鼓风机的工作原理

离心鼓风机的工作原理与离心通风机相似，只是空气压缩过程通常是由几个工作叶轮(或级)在离心力的作用下进行的。鼓风机有一个高速旋转的转子，转子上的叶片带动空气高速运动。离心力使空气在渐开线形机壳内沿渐开线流向风机出口，高速气流有一定风压。新鲜空气从外壳中心进入进行补充。

单级高速离心风机的工作原理是:原动机通过轴带动叶轮高速旋转，气流从进口轴向进入高速旋转的叶轮，然后变成径向流被加速，再进入扩压器腔体，改变流向，减速。这种减速会将高速旋转气流中的动能转化为压力能(势能)，使风机出口保持稳定的压力。

离心式鼓风机的压力-流量特性曲线理论上是一条直线，但由于鼓风机内部摩擦和阻力的损失，实际压力-流量特性曲线随着流量的增加而平缓下降，离心式鼓风机对应的功率-流量曲线随着流量的增加而增加。当风机恒速运行时，风机的工作点会沿着压力-流量特性曲线移动。风扇的工作点不仅取决于其自身的性能，还取决于系统的特性。当管网阻力增大时，管道性能曲线会变得更陡。风机调节的基本原理是通过改变风机本身的性能曲线或外部管网的特性曲线来得到所需的工况。

变频控制的原理和特点

随着科学技术的不断发展，交流电机调速技术得到了广泛的应用。通过新一代全控电子元件，用变频器改变交流电机的转速模式来控制风机流量，可以大大减少过去机械流量控制带来的能量损失。变频调节的节能原理；

可以看出，当转速降低到原来额定转速的一半时，相应运行点的流量、压力、轴功率分别降低到原来的1/2、1/4、1/8，这就是变频调节方式可以大大省电的原因。根据变频调节的特点，在污水处理过程中，曝气池始终保持5m的正常液位，这就要求鼓风机在出口压力不变的情况下大范围调节流量。当调节深度较大时，风压会下降太多，不能满足工艺要求。当调节深度较小时，不会体现出节能的优势，反而会使设备复杂化，增加一次性投资。因此，在本工程曝气池需要维持5m液位的工况下，采用变频调节方式显然是不合适的。

进口导叶调节的原理和特点

入口导叶调节装置是在鼓风机吸入口附近安装一组角度可调的导叶，用来使气流在进入叶轮前旋转，产生扭转速度。导叶可以绕自身轴线旋转，叶片每旋转一个角度就意味着改变导叶的安装角度，使进入风机叶轮的气流方向也随之改变。

进口导叶调节风量的原理

当安装角θ= 0°时，导叶对进口气流没有影响，气流会径向流入叶轮叶片。当θ>时；0，进气导叶会使进气绝对速度沿周向速度方向偏转θ角，同时对进气速度有一定的节流作用。这种预旋和节流作用会导致风机性能曲线下降，从而改变工作点，实现风机流量调节。进口导叶调节的节能原理。

当进口导叶安装角从θ1 = 0°增加到θ2或θ3时，工作点从m 1°移到M2或m3；流量从Q1降低到Q2或Q3；轴功率从P′1降低到P′2或P′3。由剖面线指示的区域是与节气门调节相比由进口导向叶片节省的功率。本项目曝气池深度固定，鼓风机在保持出口压力不变的情况下调节流量，即当H=常数，Q=变量时，管网的特性曲线类似于一条水平直线，鼓风机通过进口导叶调节。不需要改变管网的特性曲线，但是可以通过改变导叶的开闭角度来改变鼓风机的压力-流量特性曲线，通过将工作点移动到新的改变后的风机特性曲线来进行流量的改变。

离心风机采用调节进口导叶的方式，在部分负荷下运行时可获得较高的效率和较宽的性能范围。在保持出口压力不变的情况下，工作流量可在50% ~ 100%额定流量范围内变化。调节深度越大，越省电。当流量降低到额定流量的60%时，进口导叶方式比进口节流方式节省高达17%。此外，其结构相对简单，运行可靠，维护管理方便，初期投资低。因此，采用进口导叶显然是本工程中调节风机流量的最佳方式。