高壓風機
| 高壓風機 |
在設計條件下,風壓為30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3的風機就屬於高壓風機範疇，目前行業內一般是把氣環真空泵劃歸為高壓風機。高壓風機，也叫高壓鼓風機，區別於一般離心式高壓鼓風機。
目錄
基本內容
中文名：高壓風機
風 壓：30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3
風機可分為：離心式、軸流式、斜流式和橫流式
外文名：High pressure fan
別 名：高壓鼓風機
發展歷史
高壓風機的工作原理於1933年在德國漢諾威大學被發現，並成功製造出產品，到現在，高壓風機的應用已經得到了普及，它廣泛應用於工農業方面，涵蓋基礎建設、汽車工業、塑料工業、化工、食品、製藥、醫療、電工電子、輕工紡織、船舶與鐵路、航空航天工程，為世界的繁榮與進步作出了卓越的貢獻。
2006年7月1日9:00全線通車的青藏鐵路，把高壓風機的應用推上了一個新的高度，因為在這條天路當中，全線使用高壓風機，用風機吹去天路監測儀器表面上的積雪，保護列車的行車安全。
工作原理
當葉輪3轉動時，由於離心力的作用，風向標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並將泵體之外的氣體擠入(由吸氣口1吸入)側槽,當它進入側通道2以後，氣體被壓縮，然後又回復到葉輪刀片間再次加速旋轉。當空氣沿着一條螺旋形軌道穿過葉輪和側槽時，每個葉輪片增加了壓縮和加速的程度,隨着旋轉的進行，氣體的動能增加，使得沿側通道通過的氣體壓力進一步增加。當空氣到達側槽與排放法蘭的連接點(側通道在出口處變窄)，氣體即被擠出葉片並通過出口消聲器4排出泵體。
特點
一般情況下，高壓風機具有以下特點：
1、具有吹吸雙功能，一機兩用，可以用吸風，也可以用吹風；有一款高瑞4HB系列的高壓風機，還可以同時使用吸風和吹風，相當於旋片真空泵一樣的功能；
2、少油或無油運轉，輸出的空氣是乾淨的；
3、相對於離心風機和中壓風機來說，其壓力高很多，往往是離心風機的十幾倍以上，比如說有一款型號為4HB 630 H67的高瑞高壓風機，其輸出壓力高達100KPA；
4、如果泵體是整體壓鑄，並且使用了防震安裝腳座，那麼它對安裝基礎的要求也是很低的，甚至可以不用固定腳座即可正常運轉，非常的方便，也非常的節省安裝費用和安裝周期；
5、相對到其它類型的風機，比如羅茨風機，其運轉的噪音較低，功率越大越明顯，5.5KW以上就會顯示出來；
6、免維護使用；它的損耗件僅僅是兩個軸承，在質保期之內，基本上不需要維護；
7、高壓風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，使用壽命當然也是非常的長，只要是處於正常的使用條件下，3～5年是完全沒有問題的。高瑞高壓風機甚至提出了有限制的一年包換，三年保修的超值服務；
1、相對於離心風機和中壓風機來說，龍谷高壓風機其壓力高很多，往往是離心風機的十幾倍以上，比如說有一款型號為4LG 636H67龍谷高壓風機，其輸出壓力高達100KPA；
2、具有吹吸雙功能，一機兩用，可以用吸風，也可以用吹風；龍谷高壓風機還可以同時使用吸風和吹風，相當於旋片真空泵一樣的功能；
3、相對到其它類型的風機，龍谷高壓風機其運轉的噪音較低，功率越大越明顯，5.5KW以上就會顯示出來；
4、少油或無油運轉，輸出的空氣是乾淨的；
5、如果泵體是整體壓鑄，並且使用了防震安裝腳座，那麼它對安裝基礎的要求也是很低的，甚至可以不用固定腳座即可正常運轉，非常的方便，也非常的節省安裝費用和安裝周期。
6、免維護使用；它的損耗件僅僅是兩個軸承，在質保期之內，基本上不需要維護；
7、安裝簡易，使用方便！
8、龍谷高壓風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，使用壽命當然也是非常的長，只要是處於正常的使用條件下，3～5年是完全沒有問題的。
選型
LG高壓風機
由於高壓風機的使用非常的廣泛，因為它的選型也相對複雜。一般來說，需要按以下兩個步驟進行：
1、需要確定現場是使用高壓風機的什麼功能，是吸還是吹，找准高壓風機對應的壓力-流量曲線；如果看錯曲線，有時候會造成選出來的產品不能使用；
2、根據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的工作點以上的工作曲線；然後根據工作曲線選擇高壓風機型號；
只要是不同的工作現場，其對壓力和流量的需求就不一樣，所以，要想得到相對準確的數據，就需要進行相關的計算。這個需要由專業的設計人員進行或找專業的公司諮詢。
安裝
1、必需使用平墊圈和彈簧墊圈來加緊螺絲；
2、最好能使用橡膠緩衝膠來承受高壓風機的重量，特別是大功率的高壓風機，必不可少；
3、對於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），消音器安裝在進風管道或出風管道的末端；
4、對於某些對噪音要求很高的場合，可以根據機器本身的條件，加上一層消音綿，即可滿足現場的噪音要求，具體可諮詢高壓風機的廠家或專業的噪音治理公司；
5、在使用消音綿消音時，注意高壓風機與箱體的距離，注意高壓風機的通風與散熱，注意使用橡膠緩衝膠來承受高壓風機的重量，具體需要諮詢高壓風機的廠家，如高瑞高壓風機，西門子等；
6、高壓風機的進出風口管道連接，應使用軟管連接，以隔離震動。
使用
不管是哪個品牌的高壓風機，都需要進行兩個方面的保護：一是壓力，二是粉塵。
對於壓力，經常使用的是釋壓閥，它是一個卸荷閥，當高壓風機的使用壓力超過釋壓閥設定的壓力之後，釋壓閥就會自動打開，把多餘的壓力釋放掉，從而保護高壓風機。
對於粉塵，經常使用的是過濾器。它根據不同的使用現場，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。
高壓風機
在一些特殊的場合，還需要進行特殊的保護：比如說在密封環境中使用時，要注意通風散熱；當環境溫度（進氣溫度比較高時），更要注意通風散熱，或者選擇允許進風溫度較高的高壓風機
對於某些品牌高壓風機，可能還會有自己的使用建議，在購買之前，最好進行比較詳細的了解。
使用方法
高壓風機運轉時，馬達所消耗的電流會隨壓力及真空度的提高而增加，如電流過大會道致接觸器跳脫，為防止跳脫或省電，請儘可能加大出風口之截面積，或在吸氣或排氣側裝置風壓風量調節閥。
A、送風用－入口應加裝適當之過濾器
1、 出氣孔之總截面積應大於風機出口截面積之1/2。
2、 如用於水中送氣,其水深壓力應在型號目錄上所標示最大靜壓值之70%以下。
3、於加壓送氣時,出口溫度因空氣摩擦的關係大於常溫10攝氏度屬正常,故應使用鐵管1M以上。
B、吸風用-出口處可加裝消音器
吸入孔之總截面積應大於鼓風機入口截面積之1/2。
C、過濾器簡易清理方法：
將過濾器自轉接頭旋開用空氣噴槍或刷子將濾網上之污垢或灰塵去除,清潔後將之旋迴即可使用。
安裝方法
A、安裝場所
周圍溫度與濕度,應符合以下條件：
1、單相 -5 ~40℃ 三相 -10~40℃
2、選擇通風良好,塵埃及濕氣少之場所。
3、安裝於露天者,請使用雨罩。
B、安裝方法
高壓風機可依任何角度安裝,用螺絲確實固定於水平且具剛硬的基礎或基座.。基礎重量大約是高壓風機的3倍以上為標準。應特別注意基座是否高低不平,如果是,當螺栓扭緊時,高壓風機台可能發生變形!可加裝避震器降低噪音。吸入口上不連接通風道時,為防止危險或異物吸入,請加裝鐵絲網或過濾器。
部件
配管
管子套入出入風口時,請保持中心一致,不可在勉強情形下連接。通道軟管(ducthose)如使用防震接頭等,可簡易地連接且能防止震動之傳道。管子重量請不要直接加在高壓風機之凸緣面上,以防止變形。道引熱風時,請以撓性接頭,避免受熱膨脹影響。避免突然縮小、擴大或彎曲等,使得流體效率不良。
配線
1、電源請使用定格電壓之定格周波數(標籤上之記載值),且按配線圖裝配正確之線路。
2、電壓之變動應於定格電壓的正負 5%之內。(10%亦可使用,但是長時間電壓變動大時,易造成故障,最好能避免。)
3、由於鼓風機無過熱負載保護裝置，無法經常監控鼓風機之熱度，故請安裝相同馬力之過負載保護電磁開關。並調整與銘板值相同以下之安全電流。
4、依據馬達之馬力及電氣工事方式，選擇標準的配線。
歐盟可參考的安全資訊為：EN60034，EN60204-1,EN294,IEE配線法規。特定的工業及國家有進一步的安全要求，請諮詢他們的貿易及安規單位。
5、確認迴轉方向：
配線完成後，將開關開一下（瞬間）以確認其迴轉方向及有無雜音。迴轉方向如鼓風機上箭頭表示。如迴轉方向不正確，吸風與送風順序會顛倒，為三相者，將三條外接電線中任意二條調換。
故障
（一）風機不轉動
排除方法：
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、風機頭損壞——修復風機或更換
4、風機中有異物卡死——清除異物
（二）噪音增大
排除方法：
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、堅固件鬆動或脫落——擰緊緊固件
5、風機內有異物——清除異物或更換泵頭
（三）震動增大
排除方法：
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、工作狀態進入湍震區——調整工作狀態，避開湍震區
5、進出氣口進濾網堵塞——清洗過濾網
（四）溫度升高
排除方法：
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、風機效率降低——清除葉道塵埃或更換泵頭
4、工作狀態改變——調整工作狀態
5、環境溫度增高——增加環境通風散熱
（五）壓力減小
排除方法：
1、泵頭轉速降低——電源電壓偏低或電機故障
2、管網阻力增加——降低管網阻力
3、工作狀態改變——調整工作狀態
4、電機轉向反向——電機重新接線
（六）流量減小
排除方法：
1、進出口氣過濾網堵塞——清洗過濾網
2、泵頭轉速降低——電源電壓偏低或電機故障
3、管網阻力增加——降低管網阻力
4、工作狀態增加——調整工作狀態
5、電機轉向反向——電機重新接線
應用
1.0 高壓風機的應用基本參數
(1) 風量Q—單位時間流過風機的空氣量(m3/s，m3/min，m3/h)；
(2) 風壓H—當空氣流過風機時，風機給予每立方米空氣的總能量(kg·m)稱為風機的全壓Ht(kg·m/m3)，其由靜壓Hs和動壓Hd組成。即Ht=Hs+Hd；
(3) 軸功率P—風機工作有效的總功率，又稱空氣功率；
(4) 效率η—風機軸上的功率P除去損失掉的部分功率後剩下的風機內功率與風機軸上的功率P之比，稱為風機的效率。
2.1 風機的相似理論
風機的流量，運行壓力，軸功率這三個基本參數與轉速間的運算公式極其複雜，同時風機類負荷隨環境變化參數也隨之變化，在工程中一般根據風機的運行曲線，進行大致的參數運算，稱之為風機相似理論：
Q/Qo=n/no
H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo)
P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)
式中：Q—風機流量；
H—風機全壓；
n—轉速；
ρ—介質密度；
P— 軸功率。
風量Q與電機轉速n成正比，Q∝n；風壓H與電機轉速n的平方成正比，H∝n2；軸功率P與電機轉速n的立方成正比，P∝n3。
2.2 電動機容量的計算
式中：P—風機電動機所需的輸出軸功率(kW)；
Q—風機風量(m3/s)；
H—風機風壓(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—風機的效率；
102—由kg·m/s變換為kW的單位變換係數。
3 風機調節輸出風量的方法
3.1 通過改變風機的管網特性曲線來實現對風機的風量的調節
這種辦法是通過調節擋風板的開關程度來實現的，如圖1所示。
圖1 不同管網的特性曲線風機風量的特性曲線
風機檔板開度一定時，風機在管網特性曲線R1工作時，工況點為M1，其風量、風壓分別為Q1、H1，其輸出流量是Q1。
將風機的擋板關小，管網特性曲線變為R2，工況點移至M2，風量、壓力變為Q2、H2，其輸出流量是Q2。
將風機的擋板再關小，管網特性曲線變為R3，工況點移至M3，風量、壓力變為Q3、H3，其輸出流量是Q3。
從上面的曲線分析，通過調速風機檔板的開度，管網的特性參數將發生變化，輸出流量發生變化，這樣就達到了在定速運行時調節風機輸出流量的目標。
在調節風機流量的過程中，而風機的性能曲線(H-Q曲線)不變，工況點沿着風機的性能曲線(H-Q曲線)由M1移到M2，特性曲線由R1變為R2，風機輸出流量由Q1變為Q2，這種方法結構簡單，操作容易。多數風機都採用這種方法，但是由於風機的內部壓力由H1變為H2，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，極大地降低了風機的轉換效率，浪費了大量的能源。
3.2 通過改變風機葉片的角度來實現對風機的風量調節
當風機管網性能曲線不變時，通過改變風機葉片的角度，使風機的特性曲線(H-Q曲線)改變，工況點將沿着管網特性曲線移動，達到調節風量的目的。
如圖2所示，風機葉片角度為α1時，M1點是原來工況點，其風量、風壓分別為Q1、H1；風機葉片角度為α2時，風機性能曲線(H—Q曲線)由α1線變為α2線，與管網特性曲線相交於M2，風量、風壓變為Q2、H2；風機葉片角度為α3時，風機性能曲線(H—Q曲線)由α2線變為α3線，與管網特性曲線相交於M3，風量、風壓變為Q3、H3。
圖2 不同風機葉片的角度時風機風量的特性曲線
在這種調節風量的方法中，管網特性曲線不變，通過風機葉片角度的變化，調節風機性能(H—Q曲線)，從而達到調節風機風量的目的。
這樣，在調低流量的同時，風機內部壓力也隨之下降，具有很好的節電效果。但是這種方法使風機葉輪結構複雜，調節機構磨損較大。同時，調節葉片角度必須停機進行，無法在需要風機進行連續運行、連續調節的場合。
3.3 通過改變風機的轉速來實現對風機的風量調節
在風機的管網特性不變，風機葉片角度不變的情況下，改變風機的轉速，使風機的特性曲線(H—Q曲線)平行移動，工況點將沿着管網特性曲線移動，達到調節風量的目的。如圖3所示。
圖3 風機的轉速不同時的特性曲線
當風機轉速為n1時，風機的風壓-風量曲線與管網特性曲線R相交於M1點，其風量、風壓分別為Q1、H1；當風機轉速為n2時，風機的風壓-風量曲線與管網特性曲線R相交於M2點，其風量、風壓分別為Q2、H2。
當風機轉速降低，流量降低的同時，風機的壓力也同時隨之降低，這樣，在調低流量的同時，風機內部壓力也隨之下降，具有極好的節電效果。這種方法不必對風機本身進行改造，轉速由外部調節，風機檔板可處於全開位置保持不變，並能實現無級線性調節風量，適合於需要風機進行連續運行，連續調節的場合
高壓鼓風機與吸塵機的區別
4 高壓風機常用計量單位換算
4.1 風量計算方式
Q=60VA
Q=（風量）=㎥/min
V=(風速)=m/sec
A=(截面積)= ㎡
4.2 壓力常用換算公式
1Pa=0.102mmAq
1mbar=10.197mmAq
1mmHg=13.6mmAq
1psi=703mmAq
1Torr=133.3 Pa
1Torr=13.3 mmAq
mmAq=1.333mbar
4.3 常用單位換算表-風量
1㎥/min（CMM）=1000l/min=35.31ft3/min（CFM）
應用行業
高壓風機已經普遍運用在環保水處理，如對污水曝氣，用以滿足活性污泥中的好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸混合的條件，從而降解水中的各類有機質達到污水淨化的目的，還能起到攪拌的作用，還有電鍍槽液攪拌、水產養殖，都是起到相同的作用。
還有印刷行業的折頁機、壓痕機、切紙機等機械。
（高壓風機 環形風機）廣泛用於灌裝機械、醫院傳送系統、燃燒降氧機、捲菸濾嘴成型機、霧化乾燥機、、絲網印刷機、照相製版機、注塑機、自動上料烘乾機、液體灌裝機、粉末灌裝機、電焊設備、電影機械、紙張運送、乾洗衣服、清潔用途、空氣除塵、干瓶、氣體傳送、送料、收集、中央集塵環境保護、絲網印刷、電鍍、除塵、食品、包裝、灌裝、玻璃製品、氣流輸送等相關行業和機械。
選型注意事項
由於高壓風機的使用非常的廣泛，因為它的選型也相對複雜。一般來說，需要按以下兩個步驟進行：
1、需要確定現場是使用高壓風機的什麼功能，是吸還是吹，找准高壓風機對應的壓力-流量曲線；如果看錯曲線，有時候會造成選出來的產品不能使用；
2、根據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的工作點以上的工作曲線；然後根據工作曲線選擇高壓風機型號；
只要是不同的工作現場，其對壓力和流量的需求就不一樣，所以，要想得到相對準確的數據，就需要進行相關的計算。這個需要由專業的設計人員進行或找專業的公司諮詢。
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、最好能使用橡膠緩衝膠來承受高壓風機的重量，特別是大功率的高壓風機，必不可少；
3、對於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），消音器安裝在進風管道或出風管道的末端；
4、對於某些對噪音要求很高的場合，可以根據機器本身的條件，加上一層消音綿，即可滿足現場的噪音要求，具體可諮詢高壓風機的廠家或專業的噪音治理公司；
5、在使用消音綿消音時，注意高壓風機與箱體的距離，注意高壓風機的通風與散熱，注意使用橡膠緩衝膠來承受高壓風機的重量，具體需要諮詢高壓風機的廠家，如德國高瑞，香港鋒利盛，西門子等；
6、高壓風機的進出風口管道連接，應使用軟管連接，以隔離震動。
使用注意事項
不管是哪個品牌的高壓風機，都需要進行兩個方面的保護：一是壓力，二是粉塵。
對於壓力，經常使用的是釋壓閥，它是一個卸荷閥，當高壓風機的使用壓力超過釋壓閥設定的壓力之後，釋壓閥就會自動打開，把多餘的壓力釋放掉，從而保護高壓風機。
對於粉塵，經常使用的是過濾器。它根據不同的使用現場，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：比如說在密封環境中使用時，要注意通風散熱；當環境溫度（進氣溫度比較高時），更要注意通風散熱，或者選擇允許進風溫度較高的高壓風機（比如有一款高瑞高壓風機，允許進風溫度可達70度）；
對於某些品牌高壓風機，可能還會有自己的使用建議，在購買之前，最好進行比較詳細的了解。
風機保養
1、對氣泵壓力或流量降低時進行的維護
當出現壓力和流量下降時，首先切斷風力士旋渦氣泵的電源，查看進氣口是否有東西堵塞，檢查進氣口過濾網，不過不要拆除過濾網，否則會把雜物吸進氣泵，導致損壞。其次，若發現機器內部有雜物的，導致橡膠皮頂住了電磁鐵，造成電磁鐵不能恢復位置。此時可以打開旋渦氣泵的外殼，清理內部雜物。在橡膠皮上鑽一個小孔，排除負壓產生的吸附作用即可。電機的缺相或運轉方向不對也是造成此類故障的一個原因，此時應檢查並重新接好電源，如果電機燒壞，應更換同型號電機，單相電機檢查電容是否完好，接線是否正確。
2、對氣泵噪聲變大時進行的維護
首先檢查風力士旋渦氣泵泵體內是否有雜物，如有，則打開外殼,清理內部雜物；其次檢查葉輪是否卡住，此時最好聯繫廠家修理，需要重新裝配才能消除故障。第三檢查軸承是否損壞，必要時更換軸承。
3、對泵體溫升高時進行的維護
首先檢查進氣口是否堵塞，清洗進氣口過濾網，但不能拆除，否則將會吸進雜物損壞機械設備。請適當保持氣泵的工作時間隙。其次檢查機體內有雜物，打開外殼，清理內部雜物。[1]