硫酸风机D800-13基础知识解析：型号、配件与修理全攻略

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多级离心鼓风机基础知识与C110-1.75型风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C110-1.75、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工艺流程的稳定与效率。其中，多级离心鼓风机凭借其高压力、高效率及宽广的工况适应性，在污水处理、矿山通风、冶金化工及各类工业气体输送领域扮演着至关重要的角色。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C110-1.75进行深度解析，同时详细说明风机关键配件、修理要点以及输送各类工业酸性有毒气体的特殊考量。

第一章多级离心鼓风机基础概述

多级离心鼓风机的工作原理，是基于能量转换的经典力学定律。其核心结构在于，将多个单级离心叶轮串联安装在同一根主轴上，每个叶轮均被包围在一个独立的蜗壳（或导叶）流道内。

1.1 工作原理
当风机主轴由原动机（通常是电动机）驱动高速旋转时，每个叶轮上的叶片都对气体做功。气体从轴向进入第一个叶轮，在高速旋转的叶轮作用下，被迫随叶轮做高速旋转运动。气体在离心力的作用下被甩向叶轮外缘，在此过程中，气体的流速急剧增加，部分原动机输入的机械能转化为气体的动能。随后，高速气体进入蜗壳或导叶流道，流道截面逐渐扩大，气体流速降低，根据伯努利原理，气体的动能有相当一部分转化为压力能（静压），从而使气体压力得到一次提升。经过一级增压后的气体，并非直接排出，而是被引导至第二个叶轮的进口，重复上述过程。如此逐级增压，气体每经过一个叶轮，其压力就升高一个台阶，最终在末级叶轮出口处，获得设计所需的总压升。

其总压头（或压力）的理论基础可以近似用欧拉方程来描述：风机对单位质量气体所做的功，等于气体在叶轮进出口处的圆周速度与绝对速度在圆周方向分速度变化的乘积之和。对于多级风机，其总理论压头近似为各级压头之和。在实际应用中，由于存在各种损失（如流动损失、轮阻损失、泄漏损失等），风机的实际压力与效率需要通过性能测试来确定。

1.2 主要结构特点

转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、各级叶轮、平衡盘（用于平衡轴向推力）、联轴器等部件组成。转子在装配前需经过严格的动平衡校正，以确保高速运转时的平稳性。 气缸（机壳）：通常为水平剖分式，便于转子的安装与检修。内部铸有隔板，用于分隔各级叶轮并形成气体流道。 密封系统：这是保证风机效率和防止介质泄漏的关键。 级间密封与轴端密封：常用迷宫密封或碳环密封，用于减少高压气体向低压区的泄漏以及气体向外界的泄漏。 气封与油封：在轴承箱等部位，油封用于防止润滑油泄漏；在某些特定位置设置的气封，则用于隔离润滑油系统与气体介质。 轴承系统：支撑转子并保证其精确旋转。对于多级离心鼓风机，其轴向推力巨大，因此必须采用推力轴承与支撑轴承结合的方案。支撑轴承常采用滑动轴承（轴瓦），以承受高负载并提供良好的阻尼特性。 轴承箱：容纳支撑轴承和推力轴承，并作为润滑油路的核心部件。

1.3 主要系列简介
根据结构和性能特点，离心鼓风机发展出多种系列以适应不同工况：

“C”型系列多级风机：经典的多级离心鼓风机结构，压力范围广，效率高，适用于常规的空气及中性气体输送。 “D”型系列高速高压风机：通常采用齿轮箱增速，转子转速极高，能获得单级或多级风机中更高的压比，结构紧凑。 “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、大流量的工况。 “S”型系列单级高速双支撑风机：高转速、单级叶轮，叶轮两端支撑，稳定性好，适用于特定中高压工况。 “AII”型系列单级双支撑风机：叶轮位于两轴承之间，结构稳固，适用于输送介质较脏或有一定腐蚀性的情况。

第二章风机型号C110-1.75深度解析

型号C110-1.75是“C”型系列多级离心鼓风机中的一个典型代表。对该型号的解析有助于我们具体理解风机的性能参数。

“C”：明确标识了该风机属于“C”型系列，即多级离心鼓风机。 “110”：通常表示风机的流量参数。在不同的制造商编码体系中，它可能直接代表额定流量（例如110立方米/分钟），也可能是一个与风机进口尺寸或比转速相关的设计序列号。结合常见编码习惯，此处“110”极有可能指该风机在标准进气状态下的额定容积流量为110立方米/分钟。 “1.75”：表示风机的出口压力。这里的单位是“公斤力/平方厘米”或“巴”，在工业现场常被通俗地称为“公斤”。因此，“1.75”表示该风机的出口绝对压力为1.75个大气压（绝压），或者其压升（出口压力减去进口压力）为0.75公斤力/平方厘米（表压）。这意味着该风机能够将标准大气压下的空气，压缩到1.75倍的标准大气压。

综合性能解读：
C110-1.75型多级离心鼓风机是一款设计流量为110 m³/min，出口压力为1.75 atm（绝压）的多级增压设备。它适用于需要中等流量和中等压力升的工业场景，例如中小型污水处理厂的曝气池鼓风，或某些化工厂的工艺气输送。其内部很可能包含2至4个离心叶轮，通过逐级压缩达到最终的1.75个大气压的出口压力。

第三章风机关键配件详解

风机的长期稳定运行依赖于各个关键配件的性能与质量。

风机主轴：作为传递扭矩和支撑所有旋转部件的核心构件，必须具有极高的强度、刚度和韧性。通常采用优质合金钢（如40Cr、42CrMo）经锻造、粗加工、热处理、精加工而成。其表面的光洁度、各轴段的同轴度、以及键槽的精度都有严格要求。 风机轴承与轴瓦：多级离心鼓风机普遍采用液体动压滑动轴承，即轴瓦。轴瓦内衬有巴氏合金，其具有良好的嵌入性和顺应性，能承受冲击载荷。运行时，高速旋转的主轴与轴瓦之间会形成一层稳定的油膜，实现液体摩擦，磨损极小，寿命长。需要定期监测轴承温度和振动值，确保油膜稳定。 风机转子总成：这是一个动态平衡的精密组件。除了主轴，还包括： 叶轮：多采用后向叶片，闭式结构，材料根据介质特性可选择普通碳钢、不锈钢或特种合金。叶轮需经过超速试验，确保其结构完整性。 平衡盘：利用其两侧的压力差，自动平衡掉大部分由叶轮产生的轴向推力，残余轴向力则由推力轴承承担。 密封系统： 气封与油封：气封多指迷宫密封，利用多次节流膨胀原理来封堵气体。油封通常为橡胶骨架油封或氟橡胶油封，用于轴承箱端盖，防止润滑油外泄。 碳环密封：一种接触式或无接触式的端面密封，由多个碳环组成。碳环在弹簧力作用下与轴套（或轴）保持轻微接触或极小间隙，具有自润滑、耐高温、密封效果好的优点，尤其适用于不允许泄漏的有毒、贵重气体介质。在C系列风机中，可用于升级替代传统的迷宫密封，以降低工艺气泄漏率。 轴承箱：不仅是轴承的座体，更是润滑油循环系统的重要组成部分。内部有油路、油槽，确保润滑油能顺畅地流向各个轴承表面。轴承箱的清洁度是保证轴承寿命的关键。

第四章风机修理核心要点

风机修理是一项专业性极强的工作，必须遵循严谨的流程。

4.1 拆卸与检查

按顺序拆卸联轴器、轴承箱端盖、上气缸等部件。吊出转子总成后，立即进行宏观检查，记录各部件的磨损、腐蚀、结垢情况。重点检查：叶轮的磨损与裂纹（可进行着色探伤）；轴瓦的巴氏合金层是否存在磨损、剥落、裂纹；主轴各轴颈的尺寸精度和表面粗糙度；所有密封件的间隙（迷宫密封间隙、碳环密封磨损量）；平衡盘的磨损情况。

4.2 关键部件修理与更换

主轴：若轴颈磨损，可采用镀铬、热喷涂等方式修复至原尺寸。若弯曲超标，需进行校直处理。 叶轮：轻微磨损可进行堆焊后机加工修复。出现裂纹或严重腐蚀时必须更换。修复或更换后的叶轮必须重新进行动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5级。 轴瓦：间隙超标或合金层损伤时，必须重新刮研或更换新瓦。刮瓦是一项高技术工种，要求瓦面接触点均匀分布，达到规定的接触面积。 密封：迷宫密封齿磨损后，通常更换密封体。碳环密封若磨损超差或碎裂，必须成套更换。 转子动平衡：这是修理后最关键的步骤之一。所有旋转部件修复并组装后，必须在动平衡机上对整个转子总成进行高速动平衡，确保残余不平衡量在允许范围内，这是避免运行时振动过大的根本保证。

4.3 回装与调试

回装顺序与拆卸相反。确保各部件清洁，配合面涂敷适量润滑油。严格按技术规范调整各部间隙，如轴瓦顶隙、侧隙，推力轴承间隙，叶轮与隔板的轴向间隙等。连接管路和润滑油系统后，进行盘车，确认无卡涩。最后进行空载试车和负载试车，监测轴承温度、振动、噪声等参数，直至所有指标合格。

第五章输送工业气体的特殊考量

输送混合工业酸性有毒气体对风机的材料、密封和安全设计提出了极高要求。

5.1 材料选择
输送腐蚀性气体时，风机过流部件（叶轮、蜗壳、隔板）必须采用耐腐蚀材料。

输送二氧化硫(SO₂)气体：特别是在湿环境下形成亚硫酸，腐蚀性极强。需选用316L、904L不锈钢甚至钛材。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：具有一定的氧化性和酸性，可选用304、316不锈钢。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体：这些都是强腐蚀性介质，尤其是HF，能腐蚀玻璃和大多数金属。必须选用蒙乃尔合金、哈氏合金等镍基合金，或采用内衬橡胶、聚四氟乙烯等非金属防腐涂层。 输送其他特殊有毒气体：如硫化氢、磷化氢等，除了考虑腐蚀性，还需考虑材料的氢脆等问题。

5.2 密封与安全

“AI(M)”与“AII(M)”系列：如型号AI(M)600-1.124/0.95所示，“(M)”特指用于煤气（混合煤气）输送。这类风机在设计上强化了密封和防泄漏能力。 密封升级：对于剧毒气体，迷宫密封已不足以满足环保和安全要求，必须采用碳环密封、干气密封等高效密封形式，将工艺气向大气的泄漏量降至最低。 轴封系统：可能引入惰性气体（如氮气）作为阻塞气，在轴封处形成一道气幕，进一步阻止有毒气体外泄。 安全监测：风机周围需设置有毒气体浓度检测报警仪，并配备完善的联锁停机系统。

5.3 型号解读示例：AI(M)600-1.124/0.95
此型号清晰地定义了风机的特性：

系列：AI(M)系列，即悬臂式单级煤气鼓风机。 流量：600立方米/分钟。 出口压力：1.124个大气压（绝压）。 进口压力：0.95个大气压（绝压）。这表明风机是在一个负压的进气条件下工作的，其实际压升为 1.124 - 0.95 = 0.174 个大气压。这种标注方式完整地定义了风机的工作工况点。

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，熟练掌握如C110-1.75等具体型号的性能参数，细致把控关键配件的技术特性和维修工艺，并针对输送工业酸性有毒气体的特殊要求进行针对性的设计与选材，是确保风机安全、高效、长周期稳定运行的根本。随着技术的发展，高效、可靠、低泄漏的风机技术将在节能减排和安全生产中发挥越来越重要的作用。

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