摘要：文章探讨了罗茨风机在污水处理曝气过程中机体超温的原因分析及解决措施，并对罗茨风机的工作原理及超温现象进行了阐述。
关键词：罗茨风机;超温;填料
1.前言
罗茨风机 属容积式风机，叶轮端面、风机前后端盖[1]。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送，更适用于低压力场合的气体输送和加压系统，也可用作真空泵等。罗茨风机是一种容积式、回转式鼓风机。空气通过进气消声器进入风机，机壳内两个叶轮彼此保持一定的啮合间隙，通过同步齿轮带动作等速反向旋转，把吸入气体从进口推移至出口，并克服出口侧高压气体的阻力，经排气消声器、弹性接头、泄压阀及单向阀而强制排出机组，达到输送气体的目的。但是该设备运行存在严重超温问题，机壳超温不但给设备本身带来了很多问题，增加运行风险，同时导致部分生产系统停运，造成工艺产水指标超标，是关乎环保设施能否平稳运行的重大隐患。只有查找到问题的根源，才能彻底解决机体超温问题，因此必须对列罗茨风机超温问题进行分析以及研究超温的解决措施。
2.超温引起的现象
罗茨风机带负荷试运，今年以来发现风机轴承温度逐渐增加至126.8℃，与单机试运时轴承温度78℃偏差较大。由于罗茨风机超温问题处理过程比较复杂，超温问题是设备运行重大隐患[2]，在运行期间，由于机体超温造成了罗茨风机频繁启停，因为罗茨风机不能长周期运行，所以导致滤池出水指标不达标等生产难题，超温运行最终暴露出以下问题：
1）风机油温升高，密封性能下降，频繁漏油;
2）油封受热加速性能恶化，加剧漏油现象;
3）风机齿轮得不到充分润滑导致磨损;
4）润滑油性能恶化，导致轴承温升较大，轴承使用寿命缩短;
5）风机转子磨损，间隙变大，核心部件损坏;
6）风机检修导致部分曝气生物滤池停运，产水不达标。
3.超温原因分析
该风机的用户点是曝气生物滤池，滤池里面设有曝气管、曝气盘和滤料，污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并被滤料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让净化的水通过，这样可在一个密闭反应器中达到完全的生物处理。滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3.5m，为防止滤料流失，滤床上方设置装有滤头的混凝土挡板，滤头可从板面拆下，不用排空滤床，方便维修。挡板上部空间用作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定。
滤池供气系统分两套管路，置于填料层内的工艺空气管用于工艺曝气（主要由罗茨风机提供增氧曝气），并将填料层分为上下两个区：上部为好氧区，下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求，填料层的高度不同，好氧区、厌氧区所占比例也相应变化;滤池底部的空气管路是反冲洗空气管。重点排查滤池进污水后，达到额定曝气量，风机参数的变化情况。
3.1 风机憋压
通过调查对比单机试运阶段轴承温度和压缩段温度与带负荷运行阶段轴承温度和压缩段温度发现：该风机压缩段温度上升明显，轴承温度上升是因为压缩段温度上升热传导所致，风机存在憋压情况。
3.2 滤层填料过厚
通过观察发现：曝气池的运行实际需要7米的扬程，而该风机的实际额定扬程为5米。查阅曝气池的技术文件，曝气池的设计额定扬程也是5米，从而得出结论，因为滤层填料过厚，超出设备额定扬程范围，曝气池实际运行超出了设计范围。需要排查滤料和曝气系统。保证水质处理效率相同的情况下，通过与设计院沟通，滤池滤层填料厚度2.5米即可满足需要，而我厂滤层厚度为3.5米。
3.3 滤层污堵的更加密实
另一方面是因为随着运行时间增加，滤层被污堵的更加密实，管道结垢流道变窄，进而增加了风机出口排气阻力，导致实际使用压力超出机组额定升压范围，因此部分气体始终在机体内循环，转子不断对内部循环气体做功，引起气体温度不断增加，最终出现超温现象。
4.解决措施
现场临时采取应急降温措施：1）启动风机罩上的換气风机;2）打开曝气生物滤池泵房窗户，关闭曝气生物滤池泵房部分暖气片，降低室内环境温度;3）打开消音罩加强空气对流;温升趋势得到缓解。设备专业主动到现场检查，判断润滑油变质导致温度异常升高，为进一步降低温度，对六台风机齿轮箱进行更换润滑油（L-CKD220齿轮油），温升再次减弱，监护运行2个月，期间个别风机温度仍然增加，采取措施：更换润滑油牌号，使用美孚SHC630高级合成齿轮油。6月初，针对个别温度较高的风机增设轴流风机进行物理降温，效果明显，环境温度逐渐增加，六台风机温度同时增加至指标边界。4）设备润滑油由矿物油L-CKD220更换为合成齿轮油SHC630。
通过以上分析，减少滤料厚度，是降低设备运行温度的主要手段。经过多次交流，在不断的经验积累中，问题逐渐清晰，解决方案最终得到确定。
4.1 降低进气温度（指标≤40℃）
通过打开窗户增强空气对流，改变风机罩换气风机位置增加风机吸入压力，开启风机消音罩侧门和关闭部分暖气片降低厂房环境温度[3]。由于超温运行出现润滑油漏油、变质问题，及时组织人员进行补油、换油等应急措施，前期使用L-CKD220矿物油，更换为美孚SHC630合成齿轮油。
4.2 进行物理降温
针对个别温度较高风机，采取临时措施，增设轴流风机对高温部位进行物理降温，减少超温后遗症。通过改造，在机组出口消音器引一根工厂风线，提供压力、流量稳定的气源，一方面可以降低风机运行负荷，另一方面优化生产工艺、系统平稳运行，保证出水指标。