?。?）有油，要定期的更換潤滑油，且需要特別訓練的操作人員

　　5.空氣懸浮離心式鼓風機

　　原理：空氣懸浮鼓風機操作主要通過離心力完成，啟動前軸和軸承之間有物理性的接觸，啟動時軸和軸承相對運動以產生空氣壓力，軸回轉的時候, 軸周圍的空氣流動（速度能量）變換成壓力，使回轉軸自轉，在軸達到一定的回轉速度時（3000-5000RPM）空氣壓力使得軸浮揚。旋轉的葉輪使氣體獲得離心力。

　　優點：

　　（1）節能高效，空浮鼓風機使用了空氣懸浮軸承，直聯技術，高效葉輪，用錦工無刷直流電機，無額外的摩擦，風機根據輸出的風量自動調整電機功率的消耗，保持設備運行的高效率。

　?。?）無保養，沒有傳統風機所必須的齒輪箱及油性軸承，采用的一系列高新技術葉輪與電機不使用聯軸器，直接連接，智能控制系統，提高供氣系統運行的穩定性。

　?。?）運轉控制便利，可在個人電腦上對風機轉數，壓力，溫度，流量等進行自檢并定壓運轉，復核/無符合運轉，超負荷控制，通過控制系統等實現無人操作。

　　缺點：

　　（1）空氣懸浮風機由于使用外部動壓空氣，在轉速較低的情況下，主軸存在干摩擦問題，解決此問題對廠家的技術水平提出了較高要求。

　?。?）空氣懸浮軸承在啟動和暫停的時候，需要摩擦軸承，不能頻繁啟停，一天內啟停的次數不能超過3次。

　?。?）為了軸承性能失效的情況需要補助措施，像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等，軸承系統故障時，維護費用高。

　　6.磁懸浮離心式鼓風機

　　原理：磁懸浮離心鼓風機是采用磁懸浮軸承的透平設備的一種。其主要結構是高速永磁同步電機和高效三元流葉輪直連，而轉子通過電磁力懸浮于主動式磁懸浮軸承上，轉子和軸承無接觸無摩擦無需潤滑。磁懸浮離心式鼓風機不需要增速器及聯軸器，實現了由高速電機直接驅動，由變頻器來調速的單機高速離心鼓風機。

　　優點：

　?。?）節能高效：高速電機和葉輪直接耦合驅動，無接觸損失和機械損失，實現了高轉速無極變轉速調節，比傳統的羅茨風機節能30%以上。

　?。?）低噪音：采用自平衡技術，磁懸浮軸承振動量比傳統軸承小一個量級；采用主動減震設計，運轉穩定，機體振動小，風機噪音在80dB以下。

　?。?）可實現智能控制：可實時監控風機運行狀態，實現風量、風壓、轉速等智能調控和手動等模式控制；出現故障還支持遠程維修、調試。

　?。?）冷卻效率高：冷卻系統采用風冷和水冷結合的方式，能夠有效保護電機，可實現風機的隨時啟停。

　?。?）免維護：一體化撬裝結構，日常運行，免機械維護，僅須更換過濾器。

　　缺點：

　　（1）磁懸浮軸承使用磁懸浮支撐負載，旋轉軸可以懸浮并相對運動，而不會摩擦或磨損，為了正確監測級柱（磁鐵的極）需要非常復雜的控制系統和傳感器。

　?。?）為了停電時軸承性能失效的情況需要補助措施，像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等，軸承系統故障時，維護費用高。為了解決這個問題，已有“自發電雙重保護”技術，目前只有德國琵樂和南京磁谷兩家公司掌握這種技術。

　　各類鼓風機性能對比：

　　主要生產廠家：

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