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cgp7854's blog

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充氧能力和动力效率

行业标准“鼓风式潜水曝气机(HJ/T260-2006)”中的充氧能力和理论动力效率

在第3.2条“定义”中只有“充氧能力”的说明:
指转刷曝气装置在20℃、1.01325×105Pa 条件下,单位时间内向溶解氧为零的清水中所传递的氧量,单位为kgO2/h。

在第5条“要求”中也只有“充氧能力”的内容:
5.1.4 潜曝机的充氧能力应不小于表1 的规定。
表1 潜曝机技术参数
型号              电机功率kW    电压V  供气量m3/min  充氧能力kgO2/h  水深m
QBG150       15                 380    10                  40                       5
QBG085       8.5                380     6                   23                       5
QBG040       4                   380     3.5                19                       3
QBG022       2.2                380     2                   5.5                      3

在附录A中还是只有“充氧能力”的内容:
A.3 曝气机充氧能力
          qc = KLas*V*Cs(20) = 0.55*V*KLas           (A.4)
式中: qc-标准状态测试条件下,曝气器充氧能力,kg/h;
          V-测试水池中水的体积,m3;
         Cs(20)-20℃水中饱和溶解氧浓度为9.08,mg/L;

从头到尾就没有“理论动力效率”的影子,这也倒是干脆,显得光明磊落!











发表于: 2008-10-30 09:46 | 全文(查看: 159) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  

行业标准“竖轴式机械表面曝气装置(HJ/T247-2006)”中的充氧能力和动力效率

在第3条“定义”中有“充氧能力”,没有“理论动力效率”:
3.4 充氧能力
指在水温20℃、一个标准大气压状态下表曝机于单位时间内向无氧清水中转移的公斤氧量,单位:kgO2/h。

在第5.2条“性能要求”中有“动力效率”的要求:
5.2.1 在附录A 规定的试验条件下,表曝机的性能应符合以下要求:
a) 表曝机的动力效率(充氧能力与整机输入功率的比值)应大于1.88 kgO2/kW·h。

在附录A中:
A.4 表曝机动力效率
       Ep=qc/NT           (A.5)
式中: Ep—标准状态测试条件下表曝机动力效率,kg/kW·h;
        qc—标准状态测试条件下表曝机充氧能力,kg/h;
        NT—总输入功率,用功率表测定,kW。

这里采用了“总输入功率”,那么得到的也就是真实的“动力效率”。实际上所有配带电机的自成体系的曝气系统都应该给出真实的“动力效率”,那种读出了输入功率之后,还非要根据电机、风机、减速机的效率刻意计算出“理论”的动力效率,不知道用意何在?
发表于: 2008-10-29 09:57 | 全文(查看: 263) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  

行业标准“中、微孔曝气器(HJ/T252-2006)”中的充氧能力和动力效率

今天再来看看行业标准“中、微孔曝气装置(HJ/T252-2006)”中的情况吧,
这里倒是干净,在第3条“定义”里面就不出现充氧能力和理论动力效率了。只是在第5.2条“性能要求”中规定了充氧能力和理论动力效率:
技术指标                                  增强PVC软管型    橡胶膜盘型    陶瓷刚玉板型       钛板型
充氧能力,kgO2/h                    ≥0.10               ≥0.13         ≥0.13               ≥0.13
理论动力效率,kgO2/kW·h      ≥4.0                 ≥4.5           ≥5.0                 ≥5.0

在附录A(规范性附录)“转盘曝气装置清水充氧性能的计算”中,完全遵循CJ/T3015.2标准的条款:“NT—曝气器充氧时所耗理论功率,即不计管路、风机、电机损失,只考虑曝气器充氧单位时间所消耗的有用功,kW”,并把语法上的错误也纠正过来了。这样一来,“理论”的动力效率就能够达到非常漂亮的5.0kg/kWh了,真正在实际曝气过程中实现的动力效率就看你的系统设计了,通常风机流量越大效率也就越高一些,那种配备3.0千瓦以下电机的风机,由于风机、电机的效率都比较低,也就别指望获得高的动力效率了。
发表于: 2008-10-28 19:10 | 全文(查看: 457) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  

2008年10月28日 于EEDU精英空间:行业标准“转盘曝气装置(HJ/T280-2006)”中的充氧能力和动力效率

今天再来看看行业标准“转盘刷曝气装置(HJ/T259-2006)”中的情况吧,标准里当然也有充氧能力和动力效率这两个技术参数,但是与“曝气器清水充氧性能测定(CJ/T 3015.2)” 的表述同样有较大的出入,不过不会再让人感到困惑了,因为已经是常态了。
在第3条“定义”里面有:
3.3 充氧能力
又称标准氧转移速率。指单个曝气转盘在20℃、1.01325×105Pa 条件下,每小时的充氧量,单位为kg/h*ds。(注:这里没有“向溶解氧为零的清水”的字样)
注:“定义”里面没有“ 动力效率”或者“理论动力效率”的内容。
在第5.2条“技术要求”里面规定了充氧能力和动力效率的要求:
技术性能应达到下述要求:
1) 单盘充氧能力不小于1.4 kg/h·ds(总充氧能力除以转盘篇片数);
2) 动力效率不小于2.5 kg/kW·h(以净消耗功率计)。(注:这里出现了“以净消耗功率计”的字样)
在附录A(规范性附录)“转盘曝气装置清水充氧性能的计算”中,出现的是“理论动力效率”:
A.4 曝气器理论动力效率
    Ep=qc/NT      (A.5)
式中: Ep—标准状态、测试条件下曝气器充氧理论动力效率,kg/kW·h;
        qc—标准状态测试条件下曝气器充氧能力,kg/h;
        NT—曝气器充氧时所耗的净消耗功率(根据计算出的输入功率的平均值,以及减速器的效率,算出转盘的净消耗功率),kW。(注:这应该是曝气转盘的轴功率吧,确实有点理论的意思,不过是不是还应该考虑电动机的效率啊?!)
同样的,如果真的能够达到“2.5kg/kWh(以净消耗功率计)”的话,那倒也是很不错的了,这种设备也许值得大家选取也未可知。
发表于: 2008-10-28 09:39 | 全文(查看: 75) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  

2008年10月25日 于EEDU精英空间:行业标准“转刷曝气装置(HJ/T259-2006)”中的充氧能力和动力效率

在行业标准“转刷曝气装置(HJ/T259-2006)”中当然也有充氧能力和动力效率这两个技术参数,但是与“曝气器清水充氧性能测定(CJ/T 3015.2)” 的表述有较大的出入,让人感到困惑。
在第3条“定义”里面有:
3.3 充氧能力
又称标准氧转移速率。指转刷曝气装置在20℃、1.01325×105Pa 条件下,单位时间内向溶解氧为零的清水中所传递的氧量,单位为kgO2/h。(注:这里有“向溶解氧为零的清水”的字样)
3.4 动力效率
又称标准曝气效率。指转刷曝气装置在20℃、1.01325×105Pa 条件下,消耗单位轴功率所传递的氧量,单位为kgO2/kW。(注:这里没有使用“理论动力效率”而用了“动力效率”,同时又称“标准曝气效率”,没有使用“有用功”,而使用“单位轴功率”,根据上下文似乎应该用“单位轴功”更为恰当,单位也应该是“kgO2/kWh”)
在第5.2条“性能要求”中规定了各种规格的技术性能,动力效率均为1.8kgO2/kWh;
在附录A(规范性附录)转刷曝气装置清水充氧性能的计算中,出现的是“理论动力效率”:
A.4 计算曝气装置理论动力效率EP 的公式
    EP=qc/NT      (A.5)
式中: Ep—标准状态测试条件下曝气装置充氧理论动力效率,kg/kW·h;
        qc—标准状态测试条件下曝气装置充氧能力,kg/h;
        NT—曝气装置充氧时所消耗的功率,kW。
在附录C(规范性附录)转刷曝气装置动力效率测试方法中,又使用了输入功率的概念:
C.2 原理
     SAE = SOTR / NS          (C.1)
    式中:SAE- 动力效率,KgO2/kWh;
             STOR- 充氧能力,KgO2/h;
             Ns- 输入功率,kW。
C.4 试验程序
在现场利用功率表记录实际的单机整机输入功率,如现场没有功率表可利用电压表和电流表,并按下式计算功率:
     Ns=1.732 VI cosφ        (C.2)
式中:Ns-输入功率,kW;
         V-运行电压,V;
         I-运行电流,A;
        cosφ-额定功率因数。
C.5 计算
动力效率按式(C.1)求得。

这里的“动力效率”已经不那么“理论”了,“有用功”逐渐变成“单位轴功率”、“消耗的功率”,最后干脆就是实测的“输入功率”。如果真的能够达到1.8kgO2/kWh的话,那倒也是很不错的了,这种设备也许值得大家选取也未可知。
发表于: 2008-10-25 21:54 | 全文(查看: 100) | 评论(0) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  

2008年10月23日 于EEDU精英空间:

一直以来,在看到的一些曝气设备标准里面,都有两个技术参数:充氧能力和理论动力效率,在引用标准中都会列入“ 曝气器清水充氧性能测定(CJ/T 3015.2)”这一标准。最近在网上找到了这个标准的电子版。仔细阅读之后,发现以前对这两个技术参数的认识是很不够的。以前总以为根据这两个技术参数就可以进行曝气设备的选型,并且可以估算整个曝气过程的耗电水平了。现在才知道其实并没有这么简单,这两个技术参数不能直接用于设计计算。还是来看看作为引用标准的“ 曝气器清水充氧性能测定(CJ/T 3015.2)”里面是怎么描述的吧:
对于充氧能力qc(kg/h),标准里写得很清楚:是指曝气器在标准状态、测试条件下,单位时间向溶解氧浓度为零的水中传递的氧量。充氧能力与氧亏成正比,当水中溶解氧浓度为零时,氧亏等于相应条件下的饱和溶解氧浓度,从而达到最大值,而实际运行过程中,溶解氧浓度并不总是等于零,就是说在测试条件下得到的充氧能力在实际运行时往往无法重现。进行设计计算时需要根据运行过程中可能达到的溶解氧浓度加以调整。例如,当曝气产品的充氧能力为5.0kg/h,水中溶解氧浓度为2.0mg/L,则实际上能达到的充氧能力可能只有3.9kg/h(=5.0*(9.08-2.0)/9.08)。
对于理论动力效率E[kg/(kWh)],要注意里面的“理论”这个定语以及“有用功”这个词的含义:曝气器在标准状态、测试条件下,消耗1kWh有用功所传递到水中的氧量。这里所说的“消耗1kWh有用功”可不是从电度表上读出的数据,它只是一个理论计算值,不同的曝气器具各有不同的计算公式。举一个例子,在标准“中、微孔曝气器(HJ/T252-2006)”中,规定了各种技术指标(当然包括充氧能力和理论动力效率),对于“陶瓷刚玉板型曝气器”:充氧能力≥0.13kg/h,理论动力效率≥5.0kg/kWh,阻力损失≤5.0kPa,还注明了测试条件:服务面积为0.5m2,曝气深度为4.0m,标准通气量为2.0m3/h,水温为20℃。在附录A中也对充氧能力和理论动力效率做了解释,不过与CJ/T 3015.2标准中的解释有所出入:
qc—标准状态测试条件下曝气器充氧能力,kg/h;(这里没有水中溶解氧为零的说明)
NT—曝气器充氧时所耗理论功率,即不计管路、风机、电机损失,只考虑曝气器充氧单位时间所消耗的有用功,kW。
现在就以前面提到的内容试着进行计算,曝气器内的风压与大气压的差值大概只能算45kPa了(=4.0*10+5.0),理论功率NT按简化算法(=(P2-P1)*Q/3600)等于0.025kW,结果理论动力效率Ep=qc/NT=0.13/0.025=5.2kg/kWh,与“理论动力效率≥5.0kg/kWh”大致接近,计算方法应该就是这样的了。
在实际曝气过程中的情况会是怎么样的呢?最近有人拿了一个河道水体曝气方案让我提意见,现在就作为例子加以说明:50个曝气盘组成一个曝气单元,曝气深度为2.0m,配一台离心风机(风压为23kPa、风量为100m3/h、电机额定功率为3.0kW),假定工作时电机运行在额定状态下,额定效率为82%,则输入功率为3.66kW;由于曝气深度只有测试条件的0.5倍,在曝气过程中,曝气盘附近水体中的溶解氧浓度可能达到3.0mg/L,那么单个曝气盘的充氧能力大概只有0.044kg/h了(=0.13*(9.08-3.0)/9.08*0.5);那么最后动力效率就只有0.60kg/kWh了,当然这里计算的是实际动力效率,而不是什么“理论”值。
经过这么一算,不知道大家在看到曝气器具厂商提供的充氧能力和理论动力效率这两个技术参数的时候,会有什么样的感想?!

发表于: 2008-10-23 22:48 | 全文(查看: 186) | 评论(2) | 本文地址 | 收藏 
分类: 充氧能力和动力效率(6)   标签: 环境  
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