[科普中国]-离心式鼓风机

离心式鼓风机是利用装有许多叶片的工作旋轮所产生的的离心力来挤压空气，以达到一定的风量和风压的。

构造原理这种压缩机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入，又不断地沿半径方向被甩出去，所以称这种型式的压缩机为离心式压缩机。其中根据压缩机中安装的工作轮数量的多少，分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮，就称为单级离心式压缩机，如果是由几个工作轮串联而组成，就称为多级离心式压缩机。在空调中，由于压力增高较少，所以一般都是采用单级，其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、扩压器和蜗壳等所组成。 压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽室，并在吸汽室的导流作用引导由蒸发器（或中间冷却器）来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮（工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机的重要部件，因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体）。汽体在叶片作用下，一边跟着工作轮作高速旋转，一边由于受离心力的作用，在叶片槽道中作扩压流动，从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器（因为汽体从工作轮流出时具有较高的流速，扩压器便把动能部分地转化为压力能，从而提高汽体的压力）。汽体流过扩压器时速度减小，而压力则进一步提高。经扩压器后汽体汇集到蜗壳中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。1

特点特性离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较，具有下列优点：

（1）单机制冷量大，在制冷量相同时它的体积小，占地面积少，重量较活塞式轻5～8倍。

（2）由于它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机构，因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。

（3）工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。

（4）能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。

（5）对制冷剂的适应性差，一台结构一定的离心式制冷压缩机只能适应一种制冷剂。

（6）由于适宜采用分子量比较大的制冷剂，故只适用于大制冷量，一般都在25～30万大卡/时以上。如制冷量太少，则 要求流量小，流道窄，从而使流动阻力大，效率低。但近年来经过不断改进，用于空调的离心式制冷压缩机，单机制冷量可以小到10万大卡/时左右。1

空气悬浮离心鼓风机随着我国工业化的迅速发展、经济水平的提高，工业废水、生活污水的产水量也在极具增加、全国兴建大量污水处理厂，目前污水处理工艺中以活性污泥法应用最为广泛、成熟，而在这一工艺中不可缺的设备之一就是鼓风机，鼓风机曝气通过管道将压缩空气送入池中、并以气泡形式将氧气扩散到泥水混合液中、供污泥中的好氧微生物生长所需。目前，常用的鼓风机有罗茨式鼓风机、离心式鼓风机等，在污水处理过程中，鼓风机曝气系统能耗量占整个工艺系统能耗量的一半以上，因此选用节能环保的鼓风机在整个工艺系统中起着至关重要的作用，空气悬浮离心鼓风机具有效率高、噪声低、磨损低、节能环保等优点，该鼓风机采用“高速直联电机”、“空气悬浮轴承”两大核心技术，是一种无冷却系统、无油润滑系统的绿色环保设备。

主要部件空气悬浮离心鼓风机的主要部件有空气悬浮轴承、电机、变频器、放空阀等，所有部件整体安装在普通底座上，其中空气悬浮轴承是该鼓风机最关键的部件之一，依靠空气力场使轴承悬浮、保持高速运转，与传统轴承相比、运行时无接触、无润滑油、摩擦量小、能量损耗小； 采用超高速直流电机具有无级调速、调速范围宽、结构简单、噪音低、效率高、运行平稳等特点；通过变频器调节风量风压、调节范围广、精度高，效率提高最大近30%以上。总之，空气悬浮离心鼓风机具有效率高、能耗低、噪音低、安装简单、维护方便等特点。

空气悬浮离心鼓风机在污水处理中的应用在污水处理工艺中，鼓风机主要为好氧生化工艺提供氧气、维持好氧微生物的生长，其次用于混合搅拌、防止污泥沉淀、使得污染物与微生物进一步接触、去除有机物，目前，污水处理厂常用的鼓风机有罗茨风机、单机高速离心鼓风机、空气悬浮离心鼓风机等，其三种鼓风机性能比较如表1所示，从表1中可以看出空气悬浮离心鼓风机较其他两种鼓风机效率高、能耗低、调节范围广、设备占地小、安装简单、维护方便，在污水处理中具有广阔的应用前景。

在污水处理过程中，鼓风机曝气系统能耗量占整个工艺系统能耗量的一半以上，采用空气悬浮离心鼓风机能达到节约用电、节省成本的功效。

鼓风机曝气系统能耗量占整个工艺系统能耗量的一半以上，在我国大力提倡节能减排的前提下，选用高效节能的鼓风机是必然的发展趋势，而空气悬浮离心鼓风机具有效率高、能耗低、噪音小、安装简单、维护方便等优点，在污水处理中将具有广阔的应用前景。2

本词条内容贡献者为:

于仁业 - 高级工程师 - 中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司