气体输送机械的基本结构、工作原理与液体输送机械大同小异，它们的作用都是对流体作功以提高其机械能（主要表现为静压能）。

（一）离心式通风机、鼓风和压缩机

通风机都是单级，对气体只起输送作用，可用柏努利方程进行有关计算；鼓风机和压缩机都是多级，用于产生高压气体，压缩机需要采取冷却措施。

离心式气体输送机械和离心泵的工作原理相似，但在结构上随压缩比的变化而有某些差异。

1．离心通风机

风机对单位体积气体所作的有效功称为风压，以HT表示，单位为J/m3＝Pa。根据风压的不同，将离心通风机分为三类：

低压离心通风机出口风压低于0.981×103 Pa（表压）；

中压离心通风机 出口风压为0.981×103 ～2.94×103 Pa（表压）；

高压离心通风机 出口风压为2.94×103 ～14.7×103 Pa（表压）。

（1）离心通风机的结构和工作原理 离心通风机的结构和工作原理与离心泵大致相同。低压通风机的叶片数目多、与轴心成辐射状平直安装。中、高压通风机的叶片则是后弯的，所以高压通风机的外形与结构与单级离心泵更相似。

（2）离心通风机的性能参数：离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率和效率。

① 风量Q 风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积；并以风机进口处的气体状态计，单位为m3/h。

② 风压HT 是单位体积气体通过风机时所获得的能量，单位为J/m3或Pa，习惯上用mmH2O表示。

风机的全风压由静风压与动风压构成，即

HT=(p1－p2)+u22/2 （2-33）

通风机铭牌或手册中所列的风压是在空气的密度为1.2kg/m3（20℃、101.3 kPa）的条件下用空气作介质测定的。若实际的操作条件与上述的实验条件不同，应将操作条件下的风压换算为实验条件下的风压HT来选择风机，即

HT= HT’(1.2/ρ’) （2-34）

式中

ρ’――操作条件下空气的密度，kg/m3。

③ 轴功率与效率 离心通风机的轴功率为

N=HTQ/1000η （2-35）

式中

N――轴功率，kW；

Q――风量，m3/s；

HT――全风压，Pa；

η――全压效率。

注意，用式2-35计算功率时，HT和Q必须是同一状态下的数值。

（3）离心通风机的特性曲线

通风机出厂前在温度为20℃的常压下（101.3kPa）实验测定其特性曲线。离心通风机的特性曲线与离心泵的特性曲线相比，此处增加了一条静风压随流量的变化曲线。

（4）离心通风机的选择

与离心泵的选择遵循相似的步骤：

① 根据管路布局和工艺条件，计算输送系统所需的实际风压HT’，并按式2-38换算为实验条件下的风压HT。

② 根据所输送气体的性质及所需的风压范围，确定风机的类型。

③ 根据实际风量和实验条件下的风压，选择适宜的风机型号。

④ 当ρ’＞1.2kg/m3时，要核算轴功率。

2．离心鼓风机与压缩机

离心鼓风机与压缩机又称透平鼓风机和压缩机，其结构类似于多级离心泵，每级叶轮之间都有导轮，工作原理和离心通风机相同。离心压缩机的段与段之间设置冷却器，以免气体温度过高。离心鼓风机与离心压缩机的规格、性能及用途详见有关产品目录或手册。

离心式压缩机生产能力大，供气均匀，连续运行安全可靠，维修方便，因而广被采用。

（二）回转鼓风机、压缩机

回转鼓风机、压缩机与回转泵相似。常见的回转式气体压缩机械有罗茨鼓风机、叶氏鼓风机、液环压缩机、滑片压缩机、滚动活塞压缩机、螺杆压缩机等多种型式。本节仅对罗茨鼓风机、液环压缩机作简要介绍。

1．罗茨鼓风机

普通型罗茨鼓风机的主要部件是机壳内有两个特殊形状的转子（常为腰形或三星形）。

罗茨鼓风机的工作原理和齿轮泵相似，两个转子的旋转方向相反，气体从机壳一侧吸入，从另一侧排出。

罗茨鼓风机属容积式机械，其排气量与转速成正比。当转速一定时，风量与风机出口压力无关，表压为40kPa上下时效率较高。

罗茨鼓风机一般用回路调节流量，其出口应安装气体稳压罐并配置安全阀。

2．液环压缩机

液环压缩机又称纳氏泵。它主要由略似椭圆的外壳和旋转叶轮组成，壳中盛有适量的液体。当叶轮旋转时，由于离心力的作用，液体被抛向壳体，形成椭圆形的液环，在椭圆形长轴两端形成两个月牙形空隙。当叶轮回转一周时，叶片和液环间所形成的密闭空间逐渐变大和变小各两次，气体从两个吸入口进入机内，而从两个排出口排出。

液环压缩机内的液体将被压缩的气体与机壳隔开，气体仅与叶轮接触，只要叶轮用耐腐蚀材料制造，则便适宜于输送腐蚀性气体。壳内的液体应与被输送气体不起作用，例如压送氯气时，壳内的液体可采用硫酸。

液环压缩机的压缩比可达6～7，但出口表压在150～180kPa的范围内效率最高。

（三）真空泵

从设备或系统中抽出气体使其中的绝对压力低于大气压，此种抽气机械称为真空泵。从原则上讲，真空泵就是在负压下吸气，一般是大气压下排气的输送机械。在真空技术中，通常把真空状态按绝对压力高低划分为低真空（105～103Pa）、（103～ 10－1Pa）、高真空（10－1～10－6Pa）、超高真空（10－6～10－10Pa）及极高真空（<10－10 Pa）五个真空区域。为了产生和维持不同真空区域强度的需要，设计出多种类型的真空泵。

化工中用来产生低、中真空的真空泵有往复真空泵、旋转真空泵（包括液环式、旋片式真空泵）和喷射真空泵等。

1．往复真空泵

往复真空泵的构造和工作原理与往复式压缩机基本相同。但是，由于真空泵所抽吸气体的压力很小，且其压缩比又很高（通常大于20），因而真空泵吸入和排出阀门必须更加轻巧灵活、余隙容积必须更小。为了减小余隙的不利影响，真空泵气缸设有连通活塞左右两侧的平衡气道。若气体具有腐蚀性，可采用隔膜真空泵。

2．旋转真空泵

（1）液环真空泵 

用液体工作介质的粗抽泵称作液环泵。其中，同水作工作介质的叫水环真空泵，其它还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水循环泵应用居多。

水环真空泵的外壳内偏心地装有叶轮，叶轮上有辐射状叶片2，泵壳内约充有一半容积的水。当叶轮旋转时，形成水环3。水环有液封作用，使叶片间空隙形成大小不等的密封小室。当小室的容积增大时，气体通过吸入口4被吸入；当小室变小时，气体由压出口5排出。水环真空泵运转时，要不断补充水以维持泵内液封。水环真空泵属湿式真空泵，吸气中可允许夹带少量液体。

水环真空泵可产生的最大真空度为83kPa左右。当被抽吸的气体不宜与水接触时，泵内可充以其它液体。

（2）旋片真空泵

旋片泵是获得低中真空的主要泵种之一。它可分为油封泵和干式泵。根据所要求的真空度，可采用单级泵（极限压力为4Pa，通常为50～200Pa）和双级泵（极限压力为（6～1）×10－2Pa），其中以双级泵应用更为普遍。

当带有两个旋片7的偏心转子按图中箭头方向旋转时，旋片在弹簧8的压力及自身离心力的作用下，紧贴着泵体9的内壁滑动，吸气工作室A的容积不断扩大，被抽气体流经吸入口3和吸气管4进入其中，直到旋片转到垂直位置时吸气结束，吸入的气体被旋片隔离。转子继续旋转，被隔离气体逐渐被压缩、压力升高。当压力超过排气阀片2上的压力时，则气体从排气口1排出。转子每旋转一周有两次吸气和排气过程。

两级旋片真空泵中气体从高真空腔A进入低真空腔后再排出泵外。

旋片真空泵具有使用方便、结构简单、工作压力范围宽、可在大气压下直接启动等优点，应用比较广泛。但旋片真空泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性、有腐蚀性、对油起化学反应及含颗粒尘埃的气体。

（3）喷射泵 

喷射泵是利用流动时静压能转换为动能而造成的真空来抽送流体的。它既可用来抽送气体，也可用来抽送液体。在化工生产中，喷射泵常用于抽真空，故它又称为喷射真空泵。

喷射泵的工作流体可以是蒸汽，也可以是液体。图2-49所示的是单级蒸汽喷射泵。工作蒸汽以很高的速度从喷嘴3喷出，在喷射过程中，蒸汽的静压能转变为动能，产生低压，而将气体吸入。吸入的气体与蒸汽混合后进入扩散管4，使部分动能转变为静压能，而后从压出口5排出。

单级蒸汽喷射泵可达到99％的真空度，若要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。

图2-50所示为三级蒸汽喷射泵。工作蒸汽与被抽吸气体先进入第一级喷射泵，混合气体经冷凝器2使蒸汽冷凝，气体则进入第二级喷射泵3，而后顺序通过冷凝器4、第三级喷射泵5及冷凝器6，最后由喷射泵7排出。辅助喷射泵8与主要喷射泵并联，用以增加启动速度。当系统达到指定的真空度时，辅助喷射泵可停止工作。

由于抽送流体与工作流体混合，喷射真空泵的应用范围受到一定限制。