风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机，详细划分为离心式压缩机、轴流式压缩机、往复式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等八大类。
一、离心式压缩机
离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流量的场合，而不为人们所注意。由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心压缩机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大锦工扩大了应用范围。
有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式压缩机也占有重要地位，是关键设备之一。除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式压缩机也是极为关键的设备。我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。
性能特点：
优点：
离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。
缺点：
1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。
二、轴流式压缩机
轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机，最大的功率可以达到KW，排气量是20000m3每分钟，它的压缩机能效比可以达到百分之90左右，比离心机要节能一些。它是由3大部分组成，一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子，二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子（静子），三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。轴流式压缩机也属于透平式或速度式压缩机，炼油厂多选用作催化裂化装置的主风机。
性能特点：
效率较高，单机效率可达86%～92%，比离心式压缩机高5%～10%，单位面积流通能力大，径向尺寸小，适宜流量大于1500m3/min的场合，单级压力比较低，单缸多级压力比可达11，与离心式压缩机相比，静叶不可调试式轴流压缩机的稳定工况区较窄，在恒定转速下，流量变化相对较少，压力变化较大。此外，结构较为简单，维护方便。因此，轴流压缩机对于中、低压、大流量，且载荷基本不变的情况较为理想。全静叶可调式轴流压缩机可以扩大压缩机的稳定工况区，弥补了静叶不可调式轴流压缩机的不足，而且可以提高压缩机的效率，降低起动功率。目前，炼油厂主要用全静叶可调式轴流压缩机。
三、往复式压缩机
曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，气缸内有润滑油润滑活塞环。靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机,化工工艺压缩机，石油，天然气压缩机，为主，而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展，这个是螺杆机，离心机目前无法达到的一个高度。
性能特点：
由于设计原理的关系，就决定了活塞压缩机的很多特点。比如运动部件多，有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等；比如受力不均衡，没有办法控制往复惯性力；比如需要多级压缩，结构复杂；再比如由于是往复运动，压缩空气不是连续排出、有脉动等。
优点：
1、热效率高、单位耗电量少
2、加工方便 对材料要求低，造价低廉
3、装置系统较简单
4、设计、生产早，制造技术成熟
5、应用范围广
缺点：
1、运动部件多，结构复杂，检修工作量大，维修费用高
2、转速受限制
3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系统的落后，不适应连锁控制和无人值守的需要，所以尽管活塞机的价格很低，但是也往往不能够被用户接受。
四、离心式鼓风机
在设计条件下，风压为15kPa~0.2MPa或压缩比e=1.15~3的风机叫鼓风机，有两个或更多叶轮串联组成的离心鼓风机叫多级离心鼓风机，（相邻叶轮之间必须有导叶连接）。多级离心鼓风机广泛应用于各种冶炼高炉及化铁炉鼓风、洗煤跳汰机配套、矿山浮选、污水曝气、化工造气等需要输送空气的场合,亦可用于输送其它特殊气体。
性能特点：
该系列鼓风机具有效率高、噪声低、运行平稳、绝无脉冲、稳定区域广、输送的气体清洁、干燥且无油,易损件少和安装、操作、维护简便等特点。
五、罗茨鼓风机
罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。下侧两“鞋底尖”分开时，形成低压，将气体吸入；上侧两“鞋底尖”合拢时，形成高压，将气体排出。
性能特点：
其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。罗茨鼓风机输送介质为清洁空气，清洁煤气，二氧化硫及其他惰性气体，特殊气体行业（煤气、天然气、沼气、二氧化碳、二氧化硫等）及高压工况的首选产品。鉴于具有上述特点，因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。
与离心风机的区别比较大：
⒈工作原理不同，离心风机用的是曲线风叶，靠离心力将气体甩到机壳处，而罗茨风机用的是两个8字形的风叶，它们间的间隙很小，靠两个叶片的挤压，将气体挤至出气口。
⒉由于工作原理不同，一般它们的工作压力不同，罗茨风机的出气压力比较高，而离心风机比较小。
⒊风量不同，一般罗茨风机用在风量要求不大但压力要求较高的地方，而离心风机用在压力要求低，风量要求大的地方。
⒋制造精度不一样，罗茨风机要求的精度很高，对装配要求也很严，而离心风机比较松。
六、离心式通风机
其原理与离心泵相同。叶轮上叶片的数目比离心泵的稍多，叶片比较短。中低压风机的叶片常向前弯，高压风机的叶片为后弯叶片。
性能特点：
优点：
1、通风换气效果好，非常适合用在管道抽风或者送风；
2、适用性强、无腐蚀、易燃易爆气体场所均可使用。
3、噪声低，离心式通风机根据空气流力学采用合理叶轮角度设计，运行时，无任何机械摩擦，合理叶片形线使噪声降为最低；离心式通风机产生的噪音是高频噪音，只要有障碍物，即可隔音。
4、运行平稳，优化设计的叶轮使轴向力减小到最低程度，且有高效的叶轮，并经静动平衡校正，使整机运行平稳，在不加任何减振装置的情况下，轴承振幅比较小。
5、维护方便，部分机型可配置清理门，勿须拆机维护清洁，省时省力。
缺点：
1、体积较为庞大，其进风与送风之方向垂直，在配置上，系统风管需要较妥当的配合。
2、无法逆向送风。
3、价格较贵。
七、轴流式通风机
送风方向与轴向相同。靠叶片的轴向倾斜，将轴向空气向前推进。
性能特点：
优点：
1、轴流式通风具有结构紧凑、体积小、质量轻、转速高。
2、可直接与电动机相连，风量调节较为方便、可以逆向送风。
3、价格便宜。
4、适用于低压、锦工量的情况。
5、由于风吹送的方向与轴平行，故可容易与管路相连接，成为管路统之套件。
缺点：
1、其缺点是噪音大、构造复杂、检修困难、并联工作稳定性差。它一般运用于风压变化较大，风量变化较小的矿井。
2、效率特性曲线陡直，略超出设计点之运转会产生激变的现象，效率迅速降低。
3、对尘埃及表面腐蚀的现象较为敏感，造成效率降低的现象。
八、叶氏鼓风机
叶氏鼓风机是另一种回转式鼓风机。它是由长圆筒形机壳、阻风翼、鼓风翼以及两根平行的轴所组成。图1为叶氏鼓风机的两个转子，它们的结构互不相同。两根平行轴的两端装有式样完全相同的两个活动齿轮，其中一个轴与电动机相联，叫主动轴，另一根叫从动轴。鼓风翼装在主动轴上，阻风翼装在从动轴上。
(a)—阻风翼 (b)—鼓风翼
图1叶式鼓风机的转子结构
叶氏鼓风机实际上是罗茨鼓风机的一种变形，其工作原理如图2所示；
1—阻风翼；2—鼓风翼；3—机壳；4—鼓风翼盖。
图2叶氏鼓风机的工作原理
来源于化工707和网络，编辑整理：桑尼。
罗茨泵的压缩比
在罗茨泵出口压力为大气压时，它的压缩比，最大值制约在2.15.所以胜于某个值，泵的温升增大，体积效率变低。然而在高真空下运行，较高的压缩比是容许的。所以出口压力升高，被抽气体量缩小，对热的吸引变小，温升和体积效率均有所改善。由试验决议温升系数和出口压力之间的关系，如图3所示。
图3罗茨增容泵出口压力与温升系数的关系曲线
式中δFT——温升(oF)
γ——压缩比
TRF——温升系数（见图3）
EV——体积效率
由图3得悉：在出口压力为200Torr时，则得TRF=1.0，在出口压力上升时，TRF值也上升，在10-2Torr时，=0.0027。举例注明：在出口压力为10-1Torr时，压缩比为10时，划算均匀温升
式中TRF=0.019（出口压力为10-1Torr时)，EV=0.9。
由图3和δT划算式能够形成图4。这是容许的压缩比和出口压力之间的关系。
出口压力100Torr之上
压缩比2.15?1
在10Torr时为3?1
在1Torr时为9?1
在0.1Torr时为40?1
这是泵陆续运行的条件，要违犯的。
图4容许的最大压缩比与出口压力的关系曲线。（吸出口气体热度为38℃）
在出口压力为大气压力时，容许的最大压缩比相近为2.15，在10Torr时，容许的最大压缩比为3.3，在出口压力为0.8Torr时，容许的最大压缩比为10.图4上的曲线关系是泵陆续运行时，温升约为(107℃)时测得的。若对容器快捷降压内中中，临时工夫内胜于某个容许的压缩比是能够的。在组成罗茨泵串联作业的机组时，要留神压缩比的正当调配。
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生活中我们都会接触到非常多种类的泵，而罗茨真空泵是一种使用于石油、化工、冶金、纺织等工业的具有消声功能的泵体。罗茨真空泵的性能一直以来都没有严格区分，即使在国外也大都如此，哪一些是除了本身的因素外还在很大程度上取决于前级泵的性能，也即是罗茨泵机组的性能。罗茨真空泵厂家来说说罗茨真空泵零流量压缩比。
零流量压缩比是罗茨泵有关抽气性能的非常重要的特征性能指标，它与泵相互转动零部件之间的间隙有关，也与转速和气体种类有关。从提高零流量压缩比的观点出发，相互转动零部件之间的间隙以小为好，转速越高越好。因此它与最大容许压差之间是一对相互制约、又相辅相成的矛盾，必须相互兼顾、慎重考虑。不能单纯为了某些利益需要，突出泵的运转可靠性，而片面增加相关间隙，置影响泵的抽气效能和用户的效益于不顾。
为了处理好零流量压缩比与最大容许压差这一对矛盾，我们曾选取大、中、小三台典型的罗茨泵，对泵相互转动零部件之间的间隙关系进行了类似于破坏性的各项试验，取得了很好的效果，为以后的发展打下了坚实的基础。零流量压缩比也与气体种类有关，我们做了空气与氮气、氩气、二氧化碳等几种气体的对比试验，从试验数据看，零流量压缩比与试验气体的分子量有关，分子量大的气体，它的零流量压缩比要大一些，也就是它的抽速也大一些。
根据所测得的罗茨泵的零流量压缩比和所配置的前级泵的类型、抽速—入口压力曲线就可以通过计算得到罗茨泵在各种工况下的抽速，当然由于存在各种不确定因素，这个计算过程是近似的，不过对于罗茨泵的选型和配套方案的选择已经是足够的了。
罗茨鼓风机属容积式风机，具有低噪音、高效节能、效率高、气密性好等特点。目前罗茨鼓风机已广泛应用于硫酸工艺中。
罗茨鼓风机结合了往复式压缩机和离心鼓风机的优点，在它们的基础上加以改造，从而改进了转速和风压之间的关系，转速不变的情况下，风压稍有变化，送风量也保持不变，风量与转速之间成正比关系。
罗茨鼓风机的不足之处是当风机出口受阻时容易造成压力升高而导致机器损坏，使用时间久则两转子间、转子与机壳间的间隙会扩大而导致送风量下降。
罗茨鼓风机的机壳中，以双叶为例，有一对铸钢（或铸铁）的转子分别安装于平行的两轴，转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合、传动，因此，风机工作时两转子作相反方向的等速旋转，将转子与机壳间的气体挤出。气体进出口方向与出气口方向，可利用上、下部分的压差抵销一部分转子与轴的重量， 以减轻对轴承的承压，从而减少磨损。
罗茨鼓风机转子的外形曲线是摆线构成，输送风量决定长径的大小，而短径的大小主要由需用动力大小决定，即确定主轴直径后则根据其强度要求再确定短径，从而避免过大或过小。长半径、短半径和间隙量之和与主、被动轴的中心距相等。
罗茨鼓风机的主轴每回转一周等于压出四次转子与机壳间容积的气量，每次的气量相当于图1中左侧转子与外壳之间的空间部分，而这一空间部分的剖面面积略等于转子的1/2横截面，因此，风机的输风量Q(m3/s)应为：
Q=入VnnR^2B
式中：n——转速，rpm/s;
R——转子长半径，m;
B——转子宽度，m;
入V——容积效率，为0.7?0.8,进出口风压差 愈大时入V愈小。
从上式可看出其输风量与转速之间成恒定正比。与此同时，风机的输风量还将呈现以下特性：
（1）风机的输风量是进口气体状态下的气量，而非标准状态。风机进口负压不同，其折合标准状态的输风量出不同，因此产量是有差别的。
（2）风机运行中当压力在允许范围内加以调节时，输风量之变动甚微，压力选择范围很宽。
（3）风机的运行必须考虑如何提高容积效率。可以在确保风机正常运行的条件下通过尽量减少机壳与转子、转子 与转子间的间隙，使其流回进口的气量最小化来提高容积效率。
若风机出口遇到严重阻碍时，出口风压将急剧上升，并存在损坏风机本体的可能性。为了保护罗茨风机和设备的安全，特别是避免罗茨风机的密封件受损，在风机出口设置了安全阀。当罗茨风机及设备中的压力异常升高到某一规定值（安全阀的开启压力）时，安全阀能够自动开启并排放介质，以防止压力继续升高；当罗茨风机及设备中的压力降低到某一规定值（安全阀的回座压力）时，安全阀自动关闭。同时，在罗茨风机的排气端设置单向阀，一方面能避免突然停机时系统的气体回流冲击导致转子反转而损坏风机；另一方面可以防止运行中的罗茨风机排气端的气体回流至并联的备用风机，造成风量流失和压力不足。
罗茨风机进出口分别安装一是锦工量阻性蜂窝式消声器，抗性段采用了多室抗性胶直管通道及十字形吸声片形 式，从而保证了在较宽频带范围内具有足够的消声量。因进入罗茨风机的介质中微粒的含量不得超过100mg/m3，微粒最大尺寸不得超过最小工作间隙的一半，即应在0.1mm以下，因此在进气口消声器前须连接滤清器予以净化。
在罗茨风机中气体主要是绝热压缩，但压缩比不大，可简化地把气体作为不可压缩的流体进行计算，其所需功率为
N=QH/102η
式中：Q 输风量，m3/s;
H 风压，mmftO 即 Kg/m2;
n 效率，为0.7-0.8。
在硫酸生产系统中应用的风机进出口的静压，主要由其前后设备阻力的总和决定。
罗茨风机的启动、运行、常备机切换的控制方法以及出现异常状态的处理和注意事项均与它的工作原理和性能有关。风机运行时原动机对风机所作的驱动功L主要消耗在二个方面：一是使风量Q获得压头H的有效功L有效；二是消耗在机器摩擦等方面的无效功L无效。在启动时原动机还需有使静止的鼓风机达到额定转速的功L启动。这样在风机启动时原动机需作的功为：
L=L有效+L无效+L启动
正确掌握所需的启动功率至关重要。要使一个能转动的刚体从静止状态达到转速n，称为转动惯量,用于测量转动体惯性，其值I=Emr2, 即等于构成转动刚体各质点质量与其到转轴的垂直距离平方的乘积的总和。
在选择风机电机时，主要考虑正常运行所需的功率大小，不可能将启动功率全数加上，否则有可能因为在正常运行时的电机负荷很轻而造成不必要的浪费，反之，会因启动时所需的功率太大而无法启动。
罗茨风机要实现无负荷，必须了解影响负荷的因素。负荷可用输风量 Q和压头H的乘积来表示，只要任何一项为零或降到很小均能满足无负荷（或基本上无负荷）启动的条件。离心式鼓风机可用关闭进出口阀门或其中一阀来实现零负荷，但罗茨风机因自身结构的原因不能采用输风量Q为零或大幅降低的措施，因而只有考虑如何降低压头H。
我们在风机进出口联通一副线，使风机出口的气体回流进口来降低压头H。副线的接法如图3所示，从进口阀之后接到出口阀之前。该副线并非随便装一根管都能启动，必须选择合适的管径，使风机的额定风量全部通过副线，此时副线中的流速应等于或不大于50m/s,这样启动才不会有问题，也不必流速选择太低致使副线管径过大。当流速达到 80m/s以上，且电机是风机的标准配置，则难以启动。选择 流速50m/s这一数值源于对风机气体通过副线回流时的进出口压差的计算、以及日常收集一些副线大小不同的风机启动成功和失败的经验而总结后得出的，应用时可再行验证适宜性。这里必须提醒的是，当出口阀处于开启状态而启动风 机，必须确保不会被来自其它风机的气体所倒压。硫酸生产系统不宜在出口阀前安装放空阀。
在风机运行中，直接利用调小进口阀或出口阀调节风量，其效果甚微，因为它仅改变了进出口间的压差，可是从间隙漏回进口的气体增量却很微小，因此这样调节风量并 没有多大价值，反而会显著增加风机的功率消耗，尤其是调小风机出口阀对风机存在一定的危险性。虽然调小进口阀来调节风量使得进口负压增大，风机进口气体的状态发生改 变，使标准状态的风量减少，看起来比调小出口阀的调节作用大。但是，从计算结果看，功率消耗的增加却更严重，一样不可取。
在罗茨鼓风机进口阀之后和出口阀之前连接一副线，是确保风机本体和硫酸生产系统安全的重要保障。在处于硫酸生产的系统阻力条件下，如无副线，不论进出口阀是开启还是关闭，风机的启动都有困难或危险，而且还可能发生一些意想不到的事故。
对于全速工频运行的硫酸生产系统，只有通过调节进气阀门开度来调节风量，使得进风风阻增加、风压降低，从而导致电能浪费；若采用输出排风方式调节输出流量，同样造成电能浪费。
罗茨风机具有恒转矩负载特性，恒压控制后系统运行在恒转矩变流量状态。将罗茨风机原有的工频控制改造为变频控制，利用压力传感器进行反馈闭环矢量控制，实现变频调速，系统流量需减小时，降低罗茨风机转速，使罗茨风机在规定压力下低流量点运行。罗茨风机的输入功率与流量成近似线性关系。因此，罗茨风机进行变频改造后可降低罗茨风 机的运行转速，减小电消耗，其节能效果主要决定于所运行 流量的大小，罗茨风机的耗电量与流量成正比。
变频控制使运行系统实现了软起动、软停止，减小了系统起动时对电网的冲击。且由于罗茨风机运行转速的降低，减小了机械磨耗，从而延长了电机和罗茨风机的使用寿命。
罗茨鼓风机启动时，须在自身的生产系统中对其副线的风速控制指标加以验证，以确认最佳控制值。若遇计划或紧急停车时，务必牢记先开副线阀， 然后才能关闭进、出口阀。若遇系统阻塞，应谨慎判断是否立即开启副线阀，以化解危机。
综合硫酸生产系统的规模及配置情况，合理设计罗茨鼓风机的副线并能在启动、正常运行、常备机切换以及出现异常状态中得到正确运用和操控，是十分重要的。
罗茨鼓风机的高效使用，不仅为工人带来了工作上的便利，还为硫酸稳定的生产起到了促进作用。
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