鼓风机是什么:六大类型、选型方法与工程应用指南

鼓风机是把空气升压后送出的通用机械,升压范围大致在 0.1 到 2 bar 之间,介于通风机与压缩机之间。在水处理行业里,它主要用于生化池曝气、气提、反冲洗与搅拌,是污水厂里耗电最多的设备之一。本文讲清六大类型怎么分、按什么选、各自适用在哪。

要点速览

  • 选型只看两个数:风量与升压。升压是加法——静水压 + 曝气器阻力 + 管路损失 + 余量。
  • 六类按轴承与压缩方式分:罗茨、螺杆、单级离心、多级离心、空气悬浮、磁悬浮。
  • 横向比机型只能比同一压力点的比功率,单位是 kW/(m³/min),不同压力点的数不能混用。
  • 曝气能耗约占污水厂全厂电耗 50%–70%,选型差一档,全年电费差得很明显。

一、它是什么、和风机压缩机怎么分

结论先给:按升压范围分。习惯上升压低于约 0.1 bar 的叫通风机,0.1 到 2 bar 之间的叫鼓风机,再往上叫压缩机。水处理里用的基本都在鼓风机这一段——生化池水深通常 4 到 8 米,折成静压大约 0.4 到 0.8 bar,加上管路与曝气器阻力,落在鼓风机的区间里。

  • 做什么用:生化池曝气(占大头)、气提回流、滤池反冲洗、池体搅拌;
  • 为什么重要:曝气能耗约占污水厂全厂电耗 50%–70%,是节能改造收益最集中的一段;
  • 怎么算账:不比额定功率,比同一工况点的比功率,单位 kW/(m³/min)。

本文的参数区间全部取自阿尔法鼓风机系列的厂家样本,逐项标注出处;样本未给逐型号性能表的机型,只写区间并注明按项目选型,不推算。

污水厂鼓风机房整体布置现场
鼓风机房 · 现场实拍。机位、进排气管路与检修面要一次排定

二、六大类型怎么分

结论先给:按压缩方式分两大族,再按轴承形式细分。罗茨与螺杆属容积式,靠转子把气体「推」出去;离心、空气悬浮、磁悬浮属速度式,靠叶轮加速再减速升压。下表是六类的参数区间与适用判断。

类型 压缩方式 参数区间(厂家样本) 适用工况 要注意的
罗茨鼓风机 容积式 皮带驱动,最大真空度 15 Hg;逐型号表见样本 p04 中低压、工况波动大 噪声与振动较大,需隔音罩
螺杆鼓风机 容积式(无油) 0.3 – 1.5 barg,比功率 0.72 – 3.71 kW/(m³/min) 需无油、压力较高 压力档对应不同变型号,跨档要换配置
单级高速离心 速度式 流量 2,000 – 250,000 m³/h,压力 0.3 – 1.8 bar(g) 风量集中、升压稳定 样本未给逐型号表,按项目选型
多级离心 速度式 流量 1,000 – 140,000 m³/h,压力 100 – 1,500 mbar 升压需求较高 逐级升压,占地较大
空气悬浮 速度式(空气轴承) AFTB 系列;样机工况点 52.0 m³/min / 60.5 kPa 中小风量、要求低噪无油 样本未给逐型号表,按项目选型
磁悬浮 速度式(磁轴承) 16 机型,风量 7 – 459 m³/min,功率 11 – 400 kW 大风量、要求高效率与调节 投资高,控制系统复杂

数据来源:美国阿尔法鼓风机样本 p04(罗茨)、p09–p11(螺杆)、p13–p14(单级离心)、p16–p17(多级离心)、p21–p24(空气悬浮)、p27(磁悬浮)。样本未给逐型号性能表的,区间照录并注明按项目选型。

另有三类本站不做,但读者常一起搜,这里如实说明:防爆型用于爆炸性气体环境,按防爆等级选型;回转式结构上与罗茨接近,多用于小风量场合;高压型升压超出常规鼓风机区间。这三类我方不供应,有需求请找对应厂家;水处理曝气工况用上表六类即可覆盖。

三、选型怎么做:先定升压,再定风量

结论先给:顺序不能反。先算升压,落到压力档上,再在该档里按风量挑机型,最后用同一压力点的比功率横向比。反过来先看功率再凑风量,必然选偏。

第一步:升压是一道加法

升压 = 静水压 + 曝气器阻力 + 管路损失 + 余量,四项缺一不可。按水深 5.0 m 走一遍,管路与曝气器阻力取 12 kPa 为算例取值

  • 静压按水柱折算:5.0 m 对应 49 kPa;
  • 加阻力:49 + 12 = 61 kPa;
  • 折成 bar:61 ÷ 100 = 0.61 bar,落在 0.6 barg 这一档。

第二步:按需氧量折风量

风量由需氧量、曝气器氧转移效率与水深共同决定,三个数缺一不可。本站不给通用系数——氧转移效率随曝气器形式、布置密度与水深变化,用别人项目的系数套自己的池子必然偏。方案阶段要拿到进水水质与负荷曲线。

第三步:用比功率比机型

比功率 = 轴功率 ÷ 风量,单位 kW/(m³/min),必须在同一压力点上比。以螺杆机 AFS2212A 为例,0.6 barg 档下比功率在 1.07 – 1.11 之间,两端高、中段低,最优区间在 2,800 – 3,000 rpm。选型时若能把常用工况点落在效率最优区间里,全年电耗更省。

第四步:核调节范围与台数

  • 单台调节比:变频调速的机型通常在 2 倍左右,AFS2212A 在 0.6 barg 档是 82.4 ÷ 38.3 = 2.15;
  • 负荷波动超过调节比就要多台并联,但系统最低流量仍是单台最低值;
  • 备用台数另算,不计入调节范围。
鼓风机装配车间现场
鼓风机装配车间 · 现场实拍。机型定下来后,接口尺寸与控制方式要在订货时写清

四、容易被漏掉的四个数

结论先给:风量与升压之外,这四项决定方案能不能落地

为什么重要 怎么取
出口温度 决定管材、软接与曝气器的耐温等级 查样本对应工况点,同档内低转速端反而更高
工况前提 样本数是特定条件下测的,现场偏离要折算 螺杆样本为 1 bar(A)、32 ℃、80% R.H.;磁悬浮为 1 atm、20 ℃、1.2 kg/m³
机房占地 换机型往往要动土建,代价远超设备差价 机器投影 + 检修通道 + 管路 + 控制柜 + 吊装路径,五项相加
能效等级 GB 28381-2026 于 2027 年 4 月实施 第 5 章规定能效等级分 3 级、1 级为最高能效等级,3 级为准入门槛

数据来源:工况前提与出口温度取自美国阿尔法鼓风机样本 p09–p11、p27;能效条款取自 GB 28381-2026 第 5 章。标准于 2027 年 4 月实施。

出口温度这一列最常被跳过。螺杆机在 1.5 barg 档的出口温度可到 150 ℃ 量级,按常温工况选管材与软接会出问题。详细读法见螺杆鼓风机参数表怎么读

五、水处理里的四类用途

结论先给:按用气位置分四类,各自的风量特征与调节要求不同。

  • 生化池曝气:连续运行、风量最大,是选型的主对象;负荷随进水水质与水温变化,调节范围要留够;
  • 气提与回流:间歇负荷,要与连续负荷分开统计,避免把间歇峰值当成常态风量;
  • 滤池反冲洗:短时大风量,通常单独配机或按峰值核算;
  • 池体搅拌:风量小但要求连续,常与曝气共用母管。

节能改造是这四类里收益最集中的一项。改造前必须实测三组数:现有机组的实际工况点、实测比功率、以及负荷曲线。没有这三组数,回收期算出来是拍的。算法见曝气能耗占全厂电耗多少:节能改造怎么算账

六、适用与不适用

结论先给:有负荷数据、升压落在 0.1–2 bar 区间的水处理工况都适用

适用

  • 污水厂生化池曝气、气提、反冲洗与搅拌;
  • 已有进水水质与负荷曲线、能把需氧量折成风量的项目;
  • 老厂节能改造中要判断换不换、换哪一类的比选。

不适用

  • 不适用:没有需氧量与负荷数据的项目——风量无从定,选型没有起点;
  • 不适用:爆炸性气体环境(需防爆型)、超出 2 bar 的高压工况——这两类本站不供应;
  • 不适用:吸气温度或海拔明显偏离样本工况的现场,要由厂家出折算系数;
  • 不适用:只有投资预算、还没算出升压的阶段。

常见问题

鼓风机和风机、压缩机怎么区分?
按升压范围。习惯上升压低于约 0.1 bar 的叫通风机,0.1 到 2 bar 之间的叫鼓风机,再往上叫压缩机。水处理曝气工况的升压通常在 0.4 到 0.8 bar,属于鼓风机这一段。这个划分是习惯口径,不同资料的分界点略有出入,工程上以实际升压需求定型。
六类机型里怎么快速缩到一两类?
先看两个条件:是否要求无油、风量量级多大。要求无油就排除皮带驱动的罗茨;中小风量且要求低噪看空气悬浮或螺杆;大风量且看重效率看磁悬浮或离心;工况波动大、压力要求不高的看罗茨。缩到一两类之后再按升压查样本。
鼓风机选型最容易错在哪?
错在顺序。先看设备功率或价格、再倒回来凑风量,是最常见的错法。正确顺序是:先算升压(静水压 + 曝气器阻力 + 管路损失 + 余量)→ 按需氧量折风量 → 落到样本的压力档上挑机型 → 用同一压力点的比功率横向比。
比功率为什么要在同一压力点比?
因为比功率是工况点的属性,不是机型的固有属性。同一台磁悬浮机在 0.6 barg 是 1.09、在 1.0 barg 是 1.67 kW/(m³/min),差五成以上。拿别人 0.6 barg 的数和自己 1.0 barg 的比,结论一定是错的。另外还要确认对方给的是轴功率还是含电机效率的输入功率。
大型鼓风机和普通的有什么不同?
主要是风量量级与配套要求不同,不是另一类机型。风量大了之后,管径、机房占地、配电容量与吊装条件都要相应放大,磁悬浮系列的额定功率跨度是 11 到 400 kW。选型方法与本文讲的一样,只是每一步的数更大、对土建的约束更强。
节能鼓风机是指哪一类?
不是某个固定类型,而是指在本项目工况点上比功率更低的那一台。同一台机在不同压力点的比功率能差五成,所以「节能」必须绑定工况点来谈。判断依据是:实测现有机组的比功率,与候选机型在同一压力点的比功率对比,再算回收期。
防爆、回转式、高压鼓风机你们做吗?
不做。这三类不在我方产品范围内:防爆型用于爆炸性气体环境、按防爆等级选型,回转式结构上与罗茨接近多用于小风量场合,高压型升压超出常规鼓风机区间。有这类需求请找对应厂家。水处理曝气工况用本文表里的六类基本能覆盖。
鼓风机价格大概多少?
取决于类型、风量、升压与配套范围,跨度很大,不看工况给不出有意义的数。比价时要统一三件事:同一工况点、同一功率口径(轴功率还是输入功率)、以及配套范围是否一致(是否含变频柜、隔音罩、进排气管路)。只比主机报价会得出错误结论,全生命周期成本里电费往往远超买价。

选鼓风机的前提是把风量与升压算准。把池深、进水水质、负荷曲线与机房条件发给我们,我们出一份含升压核算、风量折算、机型比选与比功率对照的选型计算书与报价。在建或拟建项目可先做项目报备,我们配合做技术方案;也可直接在线咨询或致电 139 1082 4602。六类机型的参数见阿尔法鼓风机系列页,磁悬浮机型见阿尔法磁悬浮鼓风机

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