（一）離心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)和壓縮機(jī)
通風(fēng)機(jī)都是單級(jí)，對(duì)氣體只起輸送作用，可用柏努利方程進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)都是多級(jí)，用于產(chǎn)生高壓氣體，壓縮機(jī)需要采取冷卻措施。
離心式氣體輸送機(jī)械和離心泵的工作原理相似，但在結(jié)構(gòu)上隨壓縮比的變化而有某些差異。
1．離心通風(fēng)機(jī)
風(fēng)機(jī)對(duì)單位體積氣體所作的有效功稱(chēng)為風(fēng)壓，以HT表示，單位為J/m3＝Pa。根據(jù)風(fēng)壓的不同，將離心通風(fēng)機(jī)分為三類(lèi)：
低壓離心通風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓低于0.981×103 Pa（表壓）；
中壓離心通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為0.981×103 ～2.94×103 Pa（表壓）；
高壓離心通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為2.94×103 ～14.7×103 Pa（表壓）。
（1）離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理與離心泵大致相同。低壓通風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)目多、與軸心成輻射狀平直安裝。中、高壓通風(fēng)機(jī)的葉片則是后彎的，所以高壓通風(fēng)機(jī)的外形與結(jié)構(gòu)與單級(jí)離心泵更相似。
（2）離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)：離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率和效率。
① 風(fēng)量Q 風(fēng)量是指單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積；并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的氣體狀態(tài)計(jì)，單位為m3/h。
② 風(fēng)壓HT 是單位體積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量，單位為J/m3或Pa，習(xí)慣上用mmH2O表示。
風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓由靜風(fēng)壓與動(dòng)風(fēng)壓構(gòu)成，即
HT=(p1－p2)+u22/2 （2-33）
通風(fēng)機(jī)銘牌或手冊(cè)中所列的風(fēng)壓是在空氣的密度為1.2kg/m3（20℃、101.3 kPa）的條件下用空氣作介質(zhì)測(cè)定的。若實(shí)際的操作條件與上述的實(shí)驗(yàn)條件不同，應(yīng)將操作條件下的風(fēng)壓換算為實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓HT來(lái)選擇風(fēng)機(jī)，即
HT= HT’(1.2/ρ’) （2-34）
式中
ρ’――操作條件下空氣的密度，kg/m3。
③ 軸功率與效率 離心通風(fēng)機(jī)的軸功率為
N=HTQ/1000η （2-35）
式中
N――軸功率，kW；
Q――風(fēng)量，m3/s；
HT――全風(fēng)壓，Pa；
η――全壓效率。
注意，用式2-35計(jì)算功率時(shí)，HT和Q必須是同一狀態(tài)下的數(shù)值。
（3）離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線(xiàn)
通風(fēng)機(jī)出廠前在溫度為20℃的常壓下（101.3kPa）實(shí)驗(yàn)測(cè)定其特性曲線(xiàn)。離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線(xiàn)與離心泵的特性曲線(xiàn)相比，此處增加了一條靜風(fēng)壓隨流量的變化曲線(xiàn)。
（4）離心通風(fēng)機(jī)的選擇
與離心泵的選擇遵循相似的步驟：
① 根據(jù)管路布局和工藝條件，計(jì)算輸送系統(tǒng)所需的實(shí)際風(fēng)壓HT’，并按式2-38換算為實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓HT。
② 根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)及所需的風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機(jī)的類(lèi)型。
③ 根據(jù)實(shí)際風(fēng)量和實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓，選擇適宜的風(fēng)機(jī)型號(hào)。
④ 當(dāng)ρ’＞1.2kg/m3時(shí)，要核算軸功率。
2．離心鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)
離心鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)又稱(chēng)透平鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于多級(jí)離心泵，每級(jí)葉輪之間都有導(dǎo)輪，工作原理和離心通風(fēng)機(jī)相同。離心壓縮機(jī)的段與段之間設(shè)置冷卻器，以免氣體溫度過(guò)高。離心鼓風(fēng)機(jī)與離心壓縮機(jī)的規(guī)格、性能及用途詳見(jiàn)有關(guān)產(chǎn)品目錄或手冊(cè)。
離心式壓縮機(jī)生產(chǎn)能力大，供氣均勻，連續(xù)運(yùn)行安全可靠，維修方便，因而廣被采用。
（二）回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)
回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)與回轉(zhuǎn)泵相似。常見(jiàn)的回轉(zhuǎn)式氣體壓縮機(jī)械有羅茨鼓風(fēng)機(jī)、葉氏鼓風(fēng)機(jī)、液環(huán)壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)、滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)等多種型式。本節(jié)僅對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、液環(huán)壓縮機(jī)作簡(jiǎn)要介紹。
1．羅茨鼓風(fēng)機(jī)
普通型羅茨鼓風(fēng)機(jī)的主要部件是機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子（常為腰形或三星形）。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理和齒輪泵相似，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，氣體從機(jī)殼一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬容積式機(jī)械，其排氣量與轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，風(fēng)量與風(fēng)機(jī)出口壓力無(wú)關(guān)，表壓為40kPa上下時(shí)效率較高。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)一般用回路調(diào)節(jié)流量，其出口應(yīng)安裝氣體穩(wěn)壓罐并配置安全閥。
2．液環(huán)壓縮機(jī)
液環(huán)壓縮機(jī)又稱(chēng)納氏泵。它主要由略似橢圓的外殼和旋轉(zhuǎn)葉輪組成，殼中盛有適量的液體。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，液體被拋向殼體，形成橢圓形的液環(huán)，在橢圓形長(zhǎng)軸兩端形成兩個(gè)月牙形空隙。當(dāng)葉輪回轉(zhuǎn)一周時(shí)，葉片和液環(huán)間所形成的密閉空間逐漸變大和變小各兩次，氣體從兩個(gè)吸入口進(jìn)入機(jī)內(nèi)，而從兩個(gè)排出口排出。
液環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的液體將被壓縮的氣體與機(jī)殼隔開(kāi)，氣體僅與葉輪接觸，只要葉輪用耐腐蝕材料制造，則便適宜于輸送腐蝕性氣體。殼內(nèi)的液體應(yīng)與被輸送氣體不起作用，例如壓送氯氣時(shí)，殼內(nèi)的液體可采用硫酸。
液環(huán)壓縮機(jī)的壓縮比可達(dá)6～7，但出口表壓在150～180kPa的范圍內(nèi)效率最高。
（三）真空泵
從設(shè)備或系統(tǒng)中抽出氣體使其中的絕對(duì)壓力低于大氣壓，此種抽氣機(jī)械稱(chēng)為真空泵。從原則上講，真空泵就是在負(fù)壓下吸氣，一般是大氣壓下排氣的輸送機(jī)械。在真空技術(shù)中，通常把真空狀態(tài)按絕對(duì)壓力高低劃分為低真空（105～103Pa）、（103～ 10－1Pa）、高真空（10－1～10－6Pa）、超高真空（10－6～10－10Pa）及極高真空（<10－10 Pa）五個(gè)真空區(qū)域。為了產(chǎn)生和維持不同真空區(qū)域強(qiáng)度的需要，設(shè)計(jì)出多種類(lèi)型的真空泵。
化工中用來(lái)產(chǎn)生低、中真空的真空泵有往復(fù)真空泵、旋轉(zhuǎn)真空泵（包括液環(huán)式、旋片式真空泵）和噴射真空泵等。
1．往復(fù)真空泵
往復(fù)真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同。但是，由于真空泵所抽吸氣體的壓力很小，且其壓縮比又很高（通常大于20），因而真空泵吸入和排出閥門(mén)必須更加輕巧靈活、余隙容積必須更小。為了減小余隙的不利影響，真空泵氣缸設(shè)有連通活塞左右兩側(cè)的平衡氣道。若氣體具有腐蝕性，可采用隔膜真空泵。
2．旋轉(zhuǎn)真空泵
（1）液環(huán)真空泵 用液體工作介質(zhì)的粗抽泵稱(chēng)作液環(huán)泵。其中，同水作工作介質(zhì)的叫水環(huán)真空泵，其它還可用油、硫酸及醋酸等作工作介質(zhì)。工業(yè)上水循環(huán)泵應(yīng)用居多。
水環(huán)真空泵的外殼內(nèi)偏心地裝有葉輪，葉輪上有輻射狀葉片2，泵殼內(nèi)約充有一半容積的水。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成水環(huán)3。水環(huán)有液封作用，使葉片間空隙形成大小不等的密封小室。當(dāng)小室的容積增大時(shí)，氣體通過(guò)吸入口4被吸入；當(dāng)小室變小時(shí)，氣體由壓出口5排出。水環(huán)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要不斷補(bǔ)充水以維持泵內(nèi)液封。水環(huán)真空泵屬濕式真空泵，吸氣中可允許夾帶少量液體。
水環(huán)真空泵可產(chǎn)生的最大真空度為83kPa左右。當(dāng)被抽吸的氣體不宜與水接觸時(shí)，泵內(nèi)可充以其它液體。
（2）旋片真空泵
旋片泵是獲得低中真空的主要泵種之一。它可分為油封泵和干式泵。根據(jù)所要求的真空度，可采用單級(jí)泵（極限壓力為4Pa，通常為50～200Pa）和雙級(jí)泵（極限壓力為（6～1）×10－2Pa），其中以雙級(jí)泵應(yīng)用更為普遍。
當(dāng)帶有兩個(gè)旋片7的偏心轉(zhuǎn)子按圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋片在彈簧8的壓力及自身離心力的作用下，緊貼著泵體9的內(nèi)壁滑動(dòng)，吸氣工作室A的容積不斷擴(kuò)大，被抽氣體流經(jīng)吸入口3和吸氣管4進(jìn)入其中，直到旋片轉(zhuǎn)到垂直位置時(shí)吸氣結(jié)束，吸入的氣體被旋片隔離。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，被隔離氣體逐漸被壓縮、壓力升高。當(dāng)壓力超過(guò)排氣閥片2上的壓力時(shí)，則氣體從排氣口1排出。轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周有兩次吸氣和排氣過(guò)程。
兩級(jí)旋片真空泵中氣體從高真空腔A進(jìn)入低真空腔后再排出泵外。
旋片真空泵具有使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作壓力范圍寬、可在大氣壓下直接啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。但旋片真空泵不適于抽除含氧過(guò)高、有爆炸性、有腐蝕性、對(duì)油起化學(xué)反應(yīng)及含顆粒塵埃的氣體。
（3）噴射泵 噴射泵是利用流動(dòng)時(shí)靜壓能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能而造成的真空來(lái)抽送流體的。它既可用來(lái)抽送氣體，也可用來(lái)抽送液體。在化工生產(chǎn)中，噴射泵常用于抽真空，故它又稱(chēng)為噴射真空泵。
噴射泵的工作流體可以是蒸汽，也可以是液體。圖2-49所示的是單級(jí)蒸汽噴射泵。工作蒸汽以很高的速度從噴嘴3噴出，在噴射過(guò)程中，蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，產(chǎn)生低壓，而將氣體吸入。吸入的氣體與蒸汽混合后進(jìn)入擴(kuò)散管4，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而后從壓出口5排出。
單級(jí)蒸汽噴射泵可達(dá)到99％的真空度，若要獲得更高的真空度，可以采用多級(jí)蒸汽噴射泵。
圖2-50所示為三級(jí)蒸汽噴射泵。工作蒸汽與被抽吸氣體先進(jìn)入第一級(jí)噴射泵，混合氣體經(jīng)冷凝器2使蒸汽冷凝，氣體則進(jìn)入第二級(jí)噴射泵3，而后順序通過(guò)冷凝器4、第三級(jí)噴射泵5及冷凝器6，最后由噴射泵7排出。輔助噴射泵8與主要噴射泵并聯(lián)，用以增加啟動(dòng)速度。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到指定的真空度時(shí)，輔助噴射泵可停止工作。
由于抽送流體與工作流體混合，噴射真空泵的應(yīng)用范圍受到一定限制。