風(fēng)機(jī)是一種壓縮和輸送氣體的機(jī)械。通過風(fēng)機(jī)后排出風(fēng)的壓力較小者為通風(fēng)機(jī)，較大者為鼓風(fēng)機(jī)，統(tǒng)稱風(fēng)機(jī)。從應(yīng)用方面來看，一般作如下分類：
1. 二次方律風(fēng)機(jī)
這種風(fēng)機(jī)的機(jī)械特性具有二次方律負(fù)載的特點(diǎn)。屬于這種類型的有離心式風(fēng)機(jī)、混流式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī)等。其中以離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用的最為普遍，其特性也最為典型。其機(jī)械特性和風(fēng)機(jī)十分類似，但其空載轉(zhuǎn)矩比風(fēng)機(jī)小得的多，因而在低速運(yùn)行時(shí)，其節(jié)能效果也比風(fēng)機(jī)更加顯著。
2. 恒轉(zhuǎn)矩風(fēng)機(jī)
主要是羅茨風(fēng)機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是在機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)形狀相同的葉輪，安裝在互相平行的兩根軸上，兩軸上裝有完全相同，且互相嚙合的一對齒輪，一為主動(dòng)輪，一為從動(dòng)輪。在主動(dòng)輪的帶動(dòng)下，兩個(gè)葉輪同步反相旋轉(zhuǎn)，使低壓腔的容積逐漸增大，氣體氣體進(jìn)氣口進(jìn)入低壓腔，并隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)入高壓腔。在高壓腔內(nèi)，由于容積的逐漸減小而壓縮氣體，使氣體從排氣口排出。羅茨風(fēng)機(jī)主用于要求氣壓較高的分場合。一般認(rèn)為，羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)械特性具有恒轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)。
風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)和特性
1、 風(fēng)壓：管路中單位面積上風(fēng)的壓力稱為風(fēng)壓，用pf表示，單位為pa。
2、 風(fēng)量：即空氣的流量，指單位時(shí)間內(nèi)排出氣體的總量，用qf表示，單位為m3/s。
風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與比較
調(diào)節(jié)風(fēng)量大小的方法有如下兩種。
1、調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度
轉(zhuǎn)速不變，故風(fēng)壓特性也不變，風(fēng)阻特性則隨風(fēng)門開度的改而改變。由于風(fēng)機(jī)消耗的功率與風(fēng)壓和風(fēng)量的乘積成正比，在通過關(guān)小風(fēng)門來減小風(fēng)量時(shí)，消耗的電功率雖然也有所減小，但減少得不多。
2、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速
風(fēng)門開度不變，故風(fēng)阻特性也不變，風(fēng)壓特性則隨轉(zhuǎn)速的改變而改變，由于風(fēng)機(jī)屬于二次方律負(fù)載，消耗的電功率與轉(zhuǎn)速的三次方成比例。
兩種方法的比較
對于風(fēng)機(jī)，由氣體動(dòng)力學(xué)理論可知，氣體流量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速二次方成正比，而其軸功率則與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，電機(jī)的輸出功率將以三次方下降，在所需風(fēng)量相同的情況下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法所消耗的功率要小得多，其節(jié)能效果是十分顯著的。
現(xiàn)行風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存的問題：
（1）現(xiàn)行風(fēng)機(jī)多采用傳統(tǒng)的風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)來控制風(fēng)量，風(fēng)道壓流損失較大，根據(jù)擋板在風(fēng)道中的安裝位置可分為出口擋板控制和入口擋板控制。出口擋板控制,當(dāng)擋板關(guān)小則增加風(fēng)阻,不能廣泛調(diào)節(jié)風(fēng)量。入口擋板控制比出口擋板控制風(fēng)量控制范圍廣,關(guān)小入口擋板時(shí)軸功率大體與風(fēng)量成比例下降。擋板調(diào)節(jié)是一種經(jīng)濟(jì)效益差、耗能大、維護(hù)難度大的調(diào)節(jié)方式。
（2）許多設(shè)備的送風(fēng)機(jī)有余量,或者根據(jù)工藝過程特性大部分時(shí)間以中低風(fēng)量運(yùn)轉(zhuǎn)。
（3）機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，只能靠調(diào)整擋板調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)，控制比較困難。
（4）擋板調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)線性度差，調(diào)節(jié)品質(zhì)差，同時(shí)由于頻繁的對擋板調(diào)節(jié)進(jìn)行操作，導(dǎo)致?lián)醢逭{(diào)節(jié)的可靠性下降。
（5）機(jī)組負(fù)荷低，風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象，浪費(fèi)大量電能。對于同類型的風(fēng)機(jī)，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，在不同轉(zhuǎn)速時(shí)的h-q曲線如圖所示。
調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與采用檔板調(diào)節(jié)流量消耗功率的差值
采用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和改變管網(wǎng)特性進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)相同風(fēng)量時(shí)，其風(fēng)機(jī)的特性曲線(h-q曲線)變化不同，二種調(diào)節(jié)方法的運(yùn)行工況點(diǎn)也不同，其運(yùn)行的對比如圖所示：
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與擋板調(diào)節(jié)的特性曲線對比
使用變頻調(diào)速對風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造后的效果
(1）節(jié)約大量電能，實(shí)際應(yīng)用節(jié)電率一般都在15%~55%
(2) 軟啟動(dòng)節(jié)能，減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊
由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或y/d啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于(4-7)倍額定電流，這樣會(huì)對機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對電網(wǎng)容量要求過高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對擋板的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。
而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始。觀察變頻器啟動(dòng)的負(fù)荷曲線，可以發(fā)現(xiàn)它啟動(dòng)時(shí)基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉(zhuǎn)速增加而上升，不管怎樣最大值都不會(huì)超過額定電流。因此風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行延長了電動(dòng)機(jī)和開關(guān)的使用壽命，避免了啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩對電機(jī)的沖擊，延長電機(jī)使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
(3) 功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)無功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，由公式p=s╳cosф，q=s╳sinф，其中s－視在功率，p－有功功率，q-無功功率，cosф－功率因數(shù)，可知cosф越大，有功功率p越大，普通風(fēng)機(jī)的功率因數(shù)在0.7-0.85之間，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，cosф≈1，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。
(4) 減少設(shè)備磨損，
改頻后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般工作在25~45hz左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速比較低，減輕了對風(fēng)機(jī)葉片磨損和軸承的磨損，延長了風(fēng)機(jī)的使用年限，降低了檢修費(fèi)用。故障率下降，檔板的機(jī)械磨損、卡死等故障不復(fù)存在了。最大限度的減少了停機(jī)、停爐對生產(chǎn)的影響。
(5) 降低噪音
風(fēng)機(jī)改用變頻器后，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同時(shí)，噪音大幅度地降低，同時(shí)克服了由于調(diào)節(jié)檔板線性度不好，調(diào)節(jié)品質(zhì)差，引起管道共振，造成系統(tǒng)管道產(chǎn)生嘯鳴的缺陷，運(yùn)行工況得到明顯改善。
(6) 能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)控制
以前機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化，只能靠調(diào)整檔板來調(diào)節(jié)，控制比較困難。變頻調(diào)速裝置配有計(jì)算機(jī)接口，具有開環(huán)和閉環(huán)控制功能，可以很方便地與dcs系統(tǒng)聯(lián)接，很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動(dòng)控制。變頻調(diào)速即可以直接通過增減頻率來調(diào)整，又可通過外置元件輸入模擬量進(jìn)行自動(dòng)閉環(huán)調(diào)整、操作非常簡單、靈活。