离心风机是一种常见的流体机械，在众多工业和民用领域都发挥着关键作用。
- 叶轮
- 结构组成：叶轮是离心风机的核心部件，通常由多个叶片和轮毂组成。叶片的形状多种多样，常见的有前向叶片、后向叶片和径向叶片。前向叶片的弯曲方向与叶轮旋转方向相同，后向叶片则相反，径向叶片是垂直于叶轮半径方向的。轮毂是连接叶片和风机轴的部分，它将动力传递给叶轮，使叶轮高速旋转。
- 工作原理：当叶轮旋转时，叶片会对进入叶轮的气体做功，使气体获得能量，在离心力的作用下，气体被甩向叶轮边缘。例如，在通风系统中，叶轮的旋转使得空气从叶轮中心被吸入，然后沿着叶片的方向被甩向风机外壳的边缘。
- 机壳
- 形状与功能：机壳一般呈蜗牛壳状，也称为蜗壳。它的主要作用是收集从叶轮甩出的气体，并将气体的动能转换为静压能，使气体能够以一定的压力和速度排出。蜗壳的形状设计是根据流体力学原理进行的，其内壁光滑，以减少气体流动过程中的能量损失。
- 进出口设计：机壳上有进气口和出气口。进气口通常位于机壳的中心位置或侧面，与叶轮的进气侧相对应，其大小和形状要适应气体的进入流量和速度。出气口的位置和方向则根据具体的应用需求而定，例如，在一些工业通风系统中，出气口可能会连接管道，将气体输送到指定的位置。
- 电机与传动装置（如果有）
- 电机类型：离心风机的电机可以是三相异步电机、直流电机或变频电机等。三相异步电机应用最为广泛，它具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点。变频电机则可以通过改变电源频率来调节电机的转速，从而实现对离心风机风量和风压的灵活控制。
- 传动方式：根据风机和电机的安装方式以及转速要求，可能会采用不同的传动装置。常见的传动方式有直接传动和皮带传动。直接传动是指电机轴与风机轴直接连接，这种方式传动效率高，但要求电机和风机的转速匹配。皮带传动则是通过皮带和皮带轮将电机的动力传递给风机，它可以实现电机和风机之间的转速调整，适用于电机和风机转速不同的情况。
- 进气过程：
- 离心风机启动后，叶轮开始旋转。在叶轮的中心部位，由于叶轮的旋转产生了一个低压区域，外部气体在压力差的作用下，通过进气口被吸入叶轮中心。这个过程类似于用吸管吸取液体，当你吸气时，吸管内部的压力降低，外部液体就会被压入吸管。
- 能量传递过程：
- 气体进入叶轮后，随着叶轮的高速旋转，叶片对气体施加离心力。根据牛顿第二定律（F = ma，其中 F 是离心力，m 是气体质量，a 是加速度），气体在离心力的作用下被加速，并被甩向叶轮边缘。在这个过程中，叶轮将电机的机械能传递给气体，使气体的动能增加。
- 排气过程：
- 被叶轮甩出的气体进入机壳的蜗壳部分。在蜗壳内，气体的流动方向逐渐改变，由于蜗壳的截面积逐渐增大，气体的流速逐渐降低，根据伯努利原理（，其中 P 是静压，是流体密度，v 是流速，h 是高度），气体的静压能增加。最后，气体以一定的压力和速度从出气口排出，用于通风、输送物料等各种应用场景。
- 风压较大：
- 离心风机能够产生较高的风压，这是因为气体在叶轮的离心力作用下获得了较大的能量，并且在蜗壳内静压能进一步增加。与轴流风机相比，离心风机在相同的流量下，通常可以提供更高的风压，这使得它适用于需要克服较大阻力进行通风或气体输送的场合，如在工业锅炉的通风系统中，用于克服烟道的阻力。
- 流量范围较宽：
- 离心风机的流量范围比较宽，可以通过改变叶轮的转速、叶片角度（对于可调叶片的离心风机）或风机的尺寸等来调节流量。这使得它能够满足不同应用场景下对气体流量的不同需求，从较小的实验室通风设备到大型的工业通风和物料输送系统都可以使用离心风机。
- 适应性强：
- 离心风机可以输送多种气体，包括清洁空气、含有一定粉尘或颗粒的气体、腐蚀性气体等，只要选择合适的叶轮材料和机壳材料即可。例如，对于输送含有腐蚀性气体的场合，可以选用耐腐蚀的不锈钢材料制作叶轮和机壳。同时，离心风机可以在不同的温度和压力环境下工作，如在高温的工业炉窑通风系统或高压的气力输送系统中应用。
- 工业通风领域：
- 工厂通风换气：在各类工厂车间，如机械加工车间、铸造车间、化工车间等，离心风机用于通风换气，排出车间内的污浊空气（如含有粉尘、烟雾、有害气体等），并引入新鲜空气，改善车间内的空气质量，为工人提供一个健康、舒适的工作环境。例如，在焊接车间，离心风机可以及时排除焊接过程中产生的烟雾，防止烟雾对工人的呼吸道和眼睛造成伤害。
- 工业炉窑通风：在工业炉窑（如炼铁高炉、加热炉、退火炉等）的通风系统中，离心风机用于提供燃烧所需的空气，并排出燃烧后的废气。它能够克服炉窑烟道的阻力，保证炉内的良好通风和燃烧效果。例如，在玻璃熔炉中，离心风机为燃料燃烧提供足够的空气，使燃料充分燃烧，同时排出废气，维持熔炉内的温度和压力平衡。
- 空调与制冷领域：
- 中央空调系统：离心风机是中央空调系统中的重要组成部分，用于输送冷空气或热空气。在空调机组中，离心风机将经过蒸发器或冷凝器处理后的空气，通过风道输送到各个房间，实现室内的空气调节。它可以根据空调系统的需求，调节风量和风压，以满足不同房间的制冷或制热要求。
- 制冷设备冷却：在一些大型制冷设备（如冷库、冷藏车等）中，离心风机用于冷却制冷设备的冷凝器。通过将冷空气吹过冷凝器，带走冷凝器中的热量，保证制冷设备的正常运行。例如，在冷库的制冷系统中，离心风机将室外的冷空气引入，冷却冷凝器，提高制冷效率。
- 物料输送领域：
- 气力输送系统：离心风机在气力输送系统中扮演着关键角色，用于输送粉状、颗粒状或小块状的物料。它通过产生高速气流，使物料在气流的带动下沿着管道进行输送。例如，在水泥生产过程中，离心风机可以将水泥原料（如石灰石、黏土等）通过气力输送管道从原料堆场输送到生料磨，或者将成品水泥输送到水泥库。
- 粮食仓储与加工：在粮食行业，离心风机用于粮食的通风干燥和输送。在粮食仓库中，离心风机可以将干燥的空气吹入粮堆，带走粮食中的水分，防止粮食发霉变质。同时，在粮食加工过程中，离心风机可以将粮食从一个加工环节输送到另一个加工环节，如将稻谷输送到砻谷机、将面粉输送到包装机等。
