羅茨鼓風(fēng)機(jī):污水廠羅茨鼓風(fēng)機(jī)
污水廠羅茨鼓風(fēng)機(jī):污水處理廠中羅茨鼓風(fēng)機(jī)使用現(xiàn)狀
我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動著城市的快速發(fā)展,也給城市帶來了一些污染。因此越來越多的污水處理部門開始建立起來,在污水處理工藝中,鼓風(fēng)機(jī)是整個污水處理最主要的運(yùn)行設(shè)備之一,因其具有極大的節(jié)能效果,通過對其進(jìn)行節(jié)能改造,將會極錦工減少污水處理裝置的能源消耗。
一、羅茨鼓風(fēng)機(jī)的原理與特點(diǎn)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)(在工作時的優(yōu)點(diǎn)是具有很大的氣壓選擇范圍,能夠強(qiáng)行將氣體進(jìn)行抽送,而且能夠保持氣體的品質(zhì),不會對其產(chǎn)生污染,結(jié)構(gòu)簡單,維修和保養(yǎng)都很方便。同時它也具有一系列的問題,因?yàn)楣ぷ鲿r伴隨著氣體的壓縮和排放,因此其具有很大的工作噪音,同時由于其氣體密封性不夠良好,能源利用率低,所以其耗電量非常龐大。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)用于原水池和生化池的配風(fēng)需要,由于生產(chǎn)需要,鼓風(fēng)機(jī)需要24小時運(yùn)轉(zhuǎn),因此采用了兩臺鼓風(fēng)機(jī)輪流工作的方法進(jìn)行輪流使用較好。在實(shí)際運(yùn)行過程中,羅茨風(fēng)機(jī)中部分風(fēng)量經(jīng)旁路放空,而且鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部的密封性能不夠良好,經(jīng)常會發(fā)生風(fēng)量流走的現(xiàn)象,因此在能源上造成了極大的浪費(fèi),該現(xiàn)象帶來的直接后果是風(fēng)量不穩(wěn)定的突變,并伴隨著大量的噪聲,根據(jù)實(shí)際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量只能達(dá)到額定的80%-90%,而消耗的電能比額定量多出20%-30%,因此對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造勢在必行。
圖1 污水處理用羅茨鼓風(fēng)機(jī)
二、羅茨鼓風(fēng)機(jī)的變頻改造與原理
根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理,調(diào)節(jié)其輸運(yùn)氣體的壓力時,轉(zhuǎn)速保持不變,其實(shí)際的鼓風(fēng)流量改變并不明顯,效果并不好,由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的流量與其轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系,因此在調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的氣體流量時,最好的方法就是改變鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,由于轉(zhuǎn)速的改變會帶來能量消耗的變化,因此可以明顯節(jié)省消耗的電能。然而在實(shí)際的鼓風(fēng)機(jī)工作中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動負(fù)載恒定,因此在眾多的轉(zhuǎn)速改變方法中,變頻方法最為有效,具體優(yōu)點(diǎn)為機(jī)械特性最好,功率因素最優(yōu),節(jié)電效果最顯著,調(diào)節(jié)平滑,啟動電流小,因此最適宜采用。
對于實(shí)際的羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作時來講,其氣體流量的值并不能夠達(dá)到理論預(yù)期,但是與理論流量成正比關(guān)系,因此可以認(rèn)為,羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作時其流量與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度是成正比的。
由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與功率成正比,因此其運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)矩均保持不變。
在使用變頻來對羅茨鼓風(fēng)機(jī)(的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)時,具體的做法是將工業(yè)的交流電源經(jīng)過一系列的整流電路變成直流電源,然后再通過一系列的正弦波脈寬調(diào)制方法將直流電再變?yōu)轭l率可以進(jìn)行調(diào)節(jié),同時振幅也可以隨之產(chǎn)生變化的交流電源,因此 通過該可變電源為羅茨鼓風(fēng)機(jī)供電,將會靈活調(diào)節(jié)使用電源的頻率,繼而靈活改變鼓風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。
圖2 污水處理廠示意圖 (圖片來源網(wǎng)絡(luò))
三、羅茨鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際變頻調(diào)速表現(xiàn)
為了便于對比,我們首先對其中一臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻調(diào)速的測試,在對其進(jìn)行了一段時間的工作測試后,具有明顯的改變,一方面是在電能的消耗上,日耗電量大約從過去的444 千瓦時下降到現(xiàn)在的400千瓦時,實(shí)際節(jié)約了10%左右,這樣下來每年可以為分廠節(jié)約上萬元的經(jīng)費(fèi)開支,效果十分明顯,另一方面是引人了變頻器以后,系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性也得到了提高,通 過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的反饋觀察可以隨時了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也更加穩(wěn)定,同時帶來的結(jié)果就是設(shè)備運(yùn)行更加平穩(wěn),使用壽命也隨之延長,同時保養(yǎng)與維修的費(fèi)用也隨之降低,對整個系統(tǒng)都帶來了眾多益處。
在污水處理裝置的羅茨鼓風(fēng)機(jī)中引入變頻器,對鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié),能夠?yàn)槲鬯幚韽S帶來節(jié)能方面的改善,提高鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命,提高了自動化程度,節(jié)省了大量維修和保養(yǎng)的開支。另外,使用變頻器的節(jié)能改造消耗的財力物力都較小,而且能夠在短期內(nèi)迅速收到成效,因此該方法值得在同類的工廠設(shè)備節(jié)能改造工作中使用。
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污水廠羅茨鼓風(fēng)機(jī):污水處理廠羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝工藝
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司,位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn),近年來,錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā),新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī),贏得了市場好評和認(rèn)可。
連云港市主城區(qū)污水處理廠工程及污水處理工程主要鼓風(fēng)機(jī)均采用錦工的高壓羅茨鼓風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)型號為JGR200(Q=13500Nm/h,H=7.2m水柱),帶隔音罩,錦工鼓風(fēng)機(jī)廠配套 10Kv電動機(jī)N=35KW。
設(shè)備為整體運(yùn)抵現(xiàn)場,按照外方要求,不能將整體設(shè)備拆解安裝,必須整體安裝,羅茨鼓風(fēng)機(jī)平面外形尺寸為1500mmx3000mm,高約3000mm,重約7.5噸。每臺鼓風(fēng)機(jī)底部有10個200mmx150mm鍍鋅鋼板塊,鍍鋅鋼板塊的上面裝有橡膠減震裝置,通過螺栓與羅茨鼓風(fēng)機(jī)底座連接,鍍鋅鋼板塊的下表面座落在砼基礎(chǔ)面上,通過粘接使羅茨鼓風(fēng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)固效果。羅茨風(fēng)機(jī)
1定位放線
按照設(shè)計圖紙要求對羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝基礎(chǔ)進(jìn)行測量放線,經(jīng)校核無誤后,按照羅茨鼓風(fēng)機(jī)隨機(jī)帶的基礎(chǔ)底座圖,放出10塊鍍鋅鋼板塊的縱向、橫向中心線,核定無誤后再放出每塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線,此尺寸線比實(shí)際鍍鋅鋼板塊周邊各大出50mm。
2基礎(chǔ)表面處理
用帶合金片的角向磨光機(jī)對基礎(chǔ)點(diǎn)進(jìn)行磨平處理,磨平時角向磨光機(jī)要端平,用力要均勻,隨磨平隨用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量,不能出現(xiàn)超磨和單點(diǎn)有凹坑現(xiàn)象,待磨至標(biāo)高距要求標(biāo)高2mm時,換用細(xì)砂輪片進(jìn)行研磨,并找出不平點(diǎn)。
找不平點(diǎn)的方法如下:提前加工一塊和設(shè)備自帶鍍鋅鐵塊尺寸相同的鐵塊,在此鐵塊底面涂上紅色顏料,涂顏料的一面和砼面進(jìn)行刮蹭研磨,砼面上有紅色的位置,表明此位置比沒有紅色的位置高,對此位置應(yīng)再行研磨,如此反復(fù),直到每個基礎(chǔ)面出現(xiàn)均勻的紅色,并且10個基礎(chǔ)點(diǎn)標(biāo)高控制在±lmm之間,除去基礎(chǔ)表面紅色顏料,第二次準(zhǔn)確放出10塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線,此時基礎(chǔ)已達(dá)到安裝條件。
3羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝
1)每臺羅茨風(fēng)機(jī)有10個200×150mm的支撐點(diǎn),用角向磨光機(jī)對支撐點(diǎn)混凝土面進(jìn)行研磨,相臨支撐點(diǎn)標(biāo)高控制在±1mm以內(nèi)。
2)將羅茨鼓風(fēng)機(jī)整體運(yùn)至基礎(chǔ)旁,利用羅茨鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的吊車將鼓風(fēng)機(jī)整體吊至基礎(chǔ)上方,10塊鍍鋅鋼板塊已固定在羅茨鼓風(fēng)機(jī)底座上且邊線已經(jīng)校核調(diào)正,將粘接膠均勻涂抹在研磨好的砼基礎(chǔ)面和鍍鋅鋼板塊的下表面,利用吊車慢速擋緩慢放下羅茨鼓風(fēng)機(jī)。
3)羅茨鼓風(fēng)機(jī)落地時一定要使10塊鍍鋅鋼板塊的外緣尺寸和砼基礎(chǔ)面上所放的鋼板塊外邊線尺寸線重合,待粘接膠充分發(fā)泡后,除去基礎(chǔ)上多余的泡沫,此時羅茨鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)粘接完畢。
4)待粘接膠完全固化后方可撤除臨時支撐,且羅茨風(fēng)機(jī)安裝后應(yīng)清洗基礎(chǔ)及支腿。
5)羅茨風(fēng)機(jī)主機(jī)安裝完畢后,及時連接各相應(yīng)的管路及附件。
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山東省章丘市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)
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污水廠羅茨鼓風(fēng)機(jī):污水處理廠風(fēng)機(jī)選型
1 概述
目前,國內(nèi)的二級生物處理污水廠大多數(shù)采用鼓風(fēng)曝氣工藝,而鼓風(fēng)機(jī)是此工藝中最為關(guān)鍵的設(shè)備,鼓風(fēng)機(jī)的能耗有時占污水廠的總能耗的60 %左
右,因此污水處理廠選用何種形式的風(fēng)機(jī)是一個非常重要的問題。風(fēng)機(jī)選擇正確與否與投資大小和運(yùn)行理費(fèi)用密切相關(guān),涉及到投資是否合理、長期效
益高低問題。
風(fēng)機(jī)的種類主要有羅茨風(fēng)機(jī),多級離心風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī),近年又出現(xiàn)了磁懸浮和氣懸浮風(fēng)機(jī)。下面只針對目前污水廠應(yīng)用得較多的羅茨風(fēng)機(jī)、多級離心風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行比較說明。
2 各種風(fēng)機(jī)的原理和基本特點(diǎn)
2. 1 羅茨風(fēng)機(jī)
2. 1. 1 羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理
由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與殼之間的空間v0 內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0 空間是全封閉狀態(tài),所以在腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0 空間與排氣側(cè)相通時,由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高,則有一部分氣體返沖到空間v0 中去,使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時,氣體排出外。
2. 1. 2 羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
?、賰r格低;最簡單的回轉(zhuǎn)機(jī)械,易于控制和維護(hù);
②壓力隨背壓變化; 小流量高速風(fēng)機(jī)效率較高;
?、坌室话愕陀诙嗉墶渭夒x心風(fēng)機(jī);
?、芰髁看笥?20m3/ min 時占地面積大。
2. 2 多級離心風(fēng)機(jī)
2. 2. 1 多級離心風(fēng)機(jī)的工作原理
離心鼓風(fēng)機(jī)依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對氣體的作用把電機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心鼓風(fēng)機(jī)的作用,氣體從葉輪進(jìn)口流向出口的過程中, 其速度能(動能)和壓力能都得到增加,被葉輪排出的氣體經(jīng)過壓出室,大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能,然后沿排出路輸送出去,這時,葉輪進(jìn)口處因氣體的排出而形成真空或低壓,氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進(jìn)口,于是旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體。
2. 2. 2 多級離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
?、俚娃D(zhuǎn)速機(jī)械,可靠性高,使用壽命長;
?、谫徺I成本較低;備件為標(biāo)準(zhǔn)件,費(fèi)用低;不需要復(fù)雜的潤滑系統(tǒng);
③易于采用全風(fēng)冷式設(shè)計,無冷卻水相關(guān)故障和維保費(fèi)用;
?、懿僮骶S護(hù)簡單,不需要特別訓(xùn)練的操作維修人員(這對于遠(yuǎn)離大都市的工廠很重要) ;
?、轁M載效率高于羅茨風(fēng)機(jī),略低于單級離心風(fēng)機(jī);
?、揠姍C(jī)功率小于400kW的機(jī)型可選用變頻調(diào)速和直連驅(qū)動方式,可大大提高部分負(fù)載的工作效率。在大部分工況下,變頻調(diào)速的多級離心機(jī)效率會高于單級離心機(jī),由于部分負(fù)載是污水處理廠最典型的工況,因此多級離心風(fēng)機(jī)對于中小型污水處理廠來說具有更好的性能價格比和良好的長短期效益;
?、咴胍舻陀诹_茨風(fēng)機(jī)和單級離心風(fēng)機(jī);
⑧單機(jī)流量在100~400m3/ min 時具有最好的性能價格比。
2. 3 單級高速離心風(fēng)機(jī)
2. 3. 1 單級離心風(fēng)機(jī)的工作原理
基本原理與多級離心風(fēng)機(jī)一樣。空氣從鼓風(fēng)機(jī)吸入進(jìn)入進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主驅(qū)動電機(jī)借助聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接,增速齒輪驅(qū)動高速轉(zhuǎn)動的三元半開式葉輪對氣體進(jìn)行作功,氣體再經(jīng)擴(kuò)壓器、蝸室、排氣消聲器、擴(kuò)壓排出。
2. 3. 2 特點(diǎn)
①高轉(zhuǎn)速(一般超過20000r/ min) ,噪音高;
?、跐M載效率高,無法采用變頻調(diào)速,部分負(fù)載能耗高;
③大流量相對占地面積小;
?、芸刂葡到y(tǒng)非常復(fù)雜;潤滑系統(tǒng)非常復(fù)雜;維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜,大修必須請制造原廠支援;
?、菪枰貏e訓(xùn)練的操作人員;
⑥設(shè)備投資大;單機(jī)流量大于300m3/ min 的性能價格比高。
3 三種風(fēng)機(jī)綜合對比
目前國內(nèi)的市政污水廠的風(fēng)機(jī)以進(jìn)口產(chǎn)品居多,下面比較是建立在進(jìn)口風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)上的:
?、偃N風(fēng)機(jī)的能耗對比見:三種風(fēng)機(jī)流量—功率曲線圖(見圖1) 。
②三種風(fēng)機(jī)的投資成本對比見:三種風(fēng)機(jī)流量—單位流量成本曲線圖(見圖2) 。
③離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié)- 部分負(fù)載功耗(見圖3) 。
小結(jié):
①在流量較小時,三種風(fēng)機(jī)效率差異不是很顯著;
?、趯τ诖罅髁匡L(fēng)機(jī),由于羅茨式轉(zhuǎn)速無法提高,效率較低;另兩種離心風(fēng)機(jī)差距較小。
小結(jié):
從上面兩個曲線圖可以看出:
?、傩×髁糠秶?三種風(fēng)機(jī)的能耗相差很小,但是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低,性價比最好。
②中流量范圍:雖然多級離心風(fēng)機(jī)成本比羅茨鼓風(fēng)機(jī)稍高,但是其能耗低、效率高,性價比最好。
?、鄞罅髁糠秶?單級離心成本最低,能耗也最低,性價比最好。
?、俨糠重?fù)載:在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型時,流量和壓力會有一定的設(shè)計余量,特別是流量,一般會有20 %~30 %的余量;同時由于污水量和水質(zhì)的波動,每時每刻所需的風(fēng)量也在變化。所以嚴(yán)格地說,風(fēng)機(jī)總是在部分負(fù)載而總是滿載,因而必須對風(fēng)機(jī)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
?、趩渭夒x心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié):必須采用進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié),但當(dāng)流量減小時,功耗并不是同比例減小(如圖3 示) ,因此部分負(fù)載的效率低,能耗大。
?、鄱嗉夒x心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié):一般采用入口蝶閥手動或自動調(diào)節(jié),但節(jié)能效果與單級一樣不理想。HIBON 公司對于中小功率( ≤400KW) 多級離心風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù),功耗基本上與流量同步減小,部分負(fù)載的效率高。
4 結(jié)論
由上面的比較可見,三種風(fēng)機(jī)各有優(yōu)勢(這正是它們同時存在的理由) 。風(fēng)機(jī)選型沒有最好的,只有最適合的。不同規(guī)模的污水處理廠,不同的工藝,不同的投資目的,不同的使用條件得出的最佳選擇可能不同。
?、賹τ谛⌒臀鬯幚韽S,選擇簡單可靠的羅茨風(fēng)機(jī)是最好的,雖然效率差一些,但因價格低,總體價格經(jīng)濟(jì)效益可能是最好的;
?、趯τ谥行臀鬯幚韽S,選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多級離心機(jī)是最好的,特別是變頻調(diào)速多級離心機(jī),具有極高的性能價格比,長期綜合經(jīng)濟(jì)效益佳;
?、蹖τ诖笮臀鬯幚韽S,單級高速離心風(fēng)機(jī)是最佳選擇。
參考文獻(xiàn):
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[4 ] 續(xù)魁昌. 風(fēng)機(jī)手冊[M] . 機(jī)械出版社,1999 來源:谷騰水網(wǎng)
污水廠羅茨鼓風(fēng)機(jī):污水處理好氧池為啥有的用羅茨風(fēng)機(jī)有的用離心風(fēng)機(jī)
原標(biāo)題:污水處理好氧池為啥有的用羅茨風(fēng)機(jī)有的用離心風(fēng)機(jī)
污水處理好氧池現(xiàn)在使用的最多的就是羅茨風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī),那么很多客戶不是很明白為何市場上會有更多客戶選擇這兩種反而不是其他的。今天小編就帶大家來看看二者的區(qū)別在哪里?
96%
羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、機(jī)械功率高,便于維護(hù)和保養(yǎng);當(dāng)壓力在一定范圍內(nèi)變化時,轉(zhuǎn)速不變,則流量為一常數(shù);運(yùn)行時適應(yīng)性強(qiáng),在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時,可以自動調(diào)節(jié)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)是利用兩份葉形轉(zhuǎn)子或三個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對運(yùn)動來輸送氣體。
其最大的特點(diǎn)是使用時當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量之變動甚微,壓力選擇范圍很寬,功率隨著壓力的增高而增加。具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn),而且它的整機(jī)振動小。所以很多小型污水處理廠就會選擇用羅茨風(fēng)機(jī),畢竟相對來說價格是比較便宜的。
而離心鼓風(fēng)機(jī)的工作原理為當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動從而帶動風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn),氣體在離心力的作用下甩出并改變流向,動能轉(zhuǎn)換為靜壓能,從排氣口排出氣體,同時在葉輪間形成一定負(fù)壓,使外界氣體在大氣壓的作用下補(bǔ)入,達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。
它還可以稱透平鼓風(fēng)機(jī),氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下,獲得壓力和流速的增大,可以四線連續(xù)送風(fēng)。與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比,低速多級離心鼓風(fēng)機(jī)具有噪聲較低、風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠、效率較高等特點(diǎn)。所以一些中大型污水處理廠就會選擇離心風(fēng)機(jī)的比較多。
看完二者的比較之后,你們知道怎么選了嗎?
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