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按照工作原理，单级和多级都属于速度式风机的一种，即首先是工作轮在旋转的过程中，由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动，使气体的速度得到提高，随后在扩压器中把速度能转化为压力能。二者的区别是单级离心风机只有一组叶轮，空气的压缩是一次压缩完成的，而多级离心风机在一根主轴上有多组叶轮，空气的压缩是在多组叶轮间逐步完成的。由于离心风机是依靠提高空气的流动速度即空气动能来压缩空气提高压力，所以要获得同样的压力，单级离心风机的叶轮必须要比多级风机的转速高数十倍，通常情况下多级风机的转速只有数千转，而单级风机的转速却高达数万转甚至高达数十万转。由于压力的提供很大程度上依靠转速的提高，而转速的提供受到平衡、润滑及材料性能等多方面的限制，所以单级离心风机更多使用于低压力场合，而高压力工况更多使用多级离心风机。单级离心风机一般是依靠齿轮箱获得转速，由于转速特别高，所以风机的控制和维护保养特别重要，必须同时配套单独的润滑油站，同时由于高转速带来诸多部件如叶片等磨损较大，所以单极风机的寿命较多极离心风机低。
单级离心风机主要缺点(相对的)有：
1、机构复杂，机组有润滑油站，齿轮变速箱等辅助机构和设置；
2、转速高，噪音大;
3、维护量大，维护难度高；由于风机的部件磨损快，而且对平衡、装配要求；
4、控制复杂，操作难度大；
5、风机容易产生振动；