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多级离心鼓风机基础知识与C180-1.55型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C180-1.55、风机配件、风机修理、工业气体输送、轴瓦、碳环密封

引言

在工业生产中，风机作为气体输送与增压的核心设备，其性能与可靠性直接关系到生产流程的稳定与效率。离心式鼓风机凭借其结构紧凑、效率高、流量稳定等优点，在众多领域得到广泛应用。其中，多级离心鼓风机通过将多个叶轮串联，实现了更高的单机压比，满足了中高压工况的需求。本文将系统阐述多级离心鼓风机的基础知识，并重点对典型型号C180-1.55进行深度解析，同时详细说明风机关键配件、常见修理要点，以及对输送各类工业气体的特殊考量。

第一章多级离心鼓风机基础概述

多级离心鼓风机的核心设计理念是通过串联布置的多个离心式叶轮，使气体逐级获得能量，最终达到所需的出口压力。气体从进气室进入，流经首级叶轮和导叶，动能和压力能得到初步提升；随后气体进入下一级的进气通道，重复上述过程。每经过一级，气体压力便升高一次，因此级数越多，最终出口压力通常越高。

其基本结构主要包括：主轴、叶轮（多个）、隔板（包含导叶和回流器）、气缸（机壳）、轴承系统、密封系统以及平衡盘等。主轴将所有叶轮串联成转子总成，由轴承支撑并在高速下旋转。隔板用于引导气体有序地从一个叶轮流向下一级叶轮，并将动能有效地转化为压力能。气缸则包容整个流道和转子，承受内部压力。

多级离心鼓风机的性能主要受流量、压力（压比）、转速和介质性质的影响。其性能曲线通常描绘了在恒定转速下，压比、效率与流量之间的关系。当流量减小至某一临界值时，风机将进入喘振区，表现为气流剧烈波动和机组强烈振动，这是运行中必须避免的危险工况。反之，当流量过大，则会进入阻塞区，效率急剧下降。因此，稳定工况区通常设定在喘振线右侧和阻塞区左侧之间。

第二章典型型号C180-1.55深度解析

“C”型系列多级风机通常指采用多级离心式结构、适用于中压场合的通用鼓风机型号。型号“C180-1.55”蕴含了该风机的基本性能参数。

“C”：代表该风机属于“C”型系列多级离心鼓风机。此系列风机通常结构成熟可靠，适用于空气及其他无强腐蚀性的清洁气体，广泛应用于污水处理、冶炼鼓风、物料输送等领域。 “180”：通常表示风机的流量参数。根据行业惯例，此数值很可能代表风机在设计工况下的额定流量为180立方米每分钟。这是风机选型时最为关键的参数之一，直接关系到工艺系统的供气能力。 “-1.55”：表示风机的出口压力（表压）为1.55公斤力每平方厘米，约等于1.55个标准大气压（工程大气压）。这意味着风机能将进口状态的气体压力提升1.55个大气压。根据型号命名规则，此处未标注进风口压力，通常默认为标准大气压（1.01325 bar abs）。

对于C180-1.55风机，其核心设计目标就是在进口为常压的条件下，稳定输出180 m³/min的流量，并使其压力升高1.55 atm。其转子总成可能由3至5个后弯式或径向式叶轮串联而成，通过一根高强度合金钢主轴连接。驱动电机通过联轴器带动主轴高速旋转，转速通常在每分钟数千转的范围。

第三章风机关键配件详解

风机的长期稳定运行离不开各个关键配件的协同工作。以下对核心部件进行说明：

风机主轴：作为转子的骨架，主轴承受着扭矩、弯矩和复杂的交变应力。它必须具有极高的强度、刚度和疲劳韧性。材料常选用优质合金钢（如42CrMo），并经过调质热处理和精密加工，确保其尺寸精度和动平衡性能。 风机轴承与轴瓦：在多级离心鼓风机中，滑动轴承（即轴瓦）的应用非常普遍，尤其适用于高速重载的场合。轴瓦通常由钢背衬垫巴氏合金等耐磨减摩材料构成，依靠形成的润滑油膜将旋转的主轴与静止的轴承座“隔开”，实现低摩擦支撑。其稳定性对抑制转子振动至关重要。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、各级叶轮、平衡盘、联轴器等部件组装而成，并经过严格的动平衡校正。动平衡精度直接决定了机组的振动水平。任何不平衡量都会在高速下产生巨大的离心力，导致轴承磨损、密封失效甚至结构破坏。 密封系统： 气封（级间密封与轴端密封）：主要用于防止气体在风机内部各级之间以及向大气环境泄漏。在输送有毒或贵重气体时尤为重要。迷宫密封是常见形式，利用多次节流膨胀原理来减小泄漏。 碳环密封：一种接触式干气密封，由多个碳环组成，在弹簧力作用下与轴保持轻微接触。它具有自润滑、耐磨损、密封效果好等优点，特别适用于不允许润滑油污染介质或常规迷宫密封效果不佳的场合。油封：主要用于轴承箱等润滑系统的密封，防止润滑油泄漏，并阻挡外部杂质进入轴承箱。 轴承箱：是容纳轴承（轴瓦）和润滑油的部件，为轴承提供稳定的支撑环境和充分的润滑冷却。其结构设计需保证油路的畅通和油膜的稳定形成。

第四章风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后，难免会出现性能下降或部件损坏，及时的诊断与修理是保障生产的关键。

振动超标：这是最常见的故障。原因可能包括：转子动平衡失效（叶轮结垢或磨损）、对中不良、轴承（轴瓦）磨损、基础松动等。修理时需重新进行现场动平衡，检查并调整机组对中，更换损坏的轴承或轴瓦。 轴承温度高：可能因润滑油品质不佳、油路堵塞、冷却不足、轴承间隙不当或磨损引起。需检查润滑系统，更换润滑油，调整轴承间隙或更换新轴承。 性能下降（压力/流量不足）：常见原因有密封间隙过大导致内泄漏严重（需调整或更换密封件）、叶轮腐蚀或磨损（需修复或更换）、进口过滤器堵塞（需清理）。 气体泄漏：轴端密封（如碳环密封、迷宫密封）磨损是主要原因。需停机更换密封元件。对于输送危险气体的风机，密封系统的检查和维护等级需进一步提高。

在进行任何修理工作前，必须确保机组完全停机、隔离能源（电、气），并执行安全锁定程序。拆卸过程中应做好标记，记录原始数据。装配时需严格按照技术规范，保证各部件的配合间隙和对中精度。

第五章输送工业气体的特殊风机与选型考量

当输送介质为具有腐蚀性、毒性或特殊性质的工业气体时，通用型风机（如C系列）往往无法满足要求，需要专门设计的机型。

系列概览： “D”型系列高速高压风机：通常采用齿轮箱增速，转速极高，单级或较少级数即可实现很高压比，结构紧凑，适用于高压空气或特定工艺气体。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装，结构简单，适用于中低压、大流量工况。常用于输送煤气等。 “S”型系列单级高速双支撑风机：叶轮位于两轴承之间，转子稳定性好，适用于高速场合，常与增速齿轮箱联用。 “AII”型系列单级双支撑风机：同样是双支撑结构，比悬臂式更适合稍高压力或对稳定性要求更高的场合。 特殊气体输送与材质/密封选择： 混合工业酸性有毒气体、SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等：这些气体具有强烈的腐蚀性，对风机过流部件（叶轮、隔板、机壳）和密封系统构成严峻挑战。选材上需采用耐腐蚀合金，如不锈钢316L、哈氏合金、蒙乃尔合金、钛材等，具体根据气体成分、浓度、温度和湿度确定。密封必须采用高效可靠的型式，如特制迷宫密封、碳环密封或干气密封，严防有毒气体外泄。 煤气输送：以型号“AI(M)600-1.124/0.95”为例进行解读。 “AI(M)”：表示AI系列的悬臂式单级煤气风机。其中的“(M)”特指用于输送混合煤气。 “AII(M)”：则表示AII系列的双支撑结构单级煤气风机。 “600”：表示风机流量为600立方米每分钟。 “-1.124”：表示出口绝对压力为1.124个标准大气压（绝压）。 “/0.95”：表示进口绝对压力为0.95个标准大气压（绝压）。这种标注方式明确了风机工作的进排气边界条件。如果没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1标准大气压（绝压）。

对于煤气等含有焦油、水分或粉尘的气体，还需考虑内部结垢和冲洗方案，有时需要设计加热夹套防止冷凝。

结论

多级离心鼓风机是现代工业不可或缺的关键设备。深入理解其工作原理，准确解读型号参数（如C180-1.55），熟悉关键配件（如主轴、轴瓦、碳环密封）的特性与维护，掌握常见故障的诊断与修理方法，并针对输送工业气体的特殊要求（如腐蚀、毒性）进行正确的机型选择和材料配置，是确保风机安全、高效、长周期运行的根本。作为一名风机技术从业者，不断深化在这些方面的知识与实践经验，对于服务好工业生产、保障人员与环境安全具有重要意义。

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