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標題: 鼓風機原理 [打印本頁]

作者: 坤輿機械 時間: 2025-8-12 10:09
標題: 鼓風機原理
一、鼓風機的基本工作原理

鼓風機的工作過程可分為吸氣、壓縮、排氣三個階段，其核心原理基于流體動力學和機械能轉換：

吸氣階段：
- 葉輪旋轉時，在入口處形成負壓（低于大氣壓），外界氣體在壓力差作用下被吸入葉輪通道。
- 葉輪設計（如前向、后向葉片）影響吸氣效率和氣流方向。
壓縮階段：
- 氣體進入葉輪后，隨葉輪高速旋轉（轉速通常為1,000-30,000 rpm），獲得離心力作用。
- 葉輪對氣體做功，使其動能和壓力能增加，同時氣體被推向葉輪外緣。
- 在多級鼓風機中，氣體可能經過多個葉輪逐級壓縮，壓力逐步升高。
排氣階段：
- 壓縮后的氣體通過擴壓器（擴散管）減速，將動能進一步轉化為壓力能。
- 氣體從排氣口排出，完成輸送或增壓過程。

二、鼓風機的核心分類及原理

根據結構和工作方式，鼓風機主要分為容積式和動力式（透平式）兩大類，其原理差異如下：

1. 容積式鼓風機

通過改變工作腔容積實現氣體壓縮，典型代表為羅茨鼓風機和螺桿鼓風機。

羅茨鼓風機：
- 原理：兩個三葉型轉子在機殼內同步反向旋轉，轉子之間及轉子與機殼間保持微小間隙（0.1-0.5mm），氣體被困在轉子與機殼形成的密閉腔室內，隨轉子旋轉被強制輸送至排氣口。
- 特點：
  - 強制輸氣，流量與壓力無關（壓力變化不影響流量）。
  - 排氣脈沖小，但噪聲較高（需配套消聲器）。
  - 適用于低壓力（<0.1 MPa）、大流量場景（如污水處理曝氣、氣力輸送）。
螺桿鼓風機：
- 原理：兩個螺桿轉子（陽轉子和陰轉子）在機殼內嚙合旋轉，氣體被吸入轉子螺紋槽，隨轉子旋轉被壓縮并輸送至排氣口。
- 特點：
  - 壓縮過程連續，排氣平穩，噪聲低于羅茨風機。
  - 能效比羅茨風機高15%-30%，但成本較高。
  - 適用于中壓力（0.1-0.5 MPa）、中流量場景（如水泥生產、氣力除塵）。

2. 動力式（透平式）鼓風機

通過高速旋轉的葉輪對氣體做功實現壓縮，典型代表為離心鼓風機和軸流鼓風機。

離心鼓風機：
- 原理：
  - 氣體從軸向進入葉輪，被葉輪加速后轉為徑向流動。
  - 高速氣體通過擴壓器減速，壓力能增加。
  - 多級離心鼓風機通過串聯多個葉輪實現高壓輸出（壓力可達1 MPa以上）。
- 特點：
  - 流量大、壓力高，但效率受轉速和葉輪設計影響顯著。
  - 適用于高壓力（>0.1 MPa）、大流量場景（如鍋爐通風、化工氣力輸送）。
  - 高速離心風機（轉速>10,000 rpm）需配套變頻器或齒輪箱調速。
軸流鼓風機：
- 原理：氣體沿軸向流入葉輪，經葉輪加速后沿軸向流出，壓力提升主要依賴葉輪動能的轉換。
- 特點：
  - 流量大、壓力低（壓力通常<0.05 MPa），適合長距離低壓輸送。
  - 結構緊湊，噪聲低，常用于通風換氣（如地鐵隧道通風、大型廠房通風）。
  - 可變螺距葉輪可調節流量和壓力，適應工況變化。

作者: jixie125 時間: 2025-11-20 15:11
感謝樓主帶來的干貨，讓我們在儀器/設備領域少走彎路～

作者: 花手絹 時間: 2025-11-22 21:02
沒錯，你的解釋讓我豁然開朗。

作者: jiuliu 時間: 2025-11-23 02:56
我現在對這個主題有了更深入的了解，謝謝了。

作者: 萬物靜默如謎 時間: 2025-11-30 00:49
你的分析邏輯清晰，佩服。

作者: 向自由 時間: 2025-12-1 20:06
持續關注中，希望問題早日解決。

作者: 合成大西瓜 時間: 2025-12-3 02:55
我喜歡這篇文章的風格，簡潔明了，容易理解。

作者: 腰酸背痛 時間: 3 天前
這個知識點很實用

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