旋轉(zhuǎn)式鼓風機設(shè)備介紹

旋轉(zhuǎn)式鼓風機形式很多，最常用的是羅茨鼓風機。羅茨鼓風機的工作原理與齒輪泵相似，如圖1所示，機殼內(nèi)有兩個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，常為腰形或三角形，兩轉(zhuǎn)子與機殼之間的縫隙很小，使轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動而泄漏少。兩轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，可使氣體從機殼一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。如改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入口和排出口可互換。

羅茨鼓風機的風量和轉(zhuǎn)速成正比，而且不受出口壓力變化的影響。羅茨鼓風機轉(zhuǎn)速一定時，風量可大體保持不變，故稱之為定容式鼓風機。其輸氣量范圍為2~500 m³/min，出口表壓力一般在80 kPa以內(nèi)，但以表壓力在40 kPa左右時的效率較高。

羅茨鼓風機的出口應(yīng)安裝氣體穩(wěn)壓罐（又稱緩沖罐），并配置安全閥。出口閥門不能完全關(guān)閉，一般采用回流支路調(diào)節(jié)流量。此外操作溫度不宜大于85℃，以免因轉(zhuǎn)子受熱膨脹而發(fā)生碰撞和摩擦，降低設(shè)備的機械效率。

羅茨鼓風機的結(jié)構(gòu)緊類，整機震動小，可以長時間運行，送出的氣體不含油質(zhì)，且維修方便快捷。較新型的L48X66WD-1型機（適用于1500m³左右水體的大中型育苗室）這些優(yōu)點更為突出。這種機型屬于容積回轉(zhuǎn)式鼓風機，轉(zhuǎn)子動平衡精度非常高，整機震動更小，最大特點是在使用中，當壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量變動小，并且壓力的選擇范圍寬。工作介質(zhì)為空氣，且工作于標準狀態(tài)。鼓風機進氣口工作壓力為101325Pa、溫度為20℃、密度為12kg/m³、相對濕度為50%的情況下，各重要數(shù)據(jù)關(guān)系如圖2所示。

羅茨鼓風機，在使用中必須將各供氣支路的供氣閥全部打開，如果有較多的孵化他沒有卵或幼體，錯誤地停止對這些孵化池供氣會造成鼓風機排氣量大大減少，機內(nèi)氣壓急劇增高，鼓風機轉(zhuǎn)子運行受阻，電動機負荷迅速增大，從而造成電動機轉(zhuǎn)速降低。與羅茨鼓風機配套的是三相異步鼠籠式電動機，它的相定子繞組接通三相交流電源后會在電動機的內(nèi)部空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n₁。

在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)子會隨著同方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速用n₂表示，輕負荷的情況下n₁略大于n₂，對一臺電動機來說旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是固定不變的。如果轉(zhuǎn)子受阻情況如前面所述，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就會明顯降低，n₁ 與n₂的差值增大，旋轉(zhuǎn)磁場以n₁-n₂的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子導體，在轉(zhuǎn)子導體中會產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，該電流是電源通過定子繞組利用電磁應(yīng)現(xiàn)象傳遞過來的，所以定子繞組的電流也會急劇增大，約為起動電流值，即額定電流的4~6倍，造成電動機過熱。如果時間較長則會燒毀定子繞組。所以，在實際生產(chǎn)中要注意，不論有多少個孵化池在使用，供氣管路中各閥門必須全部打開，以防鼓風機轉(zhuǎn)子運行受阻，造成電動機超負荷。

鼓風機羅茨鼓風機

羅茨鼓風機屬于容積式鼓風機，是回轉(zhuǎn)式鼓風機的一種，利用兩個葉形轉(zhuǎn)子或三個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對運動來輸送氣體。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸人到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空聞內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出，氣體經(jīng)羅茨風機沒有內(nèi)壓縮過程。

羅茨鼓風機是中小型硫酸廠常用的鼓風機。在需用風量較小時，離心式鼓風機常因 葉輪直徑較小，一般每分 鐘2950轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下較難達到硫酸生產(chǎn)需用的壓頭而不適用。 羅茨鼓風機兼有往復式壓氣機和離心式鼓風機的優(yōu)點 ，已具有往復式壓氣機在轉(zhuǎn)速一定時風壓稍有變化，送風量可保持不變，即保持轉(zhuǎn)速與風量間正比關(guān)系的特點，也具有離心式鼓風機轉(zhuǎn)速高，不用氣閥和曲軸，重量較輕，應(yīng)用方便等優(yōu)點。缺點是出口受阻礙時易使壓力升高甚至造成機器本身損壞。用久后，因兩只轉(zhuǎn)子間的間隙、轉(zhuǎn)子與機殼間的間隙擴大而致送風量下降。

鼓風機高爐鼓風機

目前的高爐鼓風機均采用葉片式風機，主要有離心式和軸流式兩大類。離心鼓風機具有結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，設(shè)計點效率高，噪聲較小等優(yōu)點。離心式高爐鼓風機在中國有比較成熟的制造和使用經(jīng)驗，400m³以下的高爐在工業(yè)落后的地區(qū)和國家使用較為廣泛。但隨著高爐的增大，離心鼓風機的調(diào)節(jié)損失、外形尺寸及風機重量等都有較大幅度的增加，這就給制造、運輸、安裝和維護等帶來很大的困難，而且同時還受到旋轉(zhuǎn)件——葉輪材料強 度、主軸剛度、電機啟動等因素的限制，又使該風機運行的可靠性和經(jīng)濟性有所降低。而軸流式鼓風機具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、負荷調(diào)節(jié)性好、使用范圍寬、風機轉(zhuǎn)動慣量小、電機易啟動等特點，所以在大型化和現(xiàn)代化高爐上被廣泛使用。中國在500m³以上的高爐中廣泛采用了軸流鼓風機, 在制造和運行方面也積累了一定的經(jīng)驗。

鼓風機磁懸浮鼓風機

磁懸浮鼓風機是采用磁懸浮軸承的渦輪機的一種。其主要結(jié)構(gòu)是鼓風機葉輪直接安裝在電動機軸延伸端上，而轉(zhuǎn)子被垂直懸浮于主動式磁性軸承控制器上，不需要增速器及聯(lián)軸器，實現(xiàn)由高速電動機直接驅(qū)動。由變頻器來調(diào)速的單級高速離心鼓風機，其核心是磁懸浮軸承和永磁電動機技術(shù)。磁懸浮鼓風機主要技術(shù)特點有：

（1）高效葉輪：高效葉輪用三元流設(shè)計，且五軸加工技術(shù)保證了葉輪制造精度。

（2）磁懸浮軸承：無機械磨損，能量低，半永久性壽命。

（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化：風機葉輪直接安裝于電動機軸端，與控制系統(tǒng)一體化設(shè)計，集裝于箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單、簡潔。

（4）安裝維護方便：無需起吊設(shè)備和高大空間，無需特殊基礎(chǔ)，維護方便，同時節(jié)約機房的基建費用。

（5）系統(tǒng)模塊化設(shè)計：根據(jù)用戶流量不同，允許多臺鼓風機并聯(lián)工作，調(diào)節(jié)范圍廣，靈活性強。

磁懸浮鼓風機的優(yōu)勢：

（1）節(jié)能高效：采用磁懸浮軸承，無接觸損失和機械損失，實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速無極變速調(diào)節(jié)。

（2）系統(tǒng)集成性高：具有進口過濾器、冷卻系統(tǒng)、全自動防喘振系統(tǒng)、停電和故障保護系統(tǒng)等，帶來了操作的安全性、方便性和可靠性。

（3）冷卻效率高：冷卻系統(tǒng)采用外置冷凝器的方式，能夠有效地保護風機系統(tǒng)，實現(xiàn)風機的隨時起停。

鼓風機單極高速離心鼓風機

單極高速離心鼓風機是進入20世紀90年代，隨著“三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風機設(shè)計上的應(yīng)用而發(fā)展起來的產(chǎn)品。單極高速離心鼓風機在設(shè)計上采用了三元流動設(shè)計理論，使單極離心式鼓風機效率高達82%以上，遠優(yōu)于多極離心鼓風機，在結(jié)構(gòu)上采用了軸向進氣導葉調(diào)節(jié)裝置，在恒定壓力下，流量調(diào)節(jié)為額定電流的 65%~105%，單臺流量調(diào)節(jié)范圍45%-100%，使得在低負荷條件下運行也有較高的效率，這是低速多極鼓風機和羅茨鼓風機所沒有的優(yōu)點。由于單極高速離心鼓風機具有體積小、重量輕、效率高、節(jié)約能源、性能范圍調(diào)節(jié)廣泛和自動化水平高等特點，目前已是污水處理行業(yè)曝氣鼓風機的主流產(chǎn)品。

鼓風機多級離心鼓風機

離心鼓風機又稱透平鼓風機，氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實現(xiàn)連續(xù)送風。其工作原理為當電機轉(zhuǎn)動從而帶動風機葉輪旋轉(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壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補入，達到連續(xù)鼓風的目的。離心鼓風機根據(jù)葉輪數(shù)量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉(zhuǎn)子在2只或2只以上的葉輪串聯(lián)在同一根主軸上，至多可有八級風葉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000~3600r/min的離心式鼓風機鬧。離心鼓風機一般選用進口節(jié)流調(diào)節(jié)流量與壓力，使風機在較低的功率下運行，不需要放風調(diào)節(jié)，且能保持同額定工況基本相同的高效率，用于壓力流量都不穩(wěn)定的工況。

多級離心鼓風機的送氣量一般較大，但所產(chǎn)生的風壓不高，出口表壓一般≤110kPa，流量一般在130m³/min左右。與羅茨鼓風機相比，低速多級離心鼓風機由于具有噪聲較低、風機運行平穩(wěn)可靠、效率較高等優(yōu)點，20世紀80年代以來，在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機，但仍存在體積大、質(zhì)量重、流量調(diào)節(jié)性能差、效率偏低、能耗大等弊端。

鼓風機空氣懸浮離心鼓風機

空氣懸浮離心鼓風機是一種全新概念的離心鼓風機，借鑒航空、航天器的渦輪發(fā)動機，應(yīng)用先進的空氣懸浮技術(shù)，采用了“高速直聯(lián)電機”和“空氣懸浮軸承"這兩個高端核心技術(shù)，改善了傳統(tǒng)單級高速渦輪鼓風機的轉(zhuǎn)速齒輪聯(lián)軸器、冷卻系統(tǒng)和油潤滑系統(tǒng)等，大大提高了產(chǎn)品的技術(shù)性能及運行可靠性。

空氣懸浮單級離心鼓風機采用SVS鈦合金材料，葉輪抗變形能力強，選擇最佳效率角度設(shè)計，效率高達88%；采用BLDCM永磁無刷超高速電機，是隨著永磁材料技術(shù)、半導體技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種最新型電機，更加高效節(jié)能；采用變頻調(diào)節(jié)方式，使懸浮離心鼓風機的可調(diào)范圍更寬；采用空氣自冷卻技術(shù)，可確保鼓風機在炎熱的夏季仍保持可靠的工作性能，由于采用高速直聯(lián)電機、空氣懸浮軸承及三維模擬渦輪葉輪，大大減少了因為機械傳動和機械摩擦而產(chǎn)生的能源消耗，故效率極高；空氣懸浮軸承較磁懸浮軸承壽命更長，更換價格也相對低廉；啟停不依賴于電源，運行較磁懸浮離心鼓風機更加穩(wěn)定可靠；與羅茨風機相比可節(jié)能25%~35%，與傳統(tǒng)多級離心鼓風機相比可節(jié)能15%~20%，與傳統(tǒng)單級高速離心鼓風機相比可節(jié)能10%~15%。風量為35~160 m³/min,最大出口風壓達100kPa。

鼓風機主要由下列六部分組成：電機、空氣過濾器、鼓風機本體、空氣室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓風機靠汽缸內(nèi)偏置的轉(zhuǎn)子偏心運轉(zhuǎn)，并使轉(zhuǎn)子槽中的葉片之間的容積變化將空氣吸入、壓縮、吐出。在運轉(zhuǎn)中利用鼓風機的壓力差自動將潤滑送到滴油嘴，滴入汽缸內(nèi)以減少摩擦及噪聲，同時可保持汽缸內(nèi)氣體不回流，此類鼓風機又稱為滑片式鼓風機。鼓風機輸送介質(zhì)以清潔空氣、清潔煤氣、二氧化硫及其他惰性氣體為主。也可按需生產(chǎn)輸送其他易燃、易爆、易蝕、有毒及特殊氣體。