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鼓风机的定义：

 

它是一种输送气体的通用机械。从能量观点来分析，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械，作为气体动力源主要用于气体输送。从使用领域分析还可用于气体助燃、金属氧化、脱硫氧化、发酵、污水处理等。

 

鼓风机的分类：

 

容积式：罗茨风机、螺杆风机

 

离心式：多级离心风机（低速）

 

单级离心（高速）：齿轮增速、空气悬浮、磁悬浮

 

各类鼓风机原理及优缺点：

 

1.罗茨鼓风机

 

原理：罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，目前多为三叶型，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3 次吸、排气。结构简单，性能稳定。特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化时，流量变化很小。

 

 

优点：

 

结构简单、工作稳定、噪音较大、应用范围广、能耗高、体积大

 

缺点：

 

（1）无内压缩过程，绝热效率较低（小机型尤为偏低）；

 

（2）由于间隙的存在，造成气体泄漏，且泄漏流量随升压或压力比增大而增加，因而限制了鼓风机向高压方向的发展；

 

（3）由于进、排气脉动和回流冲击的影响，气体动力性噪声较大。

 

2.螺杆鼓风机

 

原理：螺杆式风机的运行原理是两根平行的阴阳转子在“∞”形气缸中相互啮合形成工作容积，通过同步齿轮，转子作反向高速转动，随着转子转动工作容积的大小发生周期性的变化，在气体输送过程中同时实现气体的压缩。

 

 

 

优点：

 

（1）排量、 输出压力控制方便。

 

（2）抗污染能力强。螺杆式风机的增压部件为一组相互啮合的螺杆， 这种结构具有很强的抗污染能力。

 

缺点：

 

（1）易出现漏气现象。 以螺杆相互啮合进行空气压缩的螺杆式风机因其结构特点， 容易出现漏气现象。

 

（2）螺杆易磨损。 螺杆式风机的啮合压缩方式需要2支螺杆在工作中不断接触，这就会出现螺杆材料的磨损， 且随着使用时间增加，磨损情况也会逐渐加剧。

 

3.多级离心鼓风机

 

原理：离心鼓风机是电机机带动风机叶轮旋转，使叶片之间的气体在离心力的作用下甩出，外界气体通过叶轮中间形成的负压吸入，达到连续鼓风的目的。在常规转速下单级离心升压有限，采用多级串接的方式可达到升压要求，称为多级离心风机。

 

 

优点：

 

（1）满载效率高于罗茨鼓风机

 

（2）低速多级离心式鼓风机是低转速机械风机运行平稳可靠、使用寿命长。

 

（3）操作维护比罗茨风机简单，全风冷式设计，无冷却水相关故障和维保费用。

 

缺点：

 

（1）流量调节性能差、效率偏低、能耗高，运行费用高。

 

（2）多机并联运行时，易相互干扰，发生喘振。

 

（3）体积大、质量重、振动大，安装需做基础。

 

（4）有油，要定期的更换润滑油。

 

4.单级齿轮增速鼓风机

 

原理：其工作原理是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心鼓风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增加主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。

 

 

优点：

 

（1）采用三元流动理论设计，且是一级结构，流道短、损失较小，效率较多级离心提高10-15%。

 

（2）结构上采用轴向进气导叶调节装置，使其在低负荷条件下也可以达到较高的运行效率，这是罗茨风机没有的优点。

 

（3）采用自动化监控系统，自动化程度高。

 

缺点：

 

（1）高转速，噪音高，无法采用变频调速，部分负载能耗高。

 

（2）齿轮箱结构复杂，设润滑油循环系统和冷却等辅助系统，维护成本高，大修必须返厂

 

（3）设备造价高。

 

（4）体积大，振动大，安装需做基础

 

（5）有油，要定期的更换润滑油，且需要特别训练的操作人员

 

5.空气悬浮离心式鼓风机

 

原理：空气悬浮鼓风机操作主要通过离心力完成，启动前轴和轴承之间有物理性的接触，启动时轴和轴承相对运动以产生空气压力，轴回转的时候, 轴周围的空气流动（速度能量）变换成压力，使回转轴自转，在轴达到一定的回转速度时（3000-5000RPM）空气压力使得轴浮扬。旋转的叶轮使气体获得离心力。

 

 

优点：

 

（1）节能高效，空浮鼓风机使用了空气悬浮轴承，直联技术，高效叶轮，用词无刷直流电机，无额外的摩擦，风机根据输出的风量自动调整电机功率的消耗，保持设备运行的高效率。

 

（2）无保养，没有传统风机所必须的齿轮箱及油性轴承，采用的一系列高新技术叶轮与电机不使用联轴器，直接连接，智能控制系统，提高供气系统运行的稳定性。

 

（3）运转控制便利，可在个人电脑上对风机转数，压力，温度，流量等进行自检并定压运转，复核/无符合运转，超负荷控制，通过控制系统等实现无人操作。

 

缺点：

 

（1）空气悬浮风机由于使用外部动压空气，在转速较低的情况下，主轴存在干摩擦问题，解决此问题对厂家的技术水平提出了较高要求。

 

（2）空气悬浮轴承在启动和暂停的时候，需要摩擦轴承，不能频繁启停，一天内启停的次数不能超过3次。

 

（3）为了轴承性能失效的情况需要补助措施，像补助电池和使用润滑油的补助轴承等，轴承系统故障时，维护费用高。

 

6.磁悬浮离心式鼓风机

 

原理：磁悬浮离心鼓风机是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种。其主要结构是高速永磁同步电机和高效三元流叶轮直连，而转子通过电磁力悬浮于主动式磁悬浮轴承上，转子和轴承无接触无摩擦无需润滑。磁悬浮离心式鼓风机不需要增速器及联轴器，实现了由高速电机直接驱动，由变频器来调速的单机高速离心鼓风机。

 

 

优点：

 

（1）节能高效：高速电机和叶轮直接耦合驱动，无接触损失和机械损失，实现了高转速无极变转速调节，比传统的罗茨风机节能30%以上。

 

（2）低噪音：采用自平衡技术，磁悬浮轴承振动量比传统轴承小一个量级；采用主动减震设计，运转稳定，机体振动小，风机噪音在80dB以下。

 

（3）可实现智能控制：可实时监控风机运行状态，实现风量、风压、转速等智能调控和手动等模式控制；出现故障还支持远程维修、调试。

 

（4）冷却效率高：冷却系统采用风冷和水冷结合的方式，能够有效保护电机，可实现风机的随时启停。

 

（5）免维护：一体化撬装结构，日常运行，免机械维护，仅须更换过滤器。

 

缺点：

 

（1）磁悬浮轴承使用磁悬浮支撑负载，旋转轴可以悬浮并相对运动，而不会摩擦或磨损，为了正确监测级柱（磁铁的极）需要非常复杂的控制系统和传感器。

 

（2）为了停电时轴承性能失效的情况需要补助措施，像补助电池和使用润滑油的补助轴承等，轴承系统故障时，维护费用高。为了解决这个问题，已有“自发电双重保护”技术，目前只有德国琵乐和南京磁谷两家公司掌握这种技术。

 

各类鼓风机性能对比：

 

 

 

 

主要生产厂家：