羅茨式鼓風機的工作原理

羅茨式鼓風機的工作原理，羅茨式鼓風機的工作原理非常巧妙且獨特。它雖然名叫“風機”，但其工作方式更像一個“齒輪泵”。

核心概括

羅茨風機是一種**容積式**風機，它通過一對相互嚙合的“8”字形轉子(葉輪)在機殼內反向旋轉，將氣體從進氣口“推擠”到出氣口，從而實現氣體的輸送和壓縮。其最關鍵的特點是：**氣體在機殼內部并不被壓縮**，壓縮是在氣體排出時與系統背壓相遇而完成的。

詳細工作原理分步解析

為了更好地理解這一過程，我們可以通過以下流程圖來可視化其工作的四個核心步驟：

```mermaid

flowchart TD

A[羅茨風機工作原理] --> B1[步: 吸氣]

A --> B2[第2步: 輸送]

A --> B3[第3步: 排擠]

A --> B4[第4步: 排出]

subgraph B1 [階段1: 吸氣]

C1[轉子旋轉

形成真空腔體] --> C2[氣體被吸入]

subgraph B2 [階段2: 輸送]

D1[轉子繼續旋轉

腔體封閉] --> D2[氣體被隔離輸送]

subgraph B3 [階段3: 排擠]

E1[轉子與排氣口接通] --> E2[排氣口高壓氣體

倒灌入腔體]

end

subgraph B4 [階段4: 排出]

F1[轉子持續旋轉

推擠腔體體積減小] --> F2[氣體被強制排出

壓力與系統平衡]

end

B1 --> B2 --> B3 --> B4

需要注意的是，圖表中“第3步: 排擠”所展示的**高壓氣體倒灌**，是羅茨風機工作原理中一個非常關鍵且常被誤解的特點。正是這一瞬間的“沖擊”，導致了以下兩個結果：

1. **能量損失**：這是羅茨風機效率相對較低的主要原因之一。

2. **噪音和振動**：這種周期性的氣體沖擊會產生強烈的氣流脈動，這就是羅茨風機噪音大、需要安裝消音器的根本原因。

核心特點總結

1. **硬風特性**：在轉速時，其**流量基本不隨出口壓力的變化而變化**。即使后端阻力(壓力)增大，它也能提供幾乎恒定的流量，只會消耗更多的功率。這是它最核心的特性。

2. **無內壓縮**：如上所述，氣體在機殼內只是被輸送，而非被壓縮。壓縮發生在排氣瞬間。

3. **同步齒輪驅動**：兩個轉子之間并不直接接觸，而是由一對精密的同步齒輪保持其反向、同步旋轉，并保持微小的間隙。

4. **輸送潔凈氣體**：由于潤滑只存在于齒輪和軸承中，與氣體接觸的腔室是無油的，因此能輸送潔凈的空氣或其他氣體。

形象比喻

您可以把它想象成：

* **兩個相互嚙合的齒輪泵**：只不過它“泵”送的是氣體。

* **一個旋轉式的打氣筒**：就像你用手壓式打氣筒給自行車打氣，氣筒本身不壓縮氣體，而是在推出氣體的瞬間完成壓縮。