一、什么是高壓鼓風(fēng)機

在設(shè)計條件下,風(fēng)壓為30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3的風(fēng)機就屬于高壓鼓風(fēng)機范疇，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。高壓鼓風(fēng)機，也叫高壓風(fēng)機、渦流風(fēng)機，區(qū)別于一般離心式高壓鼓風(fēng)機。

二、高壓鼓風(fēng)機的發(fā)展歷史

風(fēng)機已有悠久的歷史。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)機基本相同。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心風(fēng)機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，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)計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心風(fēng)機，結(jié)構(gòu)已比較完善了。

1892年法國研制成橫流風(fēng)機；1898年，愛爾蘭人設(shè)計出前向葉片的西羅柯式離心風(fēng)機，并為各國所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流風(fēng)機已應(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)機為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年,丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機；旋軸流風(fēng)機、子午加速軸流風(fēng)機、斜流風(fēng)機和橫流風(fēng)機也都獲得了發(fā)展。

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

離心風(fēng)機工作時，動力機(主要是電動機)驅(qū)動葉輪在蝸形機殼內(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。隨著時代的進步和發(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，也就是如今的高壓鼓風(fēng)機（旋渦式真空泵）。此風(fēng)機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)機的需求。后來，相繼對此風(fēng)機進行升級，先后發(fā)展至單段，雙段，三段葉輪的高壓鼓風(fēng)機，并將高壓鼓風(fēng)機的最大壓力一度刷新至230kpa，但這只作為風(fēng)機的極限壓力。此時的風(fēng)機已經(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)機技術(shù)引進德國西門子，創(chuàng)造出如今國際知名的高壓鼓風(fēng)機，高壓鼓風(fēng)機很快在國內(nèi)掀起了風(fēng)機環(huán)保高潮，以其雄厚的資金和技術(shù)，合理的產(chǎn)品價格，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，包裝機械行業(yè)，印刷機械行業(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動，從而形成一系列螺旋狀的運動。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)的進行，氣體的動能增加，使得沿側(cè)通道通過的氣體壓力進一步增加。當(dāng)空氣到達(dá)側(cè)槽與排放法蘭的連接點(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)機的特點

一般情況下，高壓鼓風(fēng)機具有以下特點：

1、具有吹吸雙功能，一機兩用，可以用吸風(fēng)，也可以用吹風(fēng)；

2、少油或無油運轉(zhuǎn)，輸出的空氣是干凈的；

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

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轉(zhuǎn)，非常的方便，也非常的節(jié)省安裝費用和安裝周期；

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

6、免維護使用；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；

7、高壓鼓風(fēng)機的機械磨損非常微小，因為除了軸承之外，沒其它的機械接觸部分，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)機的選型注意事項

由于高壓鼓風(fēng)機的使用非常的廣泛，因為它的選型也相對復(fù)雜。一般來說，需要按以下兩個步驟進行：

1、需要確定現(xiàn)場是使用高壓鼓風(fēng)機的什么功能，是吸還是吹，找準(zhǔn)高壓鼓風(fēng)機對應(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)的工作點以上的工作曲線；然后根據(jù)工作曲線選擇高壓鼓風(fēng)機型號；

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)，就需要進行相關(guān)的計算。這個需要由專業(yè)的設(shè)計人員進行或找專業(yè)的公司咨詢。

六、高壓鼓風(fēng)機的安裝注意事項

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)機的重量，特別是大功率的高壓鼓風(fēng)機，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)機與箱體的距離，注意高壓鼓風(fēng)機的通風(fēng)與散熱，注意使用橡膠緩沖膠來承受高壓鼓風(fēng)機的重量，具體需要咨詢高壓鼓風(fēng)機的廠家。

6、高壓鼓風(fēng)機的進出風(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)機的使用注意事項

不管是哪個品牌的高壓鼓風(fēng)機，都需要進行兩個方面的保護：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，從而保護高壓鼓風(fēng)機。

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，還需要進行特殊的保護：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（進氣溫度比較高時），更要注意通風(fēng)散熱，或者選擇允許進風(fēng)溫度較高的高壓鼓風(fēng)機（比如有一款環(huán)形鼓風(fēng)機，允許進風(fēng)溫度可達(dá)130°）；

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

八、高壓鼓風(fēng)機常見故障及排除方法

（一）風(fēng)機不轉(zhuǎn)動

1、未接通電源——接通電源

2、電機不工作——檢查電機接線或更換電機

3、風(fēng)機頭損壞——修復(fù)風(fēng)機或更換

4、風(fēng)機中有異物卡死——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、堅固件松動或脫落——擰緊緊固件

5、風(fēng)機內(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)進入湍震區(qū)——調(diào)整工作狀態(tài)，避開湍震區(qū)

5、進出氣口進濾網(wǎng)堵塞——清洗過濾網(wǎng)

（四）溫度升高

1、進氣口溫度過高——降低進氣口溫度

2、軸承干潤滑——加軸承油脂

3、風(fēng)機效率降低——清除葉道塵埃或更換泵頭

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、電機轉(zhuǎn)向反向——電機重新接線

（六）流量減小

1、進出口氣過濾網(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、電機轉(zhuǎn)向反向——電機重新接線

1.0 高壓鼓風(fēng)機的應(yīng)用基本參數(shù)

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

(2) 風(fēng)壓H—當(dāng)空氣流過風(fēng)機時，風(fēng)機給予每立方米空氣的總能量(kg·m)稱為風(fēng)機的全壓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)機工作有效的總功率，又稱空氣功率；

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

2.1 風(fēng)機的相似理論

風(fēng)機的流量，運行壓力，軸功率這三個基本參數(shù)與轉(zhuǎn)速間的運算公式極其復(fù)雜，同時風(fēng)機類負(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)機的運行曲線，進行大致的參數(shù)運算，稱之為風(fēng)機相似理論：

Q/Qo=n/no

H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo)

P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)

式中：Q—風(fēng)機流量；

H—風(fēng)機全壓；

n—轉(zhuǎn)速；

ρ—介質(zhì)密度；

P— 軸功率。

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

2.2 電動機容量的計算

式中：P—風(fēng)機電動機所需的輸出軸功率(kW)；

Q—風(fēng)機風(fēng)量(m3/s)；

H—風(fēng)機風(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)機的效率；

102—由kg·m/s變換為kW的單位變換系數(shù)。

3 風(fēng)機調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量的方法

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

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

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

將風(fēng)機的擋板再關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽3，工況點移至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)到了在定速運行時調(diào)節(jié)風(fēng)機輸出流量的目標(biāo)。

在調(diào)節(jié)風(fēng)機流量的過程中，而風(fēng)機的性能曲線(H-Q曲線)不變，工況點沿著風(fēng)機的性能曲線(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)機都采用這種方法，但是由于風(fēng)機的內(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)機的轉(zhuǎn)換效率，浪費了大量的能源。

3.2 通過改變風(fēng)機葉片的角度來實現(xiàn)對風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)

當(dāng)風(fēng)機管網(wǎng)性能曲線不變時，通過改變風(fēng)機葉片的角度，使風(fēng)機的特性曲線(H-Q曲線)改變，工況點將沿著管網(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)機葉片角度的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機性能(H—Q曲線)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量的目的。

這樣，在調(diào)低流量的同時，風(fēng)機內(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)機葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)機構(gòu)磨損較大。同時，調(diào)節(jié)葉片角度必須停機進行，無法在需要風(fēng)機進行連續(xù)運行、連續(xù)調(diào)節(jié)的場合。

3.3 通過改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)

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

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

當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低，流量降低的同時，風(fēng)機的壓力也同時隨之降低，這樣，在調(diào)低流量的同時，風(fēng)機內(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)機本身進行改造，轉(zhuǎn)速由外部調(diào)節(jié)，風(fēng)機檔板可處于全開位置保持不變，并能實現(xiàn)無級線性調(diào)節(jié)風(fēng)量，適合于需要風(fēng)機進行連續(xù)運行，連續(xù)調(diào)節(jié)的場合。

九、高壓鼓風(fēng)機主要應(yīng)用行業(yè)

高壓鼓風(fēng)機廣泛用于切紙機、燃燒降氧機、卷煙濾嘴成型機、電鍍槽液攪拌、霧化干燥機、水處理曝氣、水產(chǎn)養(yǎng)殖、絲網(wǎng)印刷機、照相制版機、注塑機、自動上料烘干機、液體灌裝機、粉末灌裝機、電焊設(shè)備、電影機械、紙張運送、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、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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