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鼓風(fēng)機(jī)主要由下列六部分組成:電機(jī)、空氣過濾器、鼓風(fēng)機(jī)本體、空氣室、底座(兼油箱)、滴油嘴。鼓風(fēng)機(jī)靠汽缸內(nèi)偏置的轉(zhuǎn)子偏心運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)中利用鼓風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)又稱為滑片式鼓風(fēng)機(jī)。扇、吹管和皮囊，最早用于強(qiáng)制鼓風(fēng)的器具是扇和吹管。古埃及金匠曾使用帶陶風(fēng)嘴的吹管，印加人有時用8~12根銅管同時吹煉。稍后,發(fā)明了用獸皮制作的鼓風(fēng)皮囊，囊的兩端分設(shè)風(fēng)管和由操作者手控的進(jìn)風(fēng)口。這種簡陋的鼓風(fēng)器在近代仍在一些地區(qū)使用。埃及第十八王朝勒克米爾(Rekhmir,約公元前1450年)墓的壁畫中已繪有罐狀腳踏鼓風(fēng)器的圖象。進(jìn)風(fēng)時，操作者用繩索拽起皮囊，隨后踩下，將風(fēng)鼓入爐內(nèi)，每爐配備鼓風(fēng)器四具,兩人相向操作。⒈鼓風(fēng)機(jī)由于葉輪在機(jī)體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)無摩擦，不需要潤滑，使排出的氣體不含油。是化工、食品等工業(yè)理想的氣力輸送氣源。⒉鼓風(fēng)機(jī)屬容積運(yùn)轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。使用時，隨著壓力的變化，流量變動甚小。但流量隨著轉(zhuǎn)速而變化。因此，壓力的選擇范圍很寬，流量的選擇可通過選擇轉(zhuǎn)速而達(dá)到需要。⒊鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與機(jī)體之間的間隙小，從而泄露少，容積效率較高。⒋鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)決定其機(jī)械摩擦損耗非常小。因?yàn)橹挥休S承和齒輪副有機(jī)械接觸在選材上，轉(zhuǎn)子、機(jī)殼和齒輪圈有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。運(yùn)行安全，使用壽命長是鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的一大特色。⒌鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，均經(jīng)過靜、動平衡校驗(yàn)。成品運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動極小。⒍具有以上特點(diǎn)的鼓風(fēng)機(jī)主要有:羅茨鼓風(fēng)機(jī)，側(cè)流式風(fēng)機(jī)，多級離心鼓風(fēng)機(jī)。

離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理

離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)相似，只是空氣的壓縮過程通常是經(jīng)過幾個工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進(jìn)行的。鼓風(fēng)機(jī)有一個高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上的葉片帶動空氣高速運(yùn)動，離心力使空氣在漸開線形狀的機(jī)殼內(nèi)，沿著漸開線流向風(fēng)機(jī)出口，高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機(jī)殼的中心進(jìn)入補(bǔ)充。

單級高速離心風(fēng)機(jī)的工作原理是:原動機(jī)通過軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，氣流由進(jìn)口軸向進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動被加速，然后進(jìn)入擴(kuò)壓腔，改變流動方向而減速，這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能)，使風(fēng)機(jī)出口保持穩(wěn)定壓力。

從理論上講，離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力-流量特性曲線是一條直線，但由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦阻力等損失，實(shí)際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對應(yīng)的離心風(fēng)機(jī)的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當(dāng)風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時，風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)將沿壓力-流量特性曲線移動。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時的工況點(diǎn)，不僅取決于本身的性能，而且取決于系統(tǒng)的特性，當(dāng)管網(wǎng)阻力增大時，管路性能曲線將變陡。風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的基本原理就是通過改變風(fēng)機(jī)本身的性能曲線或外部管網(wǎng)特性曲線，以得到所需工況。

變頻調(diào)控原理與特性

隨著科技的不斷發(fā)展，交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件，用變頻器改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式來進(jìn)行風(fēng)機(jī)流量的控制，可以大幅度減少以往機(jī)械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理:

可知，當(dāng)其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時，對應(yīng)工況點(diǎn)的流量、壓力、軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8，這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。根據(jù)變頻調(diào)節(jié)這一特性，對于在污水處理工藝中，曝氣池始終保持5m正常液位，要求鼓風(fēng)機(jī)在出口壓力恒定的條件下，進(jìn)行大范圍的流量調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)深度較大時，將會使風(fēng)壓下降過大，不能滿足工藝要求。當(dāng)調(diào)節(jié)深度較小時，則顯示不出其節(jié)能的優(yōu)勢，反而使裝置復(fù)雜，一次性投資增高。因此，對本工程的曝氣池需保持5m液位的工況條件下，采用變頻調(diào)節(jié)方式顯然是不合適的。

進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)原理及特性

進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置即在鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)入口附近裝設(shè)一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的導(dǎo)葉-進(jìn)口導(dǎo)葉，其作用是使氣流在進(jìn)入葉輪之前發(fā)生旋轉(zhuǎn)，造成扭曲速度。導(dǎo)葉可繞自身軸轉(zhuǎn)動，葉片每轉(zhuǎn)動一個角度就意味著變換一個導(dǎo)葉安裝角，使進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪的氣流方向相應(yīng)改變。

進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)風(fēng)量原理

當(dāng)導(dǎo)葉安裝角θ=0°時，導(dǎo)葉對進(jìn)口氣流基本上無作用，氣流將以徑向流入葉輪葉片。當(dāng)θ>0°時，進(jìn)口導(dǎo)葉將使氣流進(jìn)口的絕對速度沿圓周速度方向偏轉(zhuǎn)θ角，同時對氣流進(jìn)口的速度有一定的節(jié)流作用，這種預(yù)旋和節(jié)流作用將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能曲線下降，從而使運(yùn)行工況點(diǎn)變化，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)。進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的節(jié)能原理。

當(dāng)進(jìn)口導(dǎo)葉安裝角由θ1=0°增大為θ2或θ3時，運(yùn)行工況點(diǎn)由M1移至M2或M3;流量由Q1減小至Q2或Q3;軸功率由P′1減少至P′2或P′3。用剖面線表示的面積為進(jìn)口導(dǎo)葉比節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)省的功率。在本工程中，曝氣池深度是固定的，鼓風(fēng)機(jī)在保持出口壓力恒定條件下，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，即H=常量，Q=變量時，管網(wǎng)的特性曲線近似于水平直線，鼓風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，不必借助于改變管網(wǎng)特性曲線，可通過改變導(dǎo)葉的開閉角度，使風(fēng)機(jī)的壓力-流量性能曲線改變，流量的變化是通過將工況點(diǎn)移動到新的改變了的風(fēng)機(jī)特性曲線上的方法實(shí)現(xiàn)的。

離心風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式，在部分負(fù)荷運(yùn)行時可獲得高效率和較寬的性能范圍，在保持出口壓力恒定條件下，工作流量可在50%~99%額定流量范圍內(nèi)變化。調(diào)節(jié)深度愈大、省功愈多。如流量減少到額定流量的60%時，進(jìn)口導(dǎo)葉方式比進(jìn)口節(jié)流方式節(jié)省功率達(dá)17%之多。此外，其結(jié)構(gòu)相對簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)管理方便，初期投資低。因此，本工程中鼓風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)流量，顯然是最佳調(diào)節(jié)方式。

轉(zhuǎn)子:由軸、葉輪、軸承、同步齒輪、聯(lián)軸器、軸套等組成。

葉輪:選用漸開線型面，容積利用率高。

軸承:近聯(lián)軸器端作為定位端選用3000型雙列向心球面滾子軸承。近齒輪端作為自由端選用32000型單列向心短圓柱滾子軸承以適應(yīng)熱臌脹時轉(zhuǎn)子的軸向位移。

同步齒輪:由齒圈和輪轂組成，便于調(diào)整葉輪間隙。

機(jī)體:由機(jī)殼和左、右墻板組成。左、右墻板及安裝在左右墻板內(nèi)的軸承座、密封部等均可互相通用。

底座:中、小型風(fēng)機(jī)均配有公共底座，大型風(fēng)機(jī)僅配風(fēng)機(jī)底座，便于安裝調(diào)試。

潤滑:齒輪采用浸入式，軸承采用飛濺潤滑。潤滑效果好，安全可靠。

傳動方式:以聯(lián)軸器直聯(lián)為主。若性能規(guī)格需要，也可選用三角皮帶輪變速的方式。聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器，能緩和沖擊及補(bǔ)償少量的軸線偏差。大流量風(fēng)機(jī)除以電動機(jī)作為驅(qū)動機(jī)外，也可采用汽輪機(jī)或其他驅(qū)動機(jī)。