一、什么是高壓鼓風(fēng)機(jī)

在設(shè)計(jì)條件下,風(fēng)壓為30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3的風(fēng)機(jī)就屬于高壓鼓風(fēng)機(jī)范疇，目前行業(yè)內(nèi)一般是把氣環(huán)真空泵劃歸為高壓鼓風(fēng)機(jī)。高壓鼓風(fēng)機(jī)，也叫高壓風(fēng)機(jī)、渦流風(fēng)機(jī)，區(qū)別于一般離心式高壓鼓風(fēng)機(jī)。

二、高壓鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展歷史

風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風(fēng)車，它的作用原理與現(xiàn)代離心風(fēng)機(jī)基本相同。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心風(fēng)機(jī)，其葉輪、機(jī)殼為同心圓型，機(jī)殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40％左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們設(shè)計(jì)出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了。

1892年法國研制成橫流風(fēng)機(jī)；1898年，愛爾蘭人設(shè)計(jì)出前向葉片的西羅柯式離心風(fēng)機(jī)，并為各國所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25％，直到二十世紀(jì)40年代以后才得到較快的發(fā)展。 

1935年，德國首先采用軸流等壓風(fēng)機(jī)為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年,丹麥制成運(yùn)行中動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機(jī)；旋軸流風(fēng)機(jī)、子午加速軸流風(fēng)機(jī)、斜流風(fēng)機(jī)和橫流風(fēng)機(jī)也都獲得了發(fā)展。

按氣體流動的方向，風(fēng)機(jī)可分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。

離心風(fēng)機(jī)工作時，動力機(jī)(主要是電動機(jī))驅(qū)動葉輪在蝸形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機(jī)殼，從排氣口排出。因氣體在葉輪內(nèi)的流動主要是在徑向平面內(nèi)，故又稱徑流風(fēng)機(jī)。隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，人們不滿足于離心風(fēng)泵的壓力及風(fēng)量要求，并且，離心風(fēng)泵的噪音也愈發(fā)成為工廠內(nèi)部比較頭疼的事。所以，日本首先推出全封閉式測流式風(fēng)機(jī)，也就是如今的高壓鼓風(fēng)機(jī)（旋渦式真空泵）。此風(fēng)機(jī)以其精小的外觀和噪音，首次滿足了當(dāng)時社會對高壓鼓風(fēng)機(jī)的需求。后來，相繼對此風(fēng)機(jī)進(jìn)行升級，先后發(fā)展至單段，雙段，三段葉輪的高壓鼓風(fēng)機(jī)，并將高壓鼓風(fēng)機(jī)的最大壓力一度刷新至230kpa，但這只作為風(fēng)機(jī)的極限壓力。此時的風(fēng)機(jī)已經(jīng)呈現(xiàn)出百家爭鳴的現(xiàn)象，表現(xiàn)比較搶眼的有：德國西門子。1988年，風(fēng)機(jī)技術(shù)引進(jìn)德國西門子，創(chuàng)造出如今國際知名的高壓鼓風(fēng)機(jī)，高壓鼓風(fēng)機(jī)很快在國內(nèi)掀起了風(fēng)機(jī)環(huán)保高潮，以其雄厚的資金和技術(shù)，合理的產(chǎn)品價(jià)格，完善的售后服務(wù)體系，贏得了國內(nèi)國外眾多企業(yè)的信賴，成為眾多大型企業(yè)指定用品。到現(xiàn)在，高壓鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)得到了普及，它廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)方面，涵蓋基礎(chǔ)建設(shè)、環(huán)保行業(yè)，汽車工業(yè)、電鍍工業(yè)，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，工業(yè)集塵，包裝機(jī)械行業(yè)，印刷機(jī)械行業(yè)，塑料工業(yè)、化工、食品、制藥、醫(yī)療、電工電子、輕工紡織、船舶與鐵路、航空航天工程，讓我們的世界更加環(huán)保。

三、高壓鼓風(fēng)機(jī)的工作原理

當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，由于離心力的作用，風(fēng)向標(biāo)促使氣體向前向外運(yùn)動，從而形成一系列螺旋狀的運(yùn)動。葉輪刀片之間的空氣呈螺旋狀加速旋轉(zhuǎn)并將泵體之外的氣體擠入(由吸氣口吸入)側(cè)槽,當(dāng)它進(jìn)入側(cè)通道以后，氣體被壓縮，然后又回復(fù)到葉輪刀片間再次加速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)空氣沿著一條螺旋形軌道穿過葉輪和側(cè)槽時，每個葉輪片增加了壓縮和加速的程度,隨著旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行，氣體的動能增加，使得沿側(cè)通道通過的氣體壓力進(jìn)一步增加。當(dāng)空氣到達(dá)側(cè)槽與排放法蘭的連接點(diǎn)(側(cè)通道在出口處變窄)，氣體即被擠出葉片并通過出口消聲器排出泵體。

四、高壓鼓風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

一般情況下，高壓鼓風(fēng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：

1、具有吹吸雙功能，一機(jī)兩用，可以用吸風(fēng)，也可以用吹風(fēng)；

2、少油或無油運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出的空氣是干凈的；

3、相對于離心風(fēng)機(jī)和中壓風(fēng)機(jī)來說，其壓力高很多，往往是離心風(fēng)機(jī)的十幾倍以上；

4、如果泵體是整體壓鑄，并且使用了防震安裝腳座，那么它對安裝基礎(chǔ)的要求也是很低的，甚至可以不用固定腳座即可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，非常的方便，也非常的節(jié)省安裝費(fèi)用和安裝周期；

5、相對同類風(fēng)機(jī)，其運(yùn)轉(zhuǎn)的噪音較低，就如升鴻高壓鼓風(fēng)機(jī)推出超靜音型高壓鼓風(fēng)機(jī)：

6、免維護(hù)使用；它的損耗件僅僅是兩個軸承，在質(zhì)保期之內(nèi)，基本上不需要維護(hù)；

7、高壓鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)械磨損非常微小，因?yàn)槌溯S承之外，沒其它的機(jī)械接觸部分，所以，使用壽命當(dāng)然也是非常的長，只要是處于正常的使用條件下，3～5年是完全沒有問題的；

8、安裝簡易，使用方便！

五、高壓鼓風(fēng)機(jī)的選型注意事項(xiàng)

由于高壓鼓風(fēng)機(jī)的使用非常的廣泛，因?yàn)樗倪x型也相對復(fù)雜。一般來說，需要按以下兩個步驟進(jìn)行：

1、需要確定現(xiàn)場是使用高壓鼓風(fēng)機(jī)的什么功能，是吸還是吹，找準(zhǔn)高壓鼓風(fēng)機(jī)對應(yīng)的壓力-流量曲線；如果看錯曲線，有時候會造成選出來的產(chǎn)品不能使用；

2、根據(jù)計(jì)算出來的壓力和流量，在曲線圖上找到同時滿足壓力和流量對應(yīng)的工作點(diǎn)以上的工作曲線；然后根據(jù)工作曲線選擇高壓鼓風(fēng)機(jī)型號；

只要是不同的工作現(xiàn)場，其對壓力和流量的需求就不一樣，所以，要想得到相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就需要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。這個需要由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行或找專業(yè)的公司咨詢。

六、高壓鼓風(fēng)機(jī)的安裝注意事項(xiàng)

1、必需使用平墊圈和彈簧墊圈來加緊螺絲；

2、最好能使用橡膠緩沖膠來承受高壓鼓風(fēng)機(jī)的重量，特別是大功率的高壓鼓風(fēng)機(jī)，必不可少；

3、對于某些對噪音有要求的場合，可以加裝消音器來降低噪音（一般情況下，大約在5dB左右），消音器安裝在進(jìn)風(fēng)管道或出風(fēng)管道的末端；

4、對于某些對噪音要求很高的場合，可以根據(jù)機(jī)器本身的條件，加上一層消音綿，即可滿足現(xiàn)場的噪音要求，具體可咨詢高壓鼓風(fēng)機(jī)的廠家或?qū)I(yè)的噪音治理公司；

5、在使用消音綿消音時，注意高壓鼓風(fēng)機(jī)與箱體的距離，注意高壓鼓風(fēng)機(jī)的通風(fēng)與散熱，注意使用橡膠緩沖膠來承受高壓鼓風(fēng)機(jī)的重量，具體需要咨詢高壓鼓風(fēng)機(jī)的廠家。

6、高壓鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)口管道連接，應(yīng)使用軟管連接，以隔離震動。

七、高壓鼓風(fēng)機(jī)的使用注意事項(xiàng)

不管是哪個品牌的高壓鼓風(fēng)機(jī)，都需要進(jìn)行兩個方面的保護(hù)：一是壓力，二是粉塵。

對于壓力，經(jīng)常使用的是釋壓閥，它是一個卸荷閥，當(dāng)高壓鼓風(fēng)機(jī)的使用壓力超過釋壓閥設(shè)定的壓力之后，釋壓閥就會自動打開，把多余的壓力釋放掉，從而保護(hù)高壓鼓風(fēng)機(jī)。

對于粉塵，經(jīng)常使用的是過濾器。它根據(jù)不同的使用現(xiàn)場，往往使用不同的過濾精度的過濾濾芯，不同的濾芯有不同的維護(hù)方法和使用壽命，在訂貨時就需要問清楚。

在一些特殊的場合，還需要進(jìn)行特殊的保護(hù)：比如說在密封環(huán)境中使用時，要注意通風(fēng)散熱；當(dāng)環(huán)境溫度（進(jìn)氣溫度比較高時），更要注意通風(fēng)散熱，或者選擇允許進(jìn)風(fēng)溫度較高的高壓鼓風(fēng)機(jī)（比如有一款環(huán)形鼓風(fēng)機(jī)，允許進(jìn)風(fēng)溫度可達(dá)130°）；

對于某些品牌高壓鼓風(fēng)機(jī)，可能還會有自己的使用建議，在購買之前，最好進(jìn)行比較詳細(xì)的了解。

八、高壓鼓風(fēng)機(jī)常見故障及排除方法

（一）風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)動

1、未接通電源——接通電源

2、電機(jī)不工作——檢查電機(jī)接線或更換電機(jī)

3、風(fēng)機(jī)頭損壞——修復(fù)風(fēng)機(jī)或更換

4、風(fēng)機(jī)中有異物卡死——清除異物

（二）噪音增大

1、軸承干潤滑——加軸承油脂

2、軸承損壞——更換軸承

3、葉輪磨損——更換葉輪或泵頭

4、堅(jiān)固件松動或脫落——擰緊緊固件

5、風(fēng)機(jī)內(nèi)有異物——清除異物或更換泵頭

（三）震動增大

1、軸承損壞——更換軸承

2、葉輪不平衡——清除葉輪中異物或校動靜平衡

3、主軸變形——更換主軸或泵頭

4、工作狀態(tài)進(jìn)入湍震區(qū)——調(diào)整工作狀態(tài)，避開湍震區(qū)

5、進(jìn)出氣口進(jìn)濾網(wǎng)堵塞——清洗過濾網(wǎng)

（四）溫度升高

1、進(jìn)氣口溫度過高——降低進(jìn)氣口溫度

2、軸承干潤滑——加軸承油脂

3、風(fēng)機(jī)效率降低——清除葉道塵?；蚋鼡Q泵頭

4、工作狀態(tài)改變——調(diào)整工作狀態(tài)

5、環(huán)境溫度增高——增加環(huán)境通風(fēng)散熱

（五）壓力減小

1、泵頭轉(zhuǎn)速降低——電源電壓偏低或電機(jī)故障

2、管網(wǎng)阻力增加——降低管網(wǎng)阻力

3、工作狀態(tài)改變——調(diào)整工作狀態(tài)

4、電機(jī)轉(zhuǎn)向反向——電機(jī)重新接線

（六）流量減小

1、進(jìn)出口氣過濾網(wǎng)堵塞——清洗過濾網(wǎng)

2、泵頭轉(zhuǎn)速降低——電源電壓偏低或電機(jī)故障

3、管網(wǎng)阻力增加——降低管網(wǎng)阻力

4、工作狀態(tài)增加——調(diào)整工作狀態(tài)

5、電機(jī)轉(zhuǎn)向反向——電機(jī)重新接線

1.0 高壓鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用基本參數(shù)

(1) 風(fēng)量Q—單位時間流過風(fēng)機(jī)的空氣量(m3/s，m3/min，m3/h)；

(2) 風(fēng)壓H—當(dāng)空氣流過風(fēng)機(jī)時，風(fēng)機(jī)給予每立方米空氣的總能量(kg·m)稱為風(fēng)機(jī)的全壓Ht(kg·m/m3)，其由靜壓Hs和動壓Hd組成。即Ht=Hs+Hd；

(3) 軸功率P—風(fēng)機(jī)工作有效的總功率，又稱空氣功率；

(4) 效率η—風(fēng)機(jī)軸上的功率P除去損失掉的部分功率后剩下的風(fēng)機(jī)內(nèi)功率與風(fēng)機(jī)軸上的功率P之比，稱為風(fēng)機(jī)的效率。

2.1 風(fēng)機(jī)的相似理論

風(fēng)機(jī)的流量，運(yùn)行壓力，軸功率這三個基本參數(shù)與轉(zhuǎn)速間的運(yùn)算公式極其復(fù)雜，同時風(fēng)機(jī)類負(fù)荷隨環(huán)境變化參數(shù)也隨之變化，在工程中一般根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線，進(jìn)行大致的參數(shù)運(yùn)算，稱之為風(fēng)機(jī)相似理論：

Q/Qo=n/no

H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo)

P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)

式中：Q—風(fēng)機(jī)流量；

H—風(fēng)機(jī)全壓；

n—轉(zhuǎn)速；

ρ—介質(zhì)密度；

P— 軸功率。

風(fēng)量Q與電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比，Q∝n；風(fēng)壓H與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的平方成正比，H∝n2；軸功率P與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的立方成正比，P∝n3。

2.2 電動機(jī)容量的計(jì)算

式中：P—風(fēng)機(jī)電動機(jī)所需的輸出軸功率(kW)；

Q—風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/s)；

H—風(fēng)機(jī)風(fēng)壓(kg/m2)；

ηr—傳動裝置的效率，直接傳動為1.0，皮帶傳動為0.9~0.98，齒輪傳動為0.96~0.98；

ηF—風(fēng)機(jī)的效率；

102—由kg·m/s變換為kW的單位變換系數(shù)。

3 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量的方法

3.1 通過改變風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性曲線來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的調(diào)節(jié)

風(fēng)機(jī)檔板開度一定時，風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)特性曲線R1工作時，工況點(diǎn)為M1，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1，其輸出流量是Q1。

將風(fēng)機(jī)的擋板關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽2，工況點(diǎn)移至M2，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼2、H2，其輸出流量是Q2。 

將風(fēng)機(jī)的擋板再關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽3，工況點(diǎn)移至M3，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼3、H3，其輸出流量是Q3。

從上面的曲線分析，通過調(diào)速風(fēng)機(jī)檔板的開度，管網(wǎng)的特性參數(shù)將發(fā)生變化，輸出流量發(fā)生變化，這樣就達(dá)到了在定速運(yùn)行時調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)輸出流量的目標(biāo)。

在調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的過程中，而風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)不變，工況點(diǎn)沿著風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)由M1移到M2，特性曲線由R1變?yōu)镽2，風(fēng)機(jī)輸出流量由Q1變?yōu)镼2，這種方法結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。目前多數(shù)風(fēng)機(jī)都采用這種方法，但是由于風(fēng)機(jī)的內(nèi)部壓力由H1變?yōu)镠2，這樣，在流量減少的同時，壓力同時上升，在檔板上消耗了大量的無效軸功率，極大地降低了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換效率，浪費(fèi)了大量的能源。

3.2 通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)

當(dāng)風(fēng)機(jī)管網(wǎng)性能曲線不變時，通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(H-Q曲線)改變，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。

在這種調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法中，管網(wǎng)特性曲線不變，通過風(fēng)機(jī)葉片角度的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)性能(H—Q曲線)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的。

這樣，在調(diào)低流量的同時，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有很好的節(jié)電效果。但是這種方法使風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)磨損較大。同時，調(diào)節(jié)葉片角度必須停機(jī)進(jìn)行，無法在需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行、連續(xù)調(diào)節(jié)的場合。

3.3 通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)

在風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性不變，風(fēng)機(jī)葉片角度不變的情況下，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(H—Q曲線)平行移動，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。

當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n1時，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M1點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1；當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n2時，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M2點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q2、H2。

當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，流量降低的同時，風(fēng)機(jī)的壓力也同時隨之降低，這樣，在調(diào)低流量的同時，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有極好的節(jié)電效果。這種方法不必對風(fēng)機(jī)本身進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)速由外部調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)檔板可處于全開位置保持不變，并能實(shí)現(xiàn)無級線性調(diào)節(jié)風(fēng)量，適合于需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行，連續(xù)調(diào)節(jié)的場合。

九、高壓鼓風(fēng)機(jī)主要應(yīng)用行業(yè)

高壓鼓風(fēng)機(jī)廣泛用于切紙機(jī)、燃燒降氧機(jī)、卷煙濾嘴成型機(jī)、電鍍槽液攪拌、霧化干燥機(jī)、水處理曝氣、水產(chǎn)養(yǎng)殖、絲網(wǎng)印刷機(jī)、照相制版機(jī)、注塑機(jī)、自動上料烘干機(jī)、液體灌裝機(jī)、粉末灌裝機(jī)、電焊設(shè)備、電影機(jī)械、紙張運(yùn)送、干洗衣服、清潔用途、空氣除塵、干瓶、氣體傳送、送料、收集、環(huán)保水處理、中央集塵環(huán)境保護(hù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、絲網(wǎng)印刷、電鍍、除塵、食品、包裝、灌裝、玻璃制品、氣流輸送等行業(yè)。

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