歷史
水排模型扇、吹管和皮囊，最早用於強制鼓風的器具
是扇和吹管。古埃及金匠曾使用帶陶風嘴的吹管，印加人有時用8～12根銅管同時吹煉。稍後,發明了用獸皮製作的鼓風皮囊，囊的兩端分設風管和由操作者手控的進風口。這種簡陋的鼓風器在近代仍在一些地區使用。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器的圖象。進風時，操作者用繩索拽起皮囊，隨後踩下，將風鼓入爐內，每爐配備鼓風器四具,兩人相向操作。
歷史發展
東漢光武帝劉秀在位期間，注意“選用良吏”。建武七年（31），杜詩出任南陽太守。他提倡節儉，興利除害，為政清
t平。杜詩在做南陽太守期間，注意節省民力。為了提高冶金技術，他發明了水排（一種水力鼓風機）。
水排套用水力機械輪軸帶動鼓風囊，使皮囊不斷伸縮，給冶金高爐加氧。這種裝置，用力少，見功多，是我國冶金史上的一大改革。三國時期的釧暨曾加以改進推廣，使其效果提高了三倍。
杜詩發明水排，一改中國冶煉鼓風裝置靠人力和畜力為動力的善，不僅大大提高了勞動效率，而且比歐洲早了1100年，在中國古代冶煉工藝發展史上具有里程碑的意義。
杜詩同時也重視農業生產，修治陂池，廣拓土田，使郡內民戶殷實富足。當時人們就將杜詩與西漢南陽太官運亨通召信君相提並論，民間盛傳：“前有召父，後有杜母。”
特點描述
1、由於葉輪在機體內運轉無磨擦，不需要潤滑，使排出的氣體不含油。是化工、食品等工業理想的氣力輸送氣源。
t流量的選擇可通過選擇轉速而達到需要。
3、鼓風機的轉速較高，轉子與轉子、轉子與機體之間的間隙小，從而泄露少，容積效率較高。我廠加工和裝配技術力量強，能保證間隙的合理、均勻，既達到較高的容積效率又不至於機體內因熱膨脹而發生磨擦。
4、鼓風機的結構決定其機械磨擦損耗非常小。因為只有軸承和齒輪副有機械接觸在選材上，轉子、機殼和齒輪圈有足夠的機械強度。運行安全，使用壽命長是本廠鼓風機產品的一大特色。
5、本廠鼓風機的轉子，均經過靜、動平衡校驗。成品運轉平穩、振動極小。
現代用途
現代鼓風機主要由下列六部分組成：電機、空氣過濾器、鼓風機本體、空氣室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓風機靠汽缸內偏置的轉子偏心運轉，並使轉子槽中的葉片之間的容積變化將空氣吸入、壓縮、吐出。在運轉中利用鼓風機的壓力差自動將潤滑送到滴油嘴，滴入汽缸內以減少摩擦及噪聲，同時可保持汽缸內氣體不回流，此類鼓風機又稱為滑片式鼓風機。鼓風機輸送介質以清潔空氣、清潔煤氣、二氧化硫及其他惰性氣體為主。也可按需生產輸送其他易燃、易爆、易蝕、有毒及特殊氣體。因而能廣泛適用於冶金、化工、化肥、石化、食品、建材、石油、礦井、紡織、煤氣站、氣力輸送、污水處理等各工業部門。
結構
轉子：由軸、葉輪、軸承、同步齒輪、聯軸器、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熱臌脹時轉子的軸向位移。
同步齒輪：由齒圈和輪轂組成，便於調整葉輪間隙。
機體：由機殼和左、右牆板組成。左、右牆板及安裝在左右牆板內的軸承座、密封部等均可互相通用。
底座：中、小型風機均配有公共底座，大型風機僅配風機底座，便於安裝調試。
潤滑：齒輪採用浸入式，軸承採用飛濺潤滑。潤滑效果好，安全可靠。
傳動方式：以聯軸器直聯為主。若性能規格需要，也可選用三角皮帶輪變速的方式。聯軸器選用彈性聯軸器，能緩和衝擊及補償少量的軸線偏差。大流量風機除以電動機作為驅動機外，也可採用汽輪機或其他驅動機。
分類
現代鼓風機根據風機的壓力，可將風機分為低壓風機、中壓風機和高壓風機。
其壓力範圍如下：
低壓：風機全壓H≤1000Pa
中壓：1000Pa
高壓（離心風機):3000Pa
通風工程中大多採用低壓與中低壓風機。
按用途分
可分為通用風機，排塵風機，工業通風換氣風機，鍋爐引風機，礦用風機等。
風機廣泛套用於隧道、地下車庫、高級民用建築、冶金、廠礦等場所的通風換氣及消防高溫排煙。根據用途不同，可大致將常用的風機分為以下類型：
⑴離心壓縮機⑵電站風機
⑶一般離心通風機
⑷一般軸流通風機
⑸鼓風機
⑹污水處理風機
⑺高溫風機
⑻空調風機
⑼消防風機
⑽礦井風機
⑾菸草風機
⑿糧食風機
⒀船用風機
⒁排塵風機
⒂屋頂風機
⒃鍋爐鼓引風機
礦用風機按其用途不同又可分為：主扇、輔扇和局扇。主扇用於全礦井的通風，輔扇用於通風網路中某分支風路的風量調節，局扇用於局部地點的通風。
污水處理風機按類型又可分為：離心式風機，側流式風機，水環式風機等等.
按原理分
可分為離心式風機和軸流式通風機水處理鼓風曝氣；
醫院、實驗室的污水攪拌曝氣；
印刷行業的真空送紙；
電鍍槽、工業廢水的攪拌曝氣；
塑焊、吹風的氣源供應；
燃燒器的噴霧、玻璃工業及其它；
按技術分
按照軸承技術分，可分為一般機械軸承式鼓風機，磁懸浮鼓風機，氣懸浮軸承鼓風機。
工作原理
鼓風機離心式鼓風機的工作原理與離心式通風機相似，只是空氣的壓縮過程通常是經過幾個工作葉輪（或稱幾級）在離心力的作用下進行的。
鼓風機有一個高速轉動的轉子，轉子上的葉片帶動空氣高速運動，離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內，沿著漸開線流向風機出口，高速的氣流具有一定的風壓。新空氣由機殼的中心進入補充。
單級高速離心風機的工作原理是：原動機通過軸驅動葉輪高速鏇轉，氣流由進口軸向進入高速鏇轉的葉輪後變成徑向流動被加速，然後進入擴壓腔，改變流動方向而減速，這種減速作用將高速鏇轉的氣流中具有的動能轉化為壓能（勢能），使風機出口保持穩定壓力。
從理論上講，離心鼓風機的壓力-流量特性曲線是一條直線，但由於風機內部存在摩擦阻力等損失，實際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對應的離心風機的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當風機以恆速運行時，風機的工況點將沿壓力-流量特性曲線移動。風機運行時的工況點，不僅取決於本身的性能，而且取決於系統的特性，當管網阻力增大時，管路性能曲線將變陡。風機調節的基本原理就是通過改變風機本身的性能曲線或外部管網特性曲線，以得到所需工況。
變頻調控原理與特性：
隨著科技的不斷發展，交流電機調速技術被廣泛採用。通過新一代全控型電子元件，用變頻器改變交流電機的轉速方式來進行風機流量的控制，可以大幅度減少以往機械方式調控流量造成的能量損耗。變頻調節的節能原理：
當風量需從Q1減少到Q2時，如果採用節流調節法，工況點由A到B，風壓增加到H2，軸功率P2下降，但減少的不太多。如果採用變頻調節方式，風機工況點由A到C，可見在滿足同樣風量Q2情況下，風壓H3將大幅度下降，功率P3隨著顯著減少。節省的功率損耗△P＝△HQ2與面積BH2H3C成正比。由以上分析可知，變頻調節是一種高效的調節方式。鼓風機採用變頻調節，不會產生附加壓力損失，節能效果顯著，調節風量範圍0％～100％，適合調節範圍寬，且經常處於低負荷下運行的場合。但是，當風機轉速下降，風量減小時，風壓將發生很大變化，由風機比例定律：Q1/Q2＝(n1/n2)，H1/H2＝(n1/n2)2，P1/P2＝(n1/n2)3
軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8，這就是變頻調節方式可以大幅度節電的原因。根據變頻調節這一特性，對於在污水處理工藝中，曝氣池始終保持5m正常液位，要求鼓風機在出口壓力恆定的條件下，進行大範圍的流量調節，當調節深度較大時，將會使風壓下降過大，不能滿足工藝要求。當調節深度較小時，則顯示不出其節能的優勢，反而使裝置複雜，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，採用變頻調節方式顯然是不合適的。
進口導葉調節原理及特性：
進口導葉調節裝置即在鼓風機吸風入口附近裝設一組可調節轉角的導葉-進口導葉，其作用是使氣流在進入葉輪之前發生鏇轉，造成扭曲速度。導葉可繞自身軸轉動，葉片每轉動一個角度就意味著變換一個導葉安裝角，使進入風機葉輪的氣流方向相應改變。
進口導葉調節風量原理是：
當導葉安裝角θ＝0°時，導葉對進口氣流基本上無作用，氣流將以徑向流入葉輪葉片。當θ＞0°時，進口導葉將使氣流進口的絕對速度沿圓周速度方向偏轉θ角，同時對氣流進口的速度有一定的節流作用，這種預鏇和節流作用將導致風機性能曲線下降，從而使運行工況點變化，實現風機流量調節。進口導葉調節的節能原理。
當進口導葉安裝角由θ1＝0°增大為θ2或θ3時，運行工況點由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口導葉比節流調節節省的功率。在本工程中，曝氣池深度是固定的，鼓風機在保持出口壓力恆定條件下，進行流量調節，即H＝常量，Q＝變數時，管網的特性曲線近似於水平直線，鼓風機採用進口導葉調節，不必藉助於改變管網特性曲線，可通過改變導葉的開閉角度，使風機的壓力-流量性能曲線改變，流量的變化是通過將工況點移動到新的改變了的風機特性曲線上的方法實現的。
離心風機採用進口導葉調節方式，在部分負荷運行時可獲得高效率和較寬的性能範圍，在保持出口壓力恆定條件下，工作流量可在50％～100％額定流量範圍內變化。調節深度愈大、省功愈多。如流量減少到額定流量的60％時，進口導葉方式比進口節流方式節省功率達17％之多。此外，其結構相對簡單，運行可靠，維護管理方便，初期投資低。因此，本工程中鼓風機採用進口導葉調節流量，顯然是最佳調節方式。
不同調控方式的比較：
儘管變頻調節的離心鼓風機調節範圍很廣，在節能上有顯著效果，但用工藝系統中將受到工藝條件限制，調節範圍僅為80％～100％，在相對流量變化不大時，變頻與導葉兩種調節方式消耗功率差別並不大，因此採用變頻調節方式，其節能特長顯示不出來，這就失去了選擇它的意義。而選擇導葉調節方式的鼓風機，在保持出口壓力恆定條件下可以較大範圍調節風量（50％～100％），以保證污水中溶解氧含量穩定，相對地節省了能源。所以應選擇導葉調節方式的高速離心風機，作為本工程的設備選型。同時，為了更好地體現出節能效果，對於大功率的離心風機，還應注意配套電機的選擇，如採用10kV高壓電機，也有助於降低能耗。
使用操作
操作工在開機前必須熟悉本規程，嚴格按本規程操作鼓風機。
開機
1、檢查油箱潤滑油位，應處於油尺上，下限之間。
2、通知變電所向本機供電。
3、檢查機上控制櫃，應無報警顯示，如有報警，查明原因給於消除
4、選擇“手動”狀態。(用手指觸“手動”鍵)。
5、檢查泄壓閥是否處於打開位置(泄壓閥打開綠燈亮)。檢查擴壓器應置於最小開度(擴壓器最小綠燈亮)。
6、以上檢查，確認風機可啟動後，按啟動鍵，鼓風機進入啟動程式：①輔助油泵進行預潤滑一分鐘(輔助油泵運轉綠燈亮)。②鼓風機可開始運轉(鼓風機運轉綠燈亮)。
③泄壓閥緩慢關閉(泄壓閥打開綠燈滅，二分鐘後泄壓閥關閉綠燈亮)。
④輔助油泵停止運轉(輔助油泵運轉綠燈滅，停止紅燈亮)。至此，鼓風機啟動成功，可投入正式運行。
⑤如按下啟動鍵後，鼓風機未能如期起動，則一分鐘後油壓過低報警紅燈亮，整個起動過程停止。必須查明原因解決後，消除報警重新啟動。
運行
1、風機啟動後可根據生產需要緩慢調整擴壓器開度，用擴壓器“開啟”鍵和“關閉”鍵控制，以保證必要的風量。
2、風機運行時，必須經常對風機進行監視，注意風機的電流、油溫、油壓進風真空度聲音、風機、溫度、振動等情況。按時做好記錄，如有異常，要及時查明原因給予排除，並向生產科匯報，必要時可採取緊急停車的措施(謹慎使用)。
停機
因生產或保養，維修需要，停止某颱風機運轉時。
1、減小擴壓器開度至最小(擴壓器最小指示綠燈亮)。
2、用手指接觸風機“停止”鍵，停機程式開始：
①擴壓器開度減少到零(如第一步驟未進行)。
②泄壓閥自動打開(泄壓閥開綠燈亮)。
③壓縮機停止運轉(壓縮機停止運轉紅燈亮)。
④輔助油泵自動投運，3分鐘全機停止，整個停止程式至此結束。
3、停機過程中，操作者應繼續監視機器儀表及整個狀態的變化，並在最後作好記錄。
節能改造
風機節能改造
現今在中國各行各業的各類機械與電氣設備中與風機配套的電機約占全國電機裝機量的60%，耗用電能約占全國發電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數風機在使用過程中都存在大馬拉小車的現象，加之因生產、工藝等方面的變化，需要經常調節氣體的流量、壓力、溫度等；現許多單位仍然採用落後的調節檔風板或閥門開啟度的方式來調節氣體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式，並以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調節的要求。這種落後的調節方式，不僅浪費了寶貴的能源，而且調節精度差，很難滿足現代化工業生產及服務等方面的要求，負面效應十分嚴重。
近幾年來，隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展，電氣傳動技術面臨著一場歷史革命，即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。電機交流變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。以上海正藝科技對上海嘉定區某風機進行變頻節能改造的工程案例為例，計算變頻節能的效果。上海正藝科技的變頻調速以其優異的調速和起動、制動性能，高效率、高功率因數和節電效果，其廣泛的適用範圍及其它許多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。
對於風機變轉矩負載特性實施變頻調速控制在原理上屬於減少流體（空氣、液體等）動力節電方法，是一種較好的、被廣泛採用的節電方法。無數實例業已證明，它比通常所採用的風門或擋板調節方式有著顯著的節電效果。下面通過圖1（流量Q與揚程H及軸功率P的關係曲線圖）來說明風機、水泵變頻調速節電原理。對於風機、泵類負載，流量與轉速成正比：Q1/Q2→η1/η2，揚程與轉速的平方成正比：H1/H2→（η1/η2）2，而電機的軸功率與轉速的立方成正比：H1/H2→（η1/η2）3。因此，採用變頻技術調節不同流量時消耗的功率為：P變=n3Ped=Q3Ped（公式1）
在採用閥門或擋板控制流量時，電機在額定轉速下定速運轉，在不同流量時電機消耗的功率為：
P閥=（0.4+0.6Q）Ped（公式2）
其中，Ped為閥門或擋板全開狀態下，電機以額定轉速運行時消耗的功率，Q為流量的相對值。從⑴式和⑵式可以看出，當流量Q變為額定流量的50%時，採用變頻調速時消耗的功率為：
P變=n3Ped=Q3Ped=0.53Ped=0.125Ped（結論1）
採用閥門或擋板控制流量時，消耗的功率為：
P閥=（0.4+0.6Q）Ped=（0.4+0.6×0.5）Ped=0.7Ped（結論2）
所以，兩種方式的節電率為：（0.7-0.125）/0.7≈82%（結論3）
在實際情況下，使用變頻調速技術後節約能耗多少的精確、精準性的前期計算具有一定的難度，它不僅與負荷的變化波動分布規律等密切相關（與時間相關的函式），而且，還與電機、水泵等在不同工作點的效率特性、管網特性等相關。然而，我們可以通過以上方式對改造項目進行能耗節約估算，以獲取投資收益前期估算。
圖1：流量Q與揚程H及軸功率P的關係曲線圖
在圖1—a中，我們給出了流量Q與揚程H之間的變化關係特性，其中，曲線a1表示在工頻定速驅動方式下流量Q與揚程H之間的變化趨勢特性，而曲線ax則表示採用變頻調速驅動方式下風機所表現出來的流量Q與揚程H之間的變化關係特性。從曲線a1和ax在H-Q坐標系中的位置關係，可以清晰地看出，變頻驅動方式不僅可以調節流量以適應風量的需求變化，而且也在調節流量的同時降低了輸出揚程的能量消耗。而工頻定速運行方式雖然可以通過調節入口風門檔板方式調節風量的變化，但是，工頻調節風門檔板方式沒有達到降低出口揚程的目的，導致電能的極大浪費。
三晶變頻器的出現為交流調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發展。變頻調速性能日趨完美，已被廣泛套用於不同領域的交流調速。為企業帶來了可觀的經濟效益，推動了工業生產的自動化進程。
