磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)知識

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)知識

目錄

1.什么是磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)？.......................................................1

2.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)...........................................................3

3.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)工作原理.......................................................3

4.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)應(yīng)用.......................................................4

5.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)主要工藝特點(diǎn)...................................................4

6.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù).......................................................5

6.1,功率...................................................................5

6.2.風(fēng)量...................................................................5

6.3.升壓...................................................................5

6.4.高速電機(jī)...............................................................5

6.5.位置傳感器.............................................................5

6.6.噪音...................................................................5

7.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢.....................................................6

7.1.節(jié)能高效................................................................6

7.2.冷卻效率高.............................................................6

7.3.遠(yuǎn)程控制...............................................................6

8.磁懸浮風(fēng)與羅茨風(fēng)機(jī)及機(jī)5大方面對比........................................7

9.與其他鼓風(fēng)機(jī)的性能比較.....................................................7

10.結(jié)語.......................................................................8

1.什么是磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)？

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)是一種輸送氣體的機(jī)械設(shè)備，其采用磁懸浮軸承、三元流葉

輪、高速永磁同步電機(jī)、高效變頻器調(diào)速、智能化監(jiān)測控制等核心技術(shù)，啟動

時先懸浮后旋轉(zhuǎn)，無摩擦，無需潤滑，三元流葉輪與轉(zhuǎn)子直聯(lián)，傳動零損失。

是一種高科技綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)采用無接觸、無機(jī)械摩擦的磁懸浮軸承和高速大功率永磁同

步電機(jī)，直接驅(qū)動高效流體葉輪，克服了傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)和氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)的缺點(diǎn)，

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具有效率高、噪音低、故障少、不需潤滑系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，即使磁懸浮軸承發(fā)生了

故障，依靠系統(tǒng)中的保護(hù)軸承，仍然可以使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子安全停機(jī)，不會導(dǎo)

致設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。

磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)是在傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上應(yīng)用了自主核心專利的主動式磁

懸浮軸承技術(shù)與永磁同步高速電機(jī)技術(shù)，并進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)的新型高效節(jié)能環(huán)

保產(chǎn)品。

磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)具有節(jié)能效果顯著，噪音低，維護(hù)成本低，使用壽命長

等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于市政、工業(yè)污水處理行業(yè)；石油、化工行業(yè)；水泥行業(yè)

工藝風(fēng)機(jī)；食品、制藥行業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)等。

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)又稱磁懸浮單級高速離心式鼓風(fēng)機(jī)。磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)(magnetic

levitationblower)是采用磁懸浮軸承的透平設(shè)備的一種。其主要結(jié)構(gòu)是鼓風(fēng)機(jī)

葉輪直接安裝在電機(jī)軸延伸端上，而轉(zhuǎn)子被垂直懸浮于主動式磁性軸承控制器

上，不需要增速器及聯(lián)軸器，實(shí)現(xiàn)由高速電動機(jī)直接驅(qū)動。

由變頻器來調(diào)速的單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)，其核心是磁懸浮軸承和永磁電機(jī)

技術(shù)，結(jié)構(gòu)如圖所示。

磁懸浮軸承

同步永磁

電機(jī)轉(zhuǎn)

子

磁懸浮軸承

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2.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

主要部件包括高效離心葉輪、磁懸浮軸承、永磁同步電機(jī)和專用變頻器四

部分。該類風(fēng)機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，其高速電機(jī)、變頻器、磁懸浮軸承和微處理

控制盤等均采用一體設(shè)計(jì)和集成，其核心是磁懸浮軸承和永磁電機(jī)技術(shù)。

(1)高速離心葉輪。葉輪采用三元流動理論設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化，使葉輪效率最

大化，工作區(qū)域廣；其材質(zhì)采用高強(qiáng)度鍛鋁或鈦合金，抗變形能力強(qiáng)；經(jīng)過數(shù)

控加工中心精密加工而成，防腐性能更好。經(jīng)過國家流體實(shí)驗(yàn)室專家測得葉輪

工作點(diǎn)最高效率可達(dá)85%。

(2)高速永磁同步電機(jī)。在電機(jī)的主軸上安裝永磁鐵，保證主軸磁性。電機(jī)

的定子硅鋼片纏繞的線圈，產(chǎn)生震蕩磁力，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)速和震蕩磁場保持

一致，實(shí)現(xiàn)同步。永磁電動機(jī)采用磁懸浮軸承，具有無機(jī)械摩擦、低噪音、低

振動以及壽命長的特點(diǎn)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)50000r/min。

(3)磁懸浮軸承。通過可控的電磁吸力使轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定地懸浮，在旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)

軸不受任何機(jī)械阻力，因此效率高、無磨損、無需維護(hù)、無需潤滑油、沽出的

空氣也絕不含油。

(4)電機(jī)智能控制系統(tǒng)。磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)一般采用無矢量變頻控制，用調(diào)節(jié)頻

率的方法來控制永磁電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制鼓風(fēng)機(jī)的流量，滿足各種工況使

用。智能控制系統(tǒng)可以預(yù)測喘振和實(shí)現(xiàn)就地控制，且設(shè)備安裝了GPRS系統(tǒng)可

以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸。

3.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)工作原理

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)由高速電機(jī)直接驅(qū)動，由變頻器來調(diào)速，利用主動式磁懸浮

軸承系統(tǒng)，通過可控電磁力對內(nèi)部轉(zhuǎn)動的磁懸浮軸承進(jìn)行無接觸、無磨損的懸

浮支撐，磁懸浮軸承與葉輪直接連接，傳動零損失，以此達(dá)到成功輸送氣體而

機(jī)器內(nèi)部無磨損、低噪音、無需潤滑等效果。

磁懸浮軸承的功能是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸懸浮。它通過內(nèi)置的位置傳感器檢測轉(zhuǎn)軸的

位置信號，將此信號送入磁懸浮軸承控制器進(jìn)行調(diào)理、運(yùn)算和放大得到控制電

流，再將該控制電流輸入磁軸承，產(chǎn)生對轉(zhuǎn)子可控的吸力，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的懸

浮。

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同步永磁電機(jī)的功能是驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)。它通過變頻電源產(chǎn)生頻率可調(diào)

的交變電流，將此交變電流輸入電機(jī)定子即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶動轉(zhuǎn)軸高速旋

轉(zhuǎn)。

風(fēng)機(jī)的功能是實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)。隨轉(zhuǎn)軸一同做高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動空氣從渦殼的

進(jìn)氣口進(jìn)入，空氣在蝸殼的導(dǎo)向與增壓作用下成為具有一定流速與壓力的氣

體，最后從渦殼的出氣口鼓出，這就實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)。

4.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)應(yīng)用

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于氣體輸送，可在多個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

1、物料氣體輸送

可用于水泥廠、化工、食品等行業(yè)：應(yīng)用場景為：工業(yè)原料、粉塵、食品

等氣力輸送。

2、污水處理（市政、工業(yè)）

可應(yīng)用于向污水池曝氣，使污水處理池中的生物活性物能充分與污水中的

物質(zhì)接觸，從而達(dá)到除污的目的。

3、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)

通過對水產(chǎn)品養(yǎng)殖池底部鼓入空氣，增加池內(nèi)氧氣含量，增加水產(chǎn)品存活

率。

4、其他行業(yè)

例如造紙廠、釀造業(yè)、紡織業(yè)、乳制品加工業(yè)、熱電行業(yè)等。

5.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)主要工藝特點(diǎn)

1、高效葉輪：高效葉輪用三元流設(shè)計(jì)，且五軸加工技術(shù)保證了葉輪制造

精度。

2、磁懸浮軸承：無機(jī)械磨損，能量低，半永久性壽命。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化：風(fēng)機(jī)的進(jìn)口過濾器、冷卻系統(tǒng)、全自動防喘震系

統(tǒng)、停電和故障保護(hù)系統(tǒng)等都實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一集成設(shè)計(jì)，用戶不需要再單獨(dú)采購其

它的部件。風(fēng)機(jī)葉輪直接安裝于電動機(jī)軸端，與控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，集裝于

箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單、簡潔。

4、安裝維護(hù)方便：磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)屬于箱式結(jié)構(gòu)，采用自平衡

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技術(shù)和主動減振設(shè)計(jì)，使得機(jī)體震動極小，因此，設(shè)備的安裝無需做安裝基

礎(chǔ)，一般的水平地面即可進(jìn)行安裝。設(shè)備落地后連接管理即可開機(jī)使用，十分

便捷。

5、系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)：根據(jù)用戶流量不同，允許多臺鼓風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，調(diào)

節(jié)范圍廣，靈活性強(qiáng)。

6.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

目前，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)系列型號已經(jīng)逐漸完備，單機(jī)功

率最大已經(jīng)達(dá)到1MW,充分滿足用戶的使用需求，參數(shù)如下：

6.1.功率

覆蓋50kW至1MW,系列型號多樣，可以滿足不同用戶的需求，還可以

實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)動控制，多臺設(shè)備協(xié)同工作，進(jìn)一步提升效率。

6.2.風(fēng)量

覆蓋30m3/min至660m3/min,風(fēng)量變頻可調(diào)，單臺設(shè)備風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍

高達(dá)50%,可以針對工藝要求進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行與系統(tǒng)相匹配相適

應(yīng)。

6.3.升壓

覆蓋40kPa至150kPa,壓力變頻可調(diào)，可以有效應(yīng)對系統(tǒng)的壓力變化，

做到快速響應(yīng)變化，滿足存在壓力變化的工藝工況需求。

6.4.高速電機(jī)

高速永磁同步電機(jī)，與葉輪直接耦合驅(qū)動，完全消除機(jī)械傳動損失，轉(zhuǎn)速

高達(dá)50000RPM,效率達(dá)97%以上。

6.5.位置傳感器

電感式傳感器，可同時監(jiān)控X、Y、Z三個方向，電感傳感器發(fā)出

5?100KHZ的交流信號給傳感器探頭，監(jiān)測不同位置下的電感值，得到位置偏

移量。

6.6.噪音

不高于85dB,屬于人類可承受安全噪音范圍內(nèi)，并且由于不存在械摩

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擦，噪音源自空氣高速流動，屬于高頻噪音，傳播距離短，容易消除，通過管

道包覆的方式可以有效降低噪音。

崔懸浮高速醫(yī)心鼓風(fēng)機(jī)工作原理圖

7.磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢

7.1.節(jié)能高效

因?yàn)槠洳捎玫氖谴艖腋≥S承，無接觸、無摩擦、無需潤滑，不易造成接觸

和機(jī)械損失，且無需變速調(diào)節(jié)。同時，該鼓風(fēng)機(jī)還可根據(jù)工況需求進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)

整，為用戶節(jié)約更多的電能；最主要的是它還能依據(jù)外界因素的變化，通過調(diào)

節(jié)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)壓力和流量的變化，相比傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)節(jié)能30%,節(jié)能減排效果顯著。

7.2.冷卻效率高

該風(fēng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)采用的是風(fēng)冷和自循環(huán)水冷相結(jié)合的方式，使冷卻效率

達(dá)到最佳，同時規(guī)避了電機(jī)發(fā)熱對電機(jī)造成的損害，延長了電機(jī)的使用壽命，

提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。

7.3.遠(yuǎn)程控制

風(fēng)機(jī)采用了PLC+GPRS控制技術(shù)。它不僅實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的整體中心控

制，還實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)全過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，可以立

即發(fā)現(xiàn)并做出相應(yīng)的處理措施，進(jìn)行遠(yuǎn)程維修調(diào)試。同時，它還具有儲存、記

憶和遠(yuǎn)程采集控制功能。

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8.磁懸浮風(fēng)與羅茨風(fēng)機(jī)及機(jī)5大方面對比

羅茨風(fēng)機(jī)大眾比較熟悉了已經(jīng)，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)目前在國內(nèi)屬于高速發(fā)展階

段，很多環(huán)保公司已經(jīng)開始投入磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)了，在最近一屆環(huán)博會上，我們

也接待了很多的客戶，也咨詢了很多關(guān)于羅茨風(fēng)機(jī)與磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的問題，今

天給大家做下詳細(xì)的總結(jié)：

1、價格

關(guān)于價格，這是大眾最為關(guān)心的問題，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的價格是羅茨鼓風(fēng)機(jī)

的多倍，這個毋庸置疑，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的價格需要按照型號來確定，環(huán)博會上

很多客戶咨詢的型號，價格在20-50萬之間。

2、效率

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的效率在50%左右，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的效率在80%以上，有的

甚至可達(dá)到90%以上。

3、能耗

購買多臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)的價格，如果和一臺磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的價格差不多，那

么從能耗方面來說，單臺磁懸浮一年至少能節(jié)約用電量30萬度，在1年到1

年半的時間內(nèi)，即可回本。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的能耗要高于磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)，這與工作

原理和其結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。

4、壽命

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)短與磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)因軸承懸

浮，所以，軸承的使用壽命是很長的。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命一般為5-8年，

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的壽命可以達(dá)到20年以上。

5、噪音

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪音大是其通病，與其結(jié)構(gòu)與工作原理有關(guān)，很多展會上的

客戶也有很多咨詢關(guān)于噪音的問題，磁懸浮的噪音要遠(yuǎn)低于羅茨風(fēng)機(jī)。近幾年

環(huán)保問題被大眾所重視，所以，噪音污染問題也越來越引起大家的重視。

9.與其他鼓風(fēng)機(jī)的性能比較

為了方便大家對比，特地以表格形式做了展示：

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指標(biāo)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)單級離心鼓風(fēng)機(jī)空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)

振動比非常小非常大中小非常小

較

噪聲比75-85dB,無需隔lOOdB以90-100dB,需隔聲罩75-85dB,無需

較聲罩上，需隔聲隔聲罩

:箕

風(fēng)量調(diào)30-100%可調(diào)，需裝50-100%65-100%

節(jié)變頻器

設(shè)備安重量小，安裝簡單重量大，需重量大，需吊裝重量小，安裝簡

裝吊裝單

使用壽20年以上5-8年10年左右10年左右

命

潤滑系無需潤滑需要潤滑潤滑復(fù)雜無需潤滑

統(tǒng)

尺寸體積小體積較大體積較大體積小

維護(hù)方定期更換過濾器，定期維護(hù)，專人定期維護(hù)，易損定期更換過濾

式維護(hù)工作少，費(fèi)用易損件多件多，工作量大，費(fèi)器，維護(hù)量小

低用高

是否可可以可以可以不可以

以頻繁

啟動

相同工況下，磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)比較

比較項(xiàng)目磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)輸入功率75kW110kW

每日運(yùn)行