一、什麼是離心風機？

離心風機（英文：Centrifugal Fan，別稱：離心風扇）是一種常見的空氣處理設備，用於將空氣或氣體移動或壓縮。它的工作原理是通過旋轉的風葉（也稱為風輪）產生向外放射的氣流，這種氣流被稱為離心力。當風葉旋轉時，它們會將空氣吸入風機的中心，然後通過高速旋轉將空氣拋出風機，產生風壓和風速。

二、離心風機的結構：

外殼（Casing）： 外殼是風扇的外部結構，通常由金屬或塑料製成。它的主要作用是保護內部零件，同時引導和控制風流，確保風流在風扇內部順利流通。

風葉（Impeller or Fan Blade）： 風葉是風扇的核心部分，負責產生風流。它通常由金屬或塑料製成，並且設計成不同的形狀和角度，以便產生所需的風量和風壓。風葉的形狀和角度對風扇的性能有著重要影響。

軸（Shaft）： 軸是風葉的支撐結構，使得風葉能夠旋轉。軸通常由金屬製成，具有足夠的強度和剛性，以承受風葉旋轉時的應力。

軸承（Bearings）： 軸承支撐著軸的旋轉運動，通常使用滾珠軸承或滑動軸承。良好的軸承設計確保風扇運轉順暢，並減少摩擦和能量損失。

馬達（Motor）： 馬達提供動力，驅使風葉旋轉。風扇的性能和效率部分取決於馬達的性能。馬達通常需要與控制系統配合，以實現風扇運轉速度的調節。

進口和出口口徑（Inlet and Outlet）： 進口是風扇吸入空氣的部分，而出口是風扇排放風流的部分。進口和出口的設計形狀和尺寸影響風扇的性能和效率。

支架（Frame）： 支架是風扇的支撐結構，它支撐著整個風扇組件。支架通常由金屬或塑料製成，確保風扇穩定運轉並固定在所需的位置上。

三、離心風機的原理：

離心風機是一種利用離心力原理來產生氣流的設備。它的運作原理基於牛頓的第二運動定律，即當一個物體受到外力作用時，它會產生加速度。在離心風機中，風葉（或風輪）的旋轉產生了向外的離心力，導致周圍空氣被迫向外移動，形成氣流。

以下是離心風機的基本原理和設計：

吸入空氣： 風機的旋轉運動導致風葉的中心部分吸入空氣或氣體。

離心力產生： 當風葉旋轉時，由於慣性作用，空氣被迫向外移動，產生向外的離心力。

加速氣流： 空氣在風葉的作用下被加速，增加了氣流的速度。

出口氣流： 加速後的氣流被推送到風機的出口，產生風壓和風速。

離心風機的設計是一個複雜的過程，需要考慮多個因素，包括所需的風量、風壓、效率、噪音水平、耐用性等。以下是設計離心風機時需要考慮的主要因素：

風量和風壓需求： 首先，確定應用需要的風量（通過立方米/秒或立方英尺/分鐘）和風壓（通過帕斯卡或英鎊/平方英尺）。這些需求將決定風機的大小和能力。

風機類型選擇： 根據應用需求，選擇適合的離心風機類型，例如前彎式、後彎式、高壓風機、低壓風機等。不同類型的風機具有不同的性能特點。

風葉設計： 設計適當形狀和角度的風葉以確保高效率。風葉的形狀和角度會影響風機的風量、風壓和效能。

旋轉速度： 確定風機的旋轉速度，這會影響風機的性能和噪音水平。通常，較高的旋轉速度可以提供較高的風壓，但也可能增加噪音。

進口和出口設計： 設計合適的進口和出口形狀，以減少氣流的阻力，提高效率。進口和出口的幾何形狀應根據流體力學原理進行優化。

材料和製造： 選擇適當的材料，以確保風機的耐用性和性能。製造過程應該確保風機的平衡和精度。

控制和監測： 考慮是否需要控制系統，例如變頻器，以便根據需要調節風機的運行速度。同時，設計適當的監測系統，以追蹤風機的性能和健康狀態。

噪音控制： 考慮噪音控制措施，例如加裝消音器或進行噪音減震設計，以確保風機運行時的噪音水平符合標準和需求。

四、離心風機的主要優點：

高效能： 離心風機通常具有較高的效能，能夠在較低的能量消耗下提供較大的風量和風壓。這使得它們在各種應用中非常節能。

適應性強： 離心風機適用於各種不同的氣體，包括乾燥氣體、濕潤氣體和含塵氣體等。它們能夠應對不同的工作條件和氣體特性。

高壓能力： 離心風機能夠產生高風壓，適用於需要在長距離內移動空氣的應用，比如通風管道系統。

靜音運轉： 相對於某些其他風扇類型，離心風機的運轉通常較安靜。這對於需要低噪音水平的應用場景非常重要。

易於控制： 離心風機可以通過調節轉速來控制風量和風壓，這使得它們易於集成到自動控制系統中，實現精確的風量和風壓控制。

可靠性高： 離心風機的結構相對簡單，這使得它們易於維護和保養。同時，由於結構簡單，離心風機的故障率通常較低。

應用廣泛： 離心風機廣泛應用於通風、空調、暖通空調系統、工業過程通風、空氣淨化、農業通風等各種場景。

五、離心風機的主要應用：

建築通風系統： 用於商業建築、辦公樓、酒店、醫院等場所的通風系統，確保室內空氣流通，提供舒適的室內環境。

空調系統： 離心風機被用於中央空調系統中，幫助將冷卻或加熱的空氣均勻地分佈到建築內的各個區域。

工業氣體處理： 用於工業過程中的氣體處理，包括排放有害氣體、排除廢氣、空氣過濾等。

暖通空調系統： 在供暖和通風系統中，離心風機用於將熱氣或新鮮空氣引入建築內部，提供溫暖和通風。

工業排風系統： 在工廠、倉庫、礦山等工業環境中，用於排風，排除熱氣、廢氣和粉塵，確保工作場所的安全和舒適。

農業通風系統： 用於農業建築，例如雞舍、牛棚等，提供新鮮空氣，控制溫度和濕度，確保畜牧業的生產環境。

空氣淨化系統： 在空氣淨化設備中，離心風機用於將空氣通過過濾器，去除塵埃、花粉、細菌等有害物質，提供潔淨的室內空氣。

化工過程： 在化工工業中，離心風機被用於處理氣體，例如混合氣體、氣體分離和氣體運輸等。

六、離心風機（Centrifugal Fan）和軸流風機（Axial Fan）的區別：

1. 工作原理：

離心風機： 離心風機通過旋轉的風葉產生向外放射的氣流，這種氣流被稱為離心力。風葉在旋轉時產生的離心力使得空氣被拉到風機中心，然後被迫通過風葉向外放射。

軸流風機： 軸流風機的氣流沿著風扇的軸線方向移動。它的風葉在軸線方向上旋轉，將氣體沿著同一方向推進或拉動。

2. 氣流方向：

離心風機： 離心風機的氣流方向是放射性的，即從風機中心向外放射。

軸流風機： 軸流風機的氣流是軸向的，即沿著風機的軸線方向移動。

3. 壓力和風量關係：

離心風機： 離心風機通常能夠提供較高的風壓，但在相同尺寸下，風量較軸流風機小。

軸流風機： 軸流風機主要適用於需要大風量但較低風壓的應用，它在相尺寸下通常能提供更大的風量。

4. 應用場景：

離心風機： 適用於需要較高風壓的應用，例如空調系統、通風系統、氣體處理系統等。

軸流風機： 適用於需要大風量但較低風壓的應用，例如冷卻系統、散熱系統、空氣淨化系統等。

總的來說，離心風機的主要特點是提供較高的風壓，而軸流風機則主要提供大風量。在選擇風動設備時，需要根據具體應用需求和氣流特性來選擇適合的風扇類型。

離心風機以其卓越的性能和廣泛的應用，不斷引領著現代風動設備的發展方向，為我們的生活環境提供了更好的保障。在各個行業中，它都扮演著不可或缺的角色。讓我們擁抱離心風機的風動力量，共同打造更舒適、更安全的世界！