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風(fēng)機(jī)發(fā)展史051410112汪鑫風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能,提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械,它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)主要應(yīng)用于冶金、石化、電力、城市軌道交通、紡織、船舶等國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域以及各種場所的通風(fēng)換氣。除傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域外,在煤矸石綜合利用、新型干法熟料技改、冶金工業(yè)的節(jié)能及資源綜合利用等20多個(gè)潛在的市場領(lǐng)域仍將有較大的發(fā)展前景。風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。早在商代、西周之前,我國人民就發(fā)明了一種強(qiáng)制送風(fēng)的工具,名叫風(fēng)箱,主要用于冶鑄業(yè)。依時(shí)代不同,風(fēng)箱的部件結(jié)構(gòu)也不盡相同。早期是用牛皮或馬皮制成的一種皮囊(古時(shí)稱之為橐),外接風(fēng)管,利用皮囊的脹縮來實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)。最初是單囊作業(yè),在戰(zhàn)國時(shí)期或者更早些時(shí),我國出現(xiàn)了多橐并聯(lián)或串聯(lián)的裝置,漢代稱之為“排橐”。北宋時(shí)期又發(fā)明了木風(fēng)扇。明代宋應(yīng)星的科技名著《天工開物》中記載有木風(fēng)箱,它是古老的活塞式鼓風(fēng)機(jī),一直沿用至今,可稱之為現(xiàn)代往復(fù)式壓縮機(jī)的鼻祖。螺旋槳式風(fēng)車在我國古代也早有創(chuàng)造和應(yīng)用,它又是軸流式風(fēng)機(jī)的鼻祖。在南方沿用至今的木制礱谷風(fēng)車是現(xiàn)代離心通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的鼻祖。木風(fēng)箱的動(dòng)力有人力和水力等?!八拧笔枪糯运ν苿?dòng)的冶鑄鼓風(fēng)裝置。水排出現(xiàn)之前,風(fēng)機(jī)的動(dòng)力主要是人力和畜力。水排工作部件隨著時(shí)代的不同經(jīng)歷了皮囊、木風(fēng)扇、木風(fēng)箱階段。元代水排分臥輪式和主輪式兩種,是依靠連把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)器。而在歐洲,水力鼓風(fēng)機(jī)大約發(fā)明于12世紀(jì),對14世紀(jì)歐洲生鐵的出現(xiàn)起到了促進(jìn)作用。直到歐洲工業(yè)革命時(shí)期,蒸汽機(jī)車的出現(xiàn),鋼鐵工業(yè)、煤炭工業(yè)的突飛猛進(jìn),促進(jìn)通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等各種風(fēng)機(jī)的發(fā)展。1862年,英國圭貝爾發(fā)明了離心通風(fēng)機(jī),其葉輪、機(jī)殼為同心圓型,機(jī)殼用磚制,木制葉輪采用后向直葉片,效率為40%左右,主要用于礦山通風(fēng)。1880年,設(shè)計(jì)出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機(jī),結(jié)構(gòu)比較完善。1898年,愛爾蘭人設(shè)計(jì)出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機(jī),并為各國廣泛采用。19世紀(jì),軸流通風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng),但壓力僅為100~300Pa,效率僅為15%~25%。這種通風(fēng)機(jī),直到20世紀(jì)40年代以后才得到較快的發(fā)展。1935年,德國首先采用軸流等壓通風(fēng)機(jī)作為鍋爐通風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。1948年,丹麥制成運(yùn)行中動(dòng)葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機(jī)。對旋軸流通風(fēng)機(jī)、子午加速軸流通風(fēng)機(jī)、斜流通風(fēng)機(jī)和橫流通風(fēng)機(jī)也都獲得發(fā)展。離心式壓縮機(jī)是在離心通風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,20世紀(jì)出現(xiàn)了壓力比為4.5的離心壓縮機(jī)。1963年,美國生產(chǎn)出第一臺合成氨廠用的14.7MPa高壓離心壓縮機(jī),采用筒型機(jī)殼代替水平剖分型機(jī)殼,又稱筒型壓縮機(jī),它能承受10MPa以上的壓力。70年代,美國、意大利和德國先后制成60~70MPa高壓筒型壓縮機(jī),筒體壁厚280mm。80年代初排氣壓力已達(dá)80MPa。離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為每分鐘幾千轉(zhuǎn)以上,有的已達(dá)到25000轉(zhuǎn)以上。所需功率可達(dá)幾萬千瓦,流量已達(dá)10000m3/min。離心壓縮機(jī)的常規(guī)葉輪是以一維流動(dòng)理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的,60年代開始應(yīng)用三維流動(dòng)理論設(shè)計(jì)空間扭曲葉片,以改善葉輪級的性能。軸流壓縮機(jī)也是在歐洲首先出現(xiàn)的。19世紀(jì)末,英國人帕森斯讓多級反動(dòng)式汽輪機(jī)反向旋轉(zhuǎn),作為試驗(yàn)用軸流壓縮,但由于效率很低而不能實(shí)用。20世紀(jì)初,英國制造出第一臺軸流壓縮機(jī),效率仍不高。一直到30年代,由于航空事業(yè)的發(fā)展,開展了對軸流壓縮機(jī)氣體動(dòng)力學(xué)理論研究和試驗(yàn)研究,效率才有顯著提高。亞音速級(氣流速度低于聲速)中壓力比不大,一般不超過1.3。為了提高級的壓力比和增大流量,人們研究跨聲速和超聲速壓縮機(jī),并已廣泛應(yīng)用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備。隨著時(shí)代的進(jìn)步。人們不滿足于離心風(fēng)泵的壓力及風(fēng)量要求,并且,離心風(fēng)泵的噪音也越發(fā)成為工廠內(nèi)部十分頭疼的問題。所以,日本推出全封閉式測流式風(fēng)機(jī),也就是如今的高壓風(fēng)機(jī)(旋渦式真空泵)。此風(fēng)機(jī)以其精小的外觀和噪音,首次滿足了當(dāng)時(shí)社會對高壓風(fēng)機(jī)的需求。后來,各國
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