进口螺杆鼓风机与罗茨鼓风机怎么选:升压边界与比功率口径

进口螺杆鼓风机和罗茨鼓风机都是容积式风机,外形也都是一台带隔音罩的机组,所以经常被摆在一起比价。但它们真正的分界不在价格,而在两处:能做到多高的升压,以及同样风量下要花多少轴功率。本文用厂家样本的逐机型数据把这两条线画出来,也说清楚样本里哪一格是空的、该向厂家要什么。

要点速览

  • 升压边界最先卡人:罗茨 AF 系列 13 个机型的最大升压在 60 – 110 kPa 之间且逐机型不同;螺杆 AFS 系列覆盖 0.3 – 1.5 bar(g),即 30 – 150 kPa。
  • 比功率这一项螺杆样本给得最细:AFS 系列样本给到 0.72 – 3.71 kW/(m³/min),逐机型、逐转速、逐压力都有。
  • 罗茨的电机功率与噪音,厂家没有公开逐机型数据——站上如实标「按项目选型」,比价时必须让厂家按你的工况点书面给出。
  • 单机风量的量级不同:罗茨 AF 系列最大 13,500 m³/h(225 m³/min),螺杆 AFS 系列样本三张表覆盖 4.4 – 82.8 m³/min。
  • 比之前先对齐工况:两家样本的试验条件不一样,不对齐就比,数字没有意义。

一、先看升压:这条线过不去,比功率就不用谈了

选型第一步永远是升压。池深、管路阻力与扩散器阻力加起来决定了风机出口必须给到多少压力,这个数不满足,风量再大也没用。

整机型号 最大流量 m³/h 最大升压 kPa 最大真空 kPa
AF002XPC 550 100 50
AF103XPC 900 100 50
AF105XPC 1,400 100 50
AF108XPC 1,800 100 50
AF212XPC 2,700 100 50
AF218XPC 3,150 100 50
AF326XPC 4,300 100 50
AF343XPC 5,000 93 50
AF455PC 7,000 110 50
AF470PC 8,000 90 50
AF590PC 9,000 90 50
AF5110PC 11,000 60 50
AF5170PC 13,500 85 50

数据来源:美国阿尔法装备控股集团公开机型参数(厂家参数),50 Hz,标准进气状态 1 atm、20 ℃。原表升压单位为 mbar,此处按 1 bar = 100 kPa 换算。全系列最大真空度另标 15 Hg。电机功率与噪音厂家未公开逐机型数据,按项目选型。

这张表有两处要盯住。第一,最大升压不是全系列一个数——AF455PC 能到 110 kPa,AF5110PC 只有 60 kPa,两者相差近一倍,而后者的最大流量反而更大。「大机型 = 高升压」在这张表里不成立。第二,风量最大的 AF5170PC(13,500 m³/h)升压是 85 kPa,如果你的工况要 100 kPa 以上、风量又要上万,这一系列里就没有对得上的格子。

螺杆这边的边界宽一些。AFS 系列样本给的排气压力范围是 0.3 – 1.5 bar(g),换算成 30 – 150 kPa,覆盖了罗茨的全部区间并向上多出一截。所以第一条筛选很简单:要求升压超过 110 kPa 的工况,罗茨 AF 系列直接出局,剩下的才是螺杆与离心之间的选择。

阿尔法罗茨鼓风机整机,可见皮带传动罩壳与电机
罗茨鼓风机整机 · AF 系列采用皮带驱动,带皮带自动张紧装置

二、再看比功率:螺杆样本给到逐工况点

比功率就是每输送 1 m³/min 空气要花的轴功率,单位 kW/(m³/min)。它是曝气电耗的直接来源——同样的风量,比功率差 0.1,一年的电费就差出好几万。

AFS2205C 在 6,000 rpm 下的逐压力表

排气压力 bar(g) 流量 m³/min 轴功率 kW 比功率 kW/(m³/min) 出口温度 ℃
0.3 9.7 6.9 0.72 58
0.4 9.5 7.8 0.83 65
0.5 9.3 8.8 0.95 72
0.6 9.2 9.9 1.07 79
0.7 9.1 11.1 1.22 85
0.8 9.0 12.5 1.39 90
0.9 8.9 13.6 1.53 95
1.0 8.8 14.9 1.69 101
1.1 8.7 16.2 1.87 108
1.2 8.6 17.7 2.06 116
1.3 8.5 19.3 2.29 124
1.4 8.3 21.1 2.54 133
1.5 8.1 23.0 2.84 141

数据来源:美国阿尔法装备控股集团《鼓风机》厂家样本 p09(AFS2205C 产品性能表)。试验条件:吸气压力 1 bar(A)、吸气温度 32 ℃、相对湿度 80% RH、转动惯量 0.046 kg·m²。样本给出 3,500 – 8,000 rpm 共 9 档转速,此处取 6,000 rpm 一列;全系列(AFS2205C / AFS2208A / AFS2212A)比功率区间为 0.72 – 3.71 kW/(m³/min)。

可复算算例:取 0.6 bar(g)、6,000 rpm 这一格,流量 9.2 m³/min、轴功率 9.9 kW,样本比功率 1.07 kW/(m³/min)——用 9.9 除以 9.2 复算得 1.076,与样本一致。按连续运行折算电费:

  • 日耗电 = 9.9 × 24 = 237.6 kWh
  • 年耗电 = 237.6 × 365 = 86,724 kWh
  • 按电价 0.65 元/kWh,年电费 = 86,724 × 0.65 = 56,370.6 元

把同一张表往下读一格就能看出压力的代价:从 0.6 bar(g) 走到 1.0 bar(g),流量只掉了 0.4 m³/min,轴功率却从 9.9 kW 升到 14.9 kW,比功率从 1.07 涨到 1.69。多要 0.4 bar 的升压,电费涨五成——这就是为什么曝气改造要先去核池深与管路阻力,而不是先去比设备价。

转速那一维也值得看。同样 0.6 bar(g),转速从 6,000 rpm 提到 8,000 rpm,流量从 9.2 涨到 12.2 m³/min,比功率却从 1.07 微降到 1.06——在这张表上,靠提转速拿风量几乎不额外付比功率的代价,代价出在轴承寿命与噪音上,那两项要另外问。

三、罗茨这边缺的那一格:电机功率

上面那张罗茨表里有两列写着「按项目选型」:电机功率噪音。这不是我们偷懒没填,是厂家没有公开逐机型的数据。按站点的数据纪律,查不到就写「未公开」或「按项目选型」,不推算、不拿相近机型顶替。

这一格空着的后果很实际:没有电机功率,就算不出罗茨的比功率,也就没法和螺杆做同口径的电耗比较。遇到要比选的项目,正确做法不是找个经验公式套,而是向厂家书面索取三样东西:

  • 你的工况点上的轴功率:注明是哪一台机型、哪个转速、哪个升压,以及是轴功率还是电机输入功率(两者差一个电机效率,别混用);
  • 试验条件:进气压力、进气温度、相对湿度——样本的标准进气状态是 1 atm、20 ℃,螺杆表却是 1 bar(A)、32 ℃、80% RH,两者不对齐就直接比数字,比出来的差值一半是工况差;
  • 噪音的测点与工况:带不带隔音罩、测点距离多少米、在什么负荷下测的。

把这三样写进技术协议,比在方案阶段争论「谁更省电」有用得多。比功率的完整算法与年电费口径见螺杆鼓风机比功率:逐工况点怎么算年电费;罗茨的适用边界见罗茨鼓风机:皮带驱动与真空工况的适用边界

四、除了这两个数,还有三处结构性差别

对照项 螺杆(AFS 系列) 罗茨(AF 系列)
压缩方式 阴阳转子在机体内做内压缩 两叶转子只输送不内压缩,压力靠背压建立
排气压力范围 0.3 – 1.5 bar(g)(30 – 150 kPa) 最大升压 60 – 110 kPa,逐机型不同
传动 样本按机型给出转速档位,3,500 – 8,000 rpm 皮带驱动,带皮带自动张紧装置
真空工况 样本未列真空参数 最大真空 50 kPa(15 Hg),全系列
逐工况点数据 有:逐机型、逐转速、逐压力的流量 / 轴功率 / 比功率 / 出口温度 仅最大流量、最大升压、最大真空三列
样本称无油螺杆 样本未就此项作说明

数据来源:美国阿尔法装备控股集团《鼓风机》厂家样本 p04 / p06(罗茨)与 p09 – p11(螺杆)。「样本未列」「样本未就此项作说明」表示厂家资料中没有该项,不代表设备不具备该特性。

三处差别里,真空工况这一条最容易被忽略。污泥线上的真空抽吸、气力输送这类场合要的是负压能力,罗茨表里明确给了 50 kPa 的最大真空,而螺杆样本里没有这一列——遇到真空需求,先问厂家有没有对应机型,别默认能做。

阿尔法封闭式鼓风机机组与触摸屏控制面板,右侧为黑色保温风管与蓝色蝶阀
封闭式鼓风机机组 · 现场实拍。隔音罩内是主机与电机,出口接保温风管与蝶阀

五、标准口径:比参数之前先对齐工况

两台机器的样本条件不同,直接比数字会得出错误结论。对齐要按国标的规定工况来。

  • GB 28381-2026 第 7.1 条规定的能效考核工况是:进口压力 101.3 kPa(绝对压力)、吸入温度 20 ℃、相对湿度 50%,流量取产品技术文件规定的性能保证工况输送量;
  • 罗茨样本的试验条件是 50 Hz、标准进气状态 1 atm、20 ℃——湿度未注明;
  • 螺杆样本的试验条件是吸气压力 1 bar(A)、吸气温度 32 ℃、相对湿度 80% RH——温度比规定工况高 12 ℃,湿度高 30 个百分点;
  • 结论:两张表不能直接对减。要比能效,先让厂家把数据折算到 GB 28381-2026 第 7.1 条的规定工况,或者至少折算到同一组进气条件,并把折算方法写进技术文件。

能效等级的对标方法见GB 28381-2026:污水厂鼓风机能效怎么对标

六、适用与不适用

优先看进口螺杆鼓风机的场合

  • 升压要求超过 110 kPa——罗茨 AF 系列做不到,先看螺杆;
  • 中小流量、连续运行、把年电费当主要成本项的曝气工况;
  • 需要逐工况点核算电耗、在投标文件里要提供比功率曲线的项目;
  • 对无油有明确要求的工艺气场合。

优先看罗茨鼓风机的场合

  • 升压在 100 kPa 以内、单机风量要上万 m³/h 的场合;
  • 有真空需求的工况——罗茨全系列给到 50 kPa 最大真空,螺杆样本没有这一列;
  • 间歇运行、年运行小时数低、电费不构成主要成本的场合;
  • 现场维护力量偏传统、更熟悉皮带传动的项目。

两者都不适用

  • 单机风量远超 13,500 m³/h 的大型污水厂主曝气——那是离心与磁悬浮的区间,见进口鼓风机单级与多级离心:到底怎么分
  • 负荷长期在 50% 以下摆动、又没有变频与并机方案的场合——先把调节方案定了再选机型;
  • 只有一个「风量」数、没有升压要求的询价——这种情况下谁的报价都不可比。

常见问题

螺杆和罗茨最本质的区别是什么?
压缩方式。螺杆是阴阳转子在机体内做内压缩,出口压力由机器本身建立;罗茨的两叶转子只把空气从进口推到出口,不做内压缩,压力靠管路背压建立。这个差别直接反映在排气压力范围上:厂家样本里螺杆 AFS 系列覆盖 0.3 – 1.5 bar(g),罗茨 AF 系列最大升压在 60 – 110 kPa 之间。
罗茨的比功率到底是多少?
厂家样本没有公开罗茨的逐机型电机功率,所以算不出比功率,站上如实标注为「按项目选型」。需要比选时,请厂家书面给出你的工况点上的轴功率、对应机型与转速、以及试验条件(进气压力、温度、湿度),拿到这三样才能和螺杆做同口径比较。
升压 100 kPa 的工况,两种都能选吗?
要看具体机型。罗茨 AF 系列里 AF002XPC 到 AF326XPC 的最大升压是 100 kPa,但 AF343XPC 是 93 kPa、AF470PC 与 AF590PC 是 90 kPa、AF5110PC 只有 60 kPa。也就是说同一系列里有的机型够、有的不够,不能按系列一刀切,要逐机型查表。
为什么样本里压力升一档,电费涨那么多?
看 AFS2205C 在 6,000 rpm 的那一列:0.6 bar(g) 时轴功率 9.9 kW、比功率 1.07;1.0 bar(g) 时轴功率 14.9 kW、比功率 1.69。流量只掉了 0.4 m³/min,功率涨了 5 kW。所以曝气节能改造的第一步是核池深与管路阻力,把不必要的升压降下来,而不是先去比设备价格。
提转速拿风量会不会更费电?
按这张样本表不会明显更费。同样 0.6 bar(g),6,000 rpm 时流量 9.2 m³/min、比功率 1.07;8,000 rpm 时流量 12.2 m³/min、比功率 1.06。比功率基本持平。但转速提高的代价在轴承寿命、噪音与出口温度上——同一格的出口温度从 79 ℃ 降到 75 ℃ 是因为风量增大带走了热,轴承与噪音数据要单独向厂家索取。
两家样本的数字能直接相减吗?
不能。罗茨表的试验条件是 50 Hz、1 atm、20 ℃;螺杆表是 1 bar(A)、32 ℃、80% RH。温度差 12 ℃、湿度差 30 个百分点,空气密度不同,流量与功率都会变。按 GB 28381-2026 第 7.1 条,能效考核的规定工况是 101.3 kPa 绝压、20 ℃、50% RH,比之前请厂家把两组数据都折算到同一组条件。

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