曆史發展
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）。
水排應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。三國時期的钏暨曾加以改進推廣，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裡程碑的意義。
杜詩同時也重視農業生産，修治陂池，廣拓土田，使郡内民戶殷實富足。當時人們就将杜詩與西漢南陽太官運亨通召信君相提并論，民間盛傳：“前有召父，後有杜母。”
特點描述
1、由于葉輪在機體内運轉無磨擦，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。
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，從而洩露少，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于機體内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。因為隻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産品的一大特色。
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。
用途結構
用途
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；
鼓風機結構精巧，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。鼓風機靠汽缸内偏置的轉子偏心運轉，并使轉子槽中的葉片之間的容積變化将空氣吸入、壓縮、吐出。在運轉中利用鼓風機的壓力差自動将潤滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以減少摩擦及噪聲，同時可保持汽缸内氣體不回流。
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。也可按需生産輸送其他易燃、易爆、易蝕、有毒及特殊氣體。因而能廣泛适用于冶金、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适應熱臌脹時轉子的軸向位移。
同步齒輪：由齒圈和輪毂組成，便于調整葉輪間隙。
機體：由機殼和左、右牆闆組成。左、右牆闆及安裝在左右牆闆内的軸承座、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，便于安裝調試。
潤滑：齒輪采用浸入式，軸承采用飛濺潤滑。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，能緩和沖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，也可采用汽輪機或其他驅動機。
基本分類
1、按風壓分
根據風機的壓力，可将風機分為低壓風機、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
通風工程中大多采用低壓與中低壓風機。
2、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。風機廣泛應用于隧道、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,可大緻将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羅茨鼓風機
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煙草風機
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。主扇用于全礦井的通風，輔扇用于通風網絡中某分支風路的風量調節，局扇用于局部地點的通風。
3、按原理分
可分為離心式風機和軸流式通風機。
工作原理
離心式鼓風機的工作原理與離心式通風機相似，隻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内，沿着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旋轉，氣流由進口軸向進入高速旋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，這種減速作用将高速旋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，但由于風機内部存在摩擦阻力等損失，實際的壓力與流量特性曲線随流量的增大而平緩下降，對應的離心風機的功率-流量曲線随流量的增大而上升。當風機以恒速運行時，風機的工況點将沿壓力-流量特性曲線移動。風機運行時的工況點，不僅取決于本身的性能，而且取決于系統的特性，當管網阻力增大時，管路性能曲線将變陡。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：
随着科技的不斷發展，交流電機調速技術被廣泛采用。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，如果采用節流調節法，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。如果采用變頻調節方式，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将大幅度下降，功率P3随着顯著減少。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。鼓風機采用變頻調節，不會産生附加壓力損失，節能效果顯著，調節風量範圍0％～100％，适合調節範圍寬，且經常處于低負荷下運行的場合。但是，當風機轉速下降，風量減小時，風壓将發生很大變化，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，對于在污水處理工藝中，曝氣池始終保持5m正常液位，要求鼓風機在出口壓力恒定的條件下，進行大範圍的流量調節，當調節深度較大時，将會使風壓下降過大，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，采用變頻調節方式顯然是不合适的。
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旋轉，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着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，氣流将以徑向流入葉輪葉片。當θ＞0°時，進口導葉将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，這種預旋和節流作用将導緻風機性能曲線下降，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恒定條件下，進行流量調節，即H＝常量，Q＝變量時，管網的特性曲線近似于水平直線，鼓風機采用進口導葉調節，不必借助于改變管網特性曲線，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，流量的變化是通過将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。
離心風機采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，在保持出口壓力恒定條件下，工作流量可在50％～100％額定流量範圍内變化。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，本工程中鼓風機采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：
盡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，但用工藝系統中将受到工藝條件限制，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别并不大，因此采用變頻調節方式，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，在保持出口壓力恒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，對于大功率的離心風機，還應注意配套電機的選擇，如采用10kV高壓電機，也有助于降低能耗。
