（黑龙江工业学院 电气与信息工程系）
摘要：经济发展带来的环境问题日益严重，尤其是水资源的污染问题，因此，鼓风机的作用凸显出来，GM型电机拖动离心鼓风机的应用，充分发挥每台机组的潜力，在满足污水处理工艺对曝气量的要求下实施具体措施，对污水进行处理。
关键词：鼓风机；仪表功能；运行特点；系统控制
离心式鼓风机是利用装有许多叶片的工作旋轮所产生的的离心力来挤压空气，以达到一定的风量和风压的，常被用在污水处理厂等地方。GM型电机拖动离心鼓风机是日本川崎重工株式会社开发的单级高速离心鼓风机，也叫GM型齿轮组装式鼓风机，此鼓风机深受我国与日本人民的好评。了解GM型电机拖动离心鼓风机的仪表及控制，就能很好的应用鼓风机进行作业，提高工作效率，达到节能减排，净化环境的目标。
一、GM型电机拖动离心鼓风机的背景及工作原理
在上世纪90年代之前，大多数污水处理厂普遍用的是多级离心式鼓风机，直到90年代，随着国际上三元流动理论在鼓风机上的应用，出现了体积小、速度快、效率高、性能调节度高等优质特点的作为曝气鼓风机用的单级高速离心式鼓风机，成功取代了多级离心式鼓风机。
GM系列鼓风机为单级悬臂，轴向进气，径向排风。空气经过进气过滤器进入进气管和进口导叶调理器，由主机带动联轴器和齿轮联轴器，增速齿轮驱动高速转变的三元混流半开式叶轮对气体进行作功，气体通过扩压器、蜗室和扩压管排出。风扇的光滑油由直接连接到传动轴的主油泵供给，起、泊车时由电动辅助油泵供给。离心式风机的工作时是利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成方向，进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。鼓风机输送介质以清洁空气、清洁煤气、二氧化硫及其他惰性气体为主。也可按需生产输送其他易燃、易爆、易蚀、有毒及特殊气体。
二、鼓风机仪表简介及其控制系统
仪表部分主要包括：参数监测（温度检测、压力检测、流量监测）、报警连锁系统、防逆流保护、润滑油系统控制等。各个参数的不同为鼓风机系统发出不同信号，提醒工作人员作出正确的反应。
1、温度监测
温度检测需要零件部署，应该在鼓风机的进气和出气管路上安装温度指示仪表及远传仪表。指示仪表不能用普通的塑料制品，而应该为双金属温度计，远传仪表为分度号Pt100的铂热电阻，这样既能让现场工作人员现场即时指示进出气温度，又能将鼓风机内的进出气温度信号传到控制室内，实时监控，方便工作人员做出反应。
鼓风机的润滑油总管上应安装双金属温度计和分度号为Pt100的测温铂热电阻。对总管润滑油温度进行现场指示，同时将温度信号引至控制室进行显示并监控，控制室内设有起车条件控制、高报警及音响。
2、压力监测
鼓风机的进气和出气的管道上应安装耐震压力表，对鼓风机进气、出气的压力进行现场测量指示，同时在鼓风机出气管路上安装压力变速器将鼓风机的出气压力信号引至控制室显示并监视。
鼓风机润滑油总管上应安装压力指示仪表及远传仪表。指示仪表一般选择附震压力表，远传仪表会选择压力变送器或者压力开关，这样既能对总管润滑油压力进行现场指示，同时又可以将压力信号引至控制室显示并监控，控制室内设有起车条件控制、备用用泵启动控制、低报警、低联锁故障停车及音响控制。
3、流量监测
在鼓风机入口或出口气管路上应安装流量测量元件及差压变送器,将介质的流显信号引至挖制室显示并监控。
4、报警联锁系统
给鼓风机组应设置必要的肩动联锁、报警、停机联锁保护，为了保证鼓风机的正常肩动、运行利停机。当肩动联锁满足润滑油油箱液位正常，润滑油温度、压力正常，入口导叶微开，出口阀全关及其他各个设备具备允许启动等条件时，鼓风机才能被允许进行工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（1）鼓风机故障自动报警系统
鼓风机在工作时，由于油过滤器差压高，润滑油压力过低、温度过高，变速机轴承温度高，电机轴承温度高等情况引发出问题时，机组发出报警故障，检测仪表将信号传送给控制系统，控制系统发出报警信号，提醒工作人员停止作业，立即处理鼓风机的故障问题。
（2）故障停机
鼓风机在工作时，由于润滑油压力过低、变速机轴承温度过高、电机轴承温度过高等系统问题造成的鼓风机停机均为故障停机，这时，传到控制室的不仅有报警信号，还有停机信号，致使电机当场停机。
5、防逆流保护
设置防逆流止回阀是为了防止工艺管网介质倒流至鼓风机内，而防逆流止回阀应设置在风机的出气管路上，之所以这样是因为止回阀内部的止回阀瓣可以在鼓风机停止运行的时关闭，由此，可防止管网高压气流倒流，避免造成鼓风机损坏。
6、润滑油系统控制
润滑油系统的作用是给鼓风机提供润滑油，以保证机组的正常运行。当系统开机时，采用电动油泵供油，当机组运行正常时，采用鼓风机本体的齿轮泵供油。当油压降低到0.07Mpa 时，油压会因为降低而报警；当机组停机包括故障、紧急和正常停机时，电动油泵会自动启动以确保机组供油压力，直到机组稳定停止且轴承充分冷却后，再将电泵停止，以保证轴承充分冷却。当油压降低到0.05MPa时，机组因为油压过低而停机。
三、鼓风机的污水处理工艺及节能改造
在采用活性污泥法的污水处理工艺中，通常采用鼓风机为曝气系统供气。鼓风机是污水处理工程中比较重要的装置，又非常耗电，其运行质量的好与差直接关系到污水处理安全性,经济性和处理后出水水质指标的高低。
在二级污水处理系统中，鼓风机是曝气时不可或缺的设备，鼓风设备采用GM电机拖动离心式鼓风机，鼓风机最重要的技术能力是其工作效率的强大，其能耗占污水处理厂的50%左右，与此同时，它制造的噪声也是最大的污染源。因此，在曝气的系统中，要求鼓风机以溶解氧的情况，在恒压下自动调节处理时所需的风量，而且调节性能要广，效率要高，以保证系统高效运行，达到优化、节能减排的目的。采用GM电机拖动离心式鼓风机，对鼓风机系统的运行效率和工作强度均有所改善，并有效降低鼓风机系统故障的发生，保证了污水厂的稳定运行，稳定了经济发展。
现今在中国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数鼓风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度等；现如今许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。
总而言之，本文通过对GM型电机拖动离心鼓风机仪表及控制的简单介绍，使大众了解到仪表及控制对鼓风机的重要性。随着近几年来电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，计算机数字控制技术逐渐取代模拟控制技术成为发展趋势。电机拖动离心鼓风机的应用是当今节电、改善工艺流程的一种进步，以此核心手段提高产品质量和改善环境、推动技术发展。
参考文献
[1]蔡芝斌、宋华龙.离心鼓风机冷却系统的维护与改造[J].中国给水排水.2006（06）
[2]吴顺勇、刘晓冬、吴彦冬.磁悬浮单级离心鼓风机在污水厂的应用[J].设备管理与维修.2012（06）
[3]徐庆华.单级离心鼓风机选型与技术研究[J].通用机械.2012（11）
作者简介
王立平，男，黑龙江工业学院电气与信息工程系，电气工程及其自动化专业14级在校学生。
论文作者:王立平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签：鼓风机论文; 温度论文; 压力论文; 润滑油论文; 仪表论文; 电机论文; 拖动论文; 《电力设备》2017年第26期论文;