一、技術(shù)名稱：磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：可廣泛運(yùn)用于污水處理、造紙、石油化工、印染、冶金、鋼鐵、水泥、礦山礦井、食品、制藥等行業(yè)，用于曝氣或氣體輸送等工藝環(huán)節(jié)。
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
風(fēng)機(jī)用電約占全國(guó)發(fā)電總量的10%，其中離心式風(fēng)機(jī)用電約占風(fēng)機(jī)用電總量的50%。離心風(fēng)機(jī)以節(jié)能、高效、故障率低等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用在我國(guó)各領(lǐng)域，但由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的限制，不能提供更高級(jí)別的風(fēng)壓，使離心風(fēng)機(jī)的使用在一定程度上受到了制約。特別是在污水處理工藝行業(yè)中，如果可以提高離心風(fēng)機(jī)風(fēng)壓可以有效降低污水處理廠的運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)而降低污水處置費(fèi)用。目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量3萬(wàn)tce/a，CO2減排約8萬(wàn)t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)是采用磁懸浮軸承的透平設(shè)備的一種，其主要結(jié)構(gòu)是鼓風(fēng)機(jī)葉輪直接安裝在電機(jī)軸延伸端上，而轉(zhuǎn)子被垂直懸浮于主動(dòng)式磁性軸承控制器上，不需要增速器及聯(lián)軸器，實(shí)現(xiàn)由高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，由變頻器來(lái)調(diào)速的單級(jí)高速離心式鼓風(fēng)機(jī)。該類風(fēng)機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，其高速電機(jī)、變頻器、磁性軸承控制系統(tǒng)和配有微處理器的控制盤等均采用一體設(shè)計(jì)和集成。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）磁懸浮風(fēng)機(jī)集成設(shè)計(jì)；
（2）高速磁懸浮軸承技術(shù)；
（3）中大功率高速永磁電機(jī)技術(shù)；
（4）大功率高效變頻調(diào)速技術(shù)
（5）高效離心葉輪。
3.工藝流程
該創(chuàng)新技術(shù)采用一體化設(shè)計(jì)，其核心是磁懸浮軸承和永磁電機(jī)技術(shù)。同步永磁電機(jī)采用了無(wú)機(jī)械磨損的磁懸浮軸承技術(shù)，最大程度地降低了機(jī)械傳動(dòng)損耗，工作轉(zhuǎn)速可達(dá)36000r/min。此外采用了專用變頻器驅(qū)動(dòng)，變頻器驅(qū)動(dòng)效率可達(dá)98.1%，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
圖1 磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)原理簡(jiǎn)圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)采用高速稀土永磁電機(jī)，功率達(dá)到50-300kW，額定轉(zhuǎn)速15000-36000r/min；
2.采用的主動(dòng)磁懸浮軸承，其功耗損失﹤1kW；
3.變頻器效率﹥97%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)于2011年通過(guò)了江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督風(fēng)機(jī)產(chǎn)品檢測(cè)站檢測(cè)，已獲得授權(quán)專利20多項(xiàng)。目前，75kW磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)10多個(gè)項(xiàng)目中成功運(yùn)用，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
案例名稱：寧波三菱化學(xué)有限公司污水站項(xiàng)目 技術(shù)提供單位：南京磁谷科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：日生產(chǎn)廢水約6000m3，初期污染雨水約220m3/d，混合廢水化學(xué)需氧量（COD)約在4500mg/L。采用好氧生物處理，處理后廢水水質(zhì)可達(dá)到：化學(xué)需氧量（COD)120mg/L以下，目前出水水質(zhì)基本穩(wěn)定在40mg/L，低于一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。污水站建設(shè)規(guī)模為300m3/h，建設(shè)初期采用7臺(tái)（4用3備）羅茨風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為100m3/min，壓力為80kpa，配套電機(jī)額定功率為250kW，實(shí)際耗電功率約為220kW，4臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)總耗電量每小時(shí)約為880kW。主要技改內(nèi)容：在現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，用8臺(tái)“磁谷”磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)替換掉原有羅茨風(fēng)機(jī)。主要設(shè)備為”磁谷”磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)8臺(tái)。技改投資總額350萬(wàn)元，其中設(shè)備投資328萬(wàn)元，改造費(fèi)用22萬(wàn)元。建設(shè)期3個(gè)月。年節(jié)能量646tce，年減排量1706t CO2。每年可獲得社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益為年節(jié)約電費(fèi)183.6萬(wàn)元，投資回收期1.9年。
典型案例2
案例名稱：寧波萬(wàn)華聚氨酯有限公司技改項(xiàng)目
技術(shù)提供單位：南京磁谷科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：3臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)改造成磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)。主要技改內(nèi)容：把羅茨風(fēng)機(jī)替換成磁懸浮風(fēng)機(jī)，由于磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量可以調(diào)節(jié)，原單臺(tái)流量55m³/min，功率96.6kw。改造后同等工況條件下，鼓風(fēng)機(jī)功率為73.9kw，總減少136.2kW。主要設(shè)備”磁谷”磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)6臺(tái)等。技改投資額280萬(wàn)元，建設(shè)期3個(gè)月。年節(jié)能量381tce，年減排量1006tCO2。每年可獲得社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益為節(jié)約電費(fèi)82萬(wàn)元，投資回收期3.4年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預(yù)計(jì)未來(lái)5年該技術(shù)可在相關(guān)領(lǐng)域推廣比例可達(dá)到8%，年節(jié)電量約7.34億kWh，可形成的年節(jié)能能力26萬(wàn)tce，年碳減排能力68萬(wàn)tCO2。
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