水閘
[拼音]：tongfengji
[英文]：fan
依靠輸入的機械能提高氣體壓力並排送氣體的機械。排氣壓力低於1.5×10 4帕。它是一種從動的流體機械。通風機廣泛用於工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建築物的通風、排塵和冷卻，鍋爐和工業爐窯的通風和引風，空氣調節裝置和家用電器裝置中的冷卻和通風，穀物的烘乾和選送，風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由於氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。
簡史
通風機已有悠久的歷史。中國在公元前許多年就已製造出簡單的木製礱穀風車，它的作用原理與現代離心通風機基本相同。1862年，英國的T.圭貝爾發明離心通風機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木製葉輪採用後向直葉片，效率僅為40％左右，主要用於礦山通風。1880年，人們設計出用於礦井排送風的蝸形機殼和後向彎曲葉片的離心通風機，結構已比較完善。1892年法國研製成橫流通風機。1898年，愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心通風機，併為各國所廣泛採用。19世紀，軸流通風機已應用於礦井通風和冶金工業的鼓風，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25％。這種通風機直到20世紀40年代以後才得到較快的發展。1935年，德國首先採用軸流等壓通風機作為鍋爐通風機和引風機。1948年，丹麥製成執行中動葉可調的軸流通風機。旋軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通風機和橫流通風機也都獲得發展。
型別
按氣體流動方向的不同，通風機主要分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等型別。
離心通風機
動力機(主要是電動機)驅動葉輪在蝸形機殼內旋轉，空氣經吸氣口從葉輪中心處吸入。由於葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高。氣體在離心力作用下沿著葉道甩向機殼，從排氣口排出。氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內，故又稱徑流通風機。離心通風機主要由葉輪和機殼組成（圖1）。小型通風機的葉輪直接裝在電動機上；中、大型通風機通過聯軸器或皮帶輪與電動機聯接。離心通風機一般為單側進氣，用單級葉輪；流量大的可雙側進氣，用兩個背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風機。
葉輪是通風機的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數目和製造精度對效能有很大影響。葉輪經靜平衡或動平衡校正才能保證通風機平穩地轉動。按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和後向3種型式（圖2）。
（1）前向葉輪：葉片頂部向葉輪旋轉方向傾斜。
（2）徑向葉輪:葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片。
（3）後向葉輪：葉片頂部向葉輪旋轉的反向傾斜。前向葉輪產生的壓力最大，在流量和轉數一定時，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低。後向葉輪相反，所產生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高。徑向葉輪介於兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡單，機翼型葉片最複雜。為了使葉片表面有合適的速度分佈，一般採用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤，以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體洩漏。葉片與蓋盤的聯接採用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。
軸流通風機
當動力機驅動葉輪在圓筒形機殼內旋轉時，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然後沿軸向排出(圖3)。軸流通風機的佈置形式有立式、臥式和傾斜式 3種。小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達 20米以上。小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件組成，通常安裝在建築物的牆壁或天花板上。大型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片頂部與機殼之間保持微小的間隙。葉輪由輪轂和葉片組成，葉片均勻佈置在輪轂上，葉片數目一般為2～24。葉片越多，風壓越高。 葉片安裝角一般為10°～45°。安裝角越大，風量和風壓越大。葉片有等厚板型和機翼型等，並有扭曲葉片與非扭曲葉片之分。通風機主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。
斜流通風機
又稱混流通風機。在這類通風機中，氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪，在葉道中獲得能量，並沿傾斜方向流出(圖4)。通風機的葉輪和機殼的形狀為圓錐形。這種通風機兼有離心式和軸流式的特點，流量範圍和效率均介於兩者之間。
橫流通風機
具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風機。氣體從轉子外緣的一側進入葉輪，然後穿過葉輪內部從另一側排出（圖5），氣體在葉輪內兩次受到葉片的力的作用。在相同效能的條件下，它的尺寸小、轉速低。與其他型別低速通風機相比，它具有較高的效率。它的軸向寬度可任意選擇而不影響氣體的流動狀態，氣體在整個轉子寬度上仍保持流動均勻。它的出口截面窄而長，適宜於安裝在各種扁平形的裝置中用來冷卻或通風。
效能
通風機的效能引數主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內流經通風機的氣體體積表示。壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分。全壓等於通風機出口截面與進口截面上氣流全壓之差；靜壓等於通風機出口截面與進口截面上氣流靜壓之差；動壓是指通風機出口截面上氣流平均速度的動壓。在同一截面上，氣流的全壓等於靜壓與動壓之和。功率是指通風機的輸入功率，即軸功率。通風機有效功率與軸功率之比稱為效率。通風機全壓效率可達90％。
流量、風壓、功率和效率等引數之間有一定的函式關係，當其中一個引數發生變化時，其他各量也隨著變化。將它們之間的關係繪成曲線，稱為效能曲線。效能曲線形狀與通風機型別有關。改變通風機的風量和風壓，以滿足使用工況變化的要求稱為效能調節。常用的調節方法有 5種。
（1）在進氣管或排氣管中安置節流閥或風門控制流量。這種方法最簡單，但調節效果差。
（2）葉輪進口前安置導流器改變氣流方向。
（3）改變通風機轉速。這種方法經濟效能最好，但比較複雜。改變轉速需考慮葉輪強度和電動機負荷條件。
（4）改變葉輪寬度。可使工況改變時，通風機的使用效率變化不大，但比較複雜。
（5）改變動葉片安裝角。採用這種方法裝置費用最高、維護最複雜，但流量變化範圍大、經濟性好，一般用於大型軸流通風機。
通風機的發展趨勢是：
（1）進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；
（2）用動葉可調的軸流通風機代替大型離心通風機；
（3）降低通風機噪聲；
（4）提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；
（5）實現變轉速調節和自動化調節。
參考書目
李慶宜編：《通風機》，機械工業出版社，北京，1981。