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多级离心鼓风机基础及C168-1.32/0.92型号深度解析

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:多级离心鼓风机、C168-1.32/0.92、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。其中,多级离心鼓风机凭借其高压力、宽流量范围及运行平稳等特点,在污水处理、冶金、化工、电力等诸多领域扮演着不可或缺的角色。本文将从多级离心鼓风机的基础知识入手,重点对典型型号C168-1.32/0.92进行深度解析,并详细阐述其关键配件构成、日常维护修理要点,以及针对输送各类特殊工业气体的技术考量,旨在为同行技术人员提供一份实用的参考。

第一章 多级离心鼓风机基础概述

离心鼓风机的工作原理基于牛顿第二定律和欧拉方程。当电机驱动风机主轴及固定于其上的叶轮高速旋转时,叶轮流道内的气体在离心力的作用下被甩向叶轮外缘,气体的静压能和动能随之增加。随后,高速气体进入截面积逐渐扩大的蜗壳或扩压器,流速降低,部分动能进一步转化为静压能,从而实现气体的增压。

多级离心鼓风机,顾名思义,是将多个单级叶轮串联在同一根主轴上。气体从进气口进入第一级叶轮,经增压后,通过级间导流器被引导至下一级叶轮的进口,如此逐级增压,最终在末级达到所需的出口压力。其总压头(或压比)近似等于各级压头之和,可用以下中文概念公式描述:风机总压力 ≈ 单级压力 × 级数。这种结构使得多级风机能够在单台设备上实现单级风机难以企及的高压输出,同时保持了离心式风机结构紧凑、运行平稳的优点。

为了适应不同的工况需求,风机行业发展了多种系列,除核心的“C”型多级离心鼓风机外,还包括:

“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,适用于更高压力和流量的场合。 “AI”型系列单级悬臂风机:叶轮悬臂安装,结构相对简单,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:叶轮位于两个支撑轴承之间,转子动力学性能好,适用于高速场合。 “AII”型系列单级双支撑风机:与“S”型类似,为双支撑结构,稳定性高,常用于要求苛刻的工业环境。

第二章 典型型号C168-1.32/0.92深度解析

以C168-1.32/0.92这一型号为例,我们可以清晰地解读多级离心鼓风机的命名规则与技术参数。

系列代号“C”:明确指明了该风机属于“C”型系列多级离心鼓风机。这意味着它内部包含多个串联的叶轮和级间导流装置,是专为获得较高排气压力而设计的经典结构。 流量代号“168”:通常表示风机在额定工况下的进口体积流量,单位是立方米每分钟。因此,C168-1.32/0.92的风机设计流量为每分钟168立方米。这是选型时匹配工艺需求的关键参数。 压力参数“-1.32/0.92”:这是型号中至关重要的部分。“-1.32”表示风机出口的绝对压力为1.32个大气压(即约0.32公斤力每平方厘米的表压)。“/0.92”则表示风机进口的绝对压力为0.92个大气压。这种标注方式说明该风机是在进口压力低于标准大气压(即具有一定真空度)的条件下工作的,其实际提升的压力差(压升)为出口压力与进口压力之差,即1.32 - 0.92 = 0.4个大气压(绝对)。如果型号中没有“/”及后续数字,则默认进口压力为1个标准大气压。

综上所述,C168-1.32/0.92是一台设计流量为168立方米每分钟,在进口压力0.92个大气压条件下,能提升至出口压力1.32个大气压的“C”型多级离心鼓风机。

第三章 风机核心配件详解

一台高性能、长寿命的多级离心鼓风机,离不开其精密设计和制造的核心配件。

风机主轴:作为风机的“脊梁”,主轴承载所有旋转部件(叶轮、平衡盘等),并传递驱动扭矩。它必须具有极高的强度、刚度和韧性,以承受巨大的离心力、扭矩以及临界转速的考验。材料通常选用优质合金钢,并经过精密加工和热处理。 风机转子总成:这是风机的“心脏”,由主轴、所有叶轮、平衡盘、轴套、联轴器等部件组成。转子在装配完成后必须进行严格的动平衡校正,以将残余不平衡量控制在标准范围内,这是保证风机平稳运行、减小振动和噪音的先决条件。 风机轴承与轴瓦:在多级离心鼓风机中,尤其是中大型号,滑动轴承(即轴瓦)应用广泛。轴瓦通过油膜支撑主轴,具有承载能力强、阻尼性能好、适用于高速重载的优点。其材料多为巴氏合金,需要良好的润滑和冷却系统来保证油膜稳定,防止磨损和烧瓦。 密封系统:这是防止介质泄漏、保证风机效率和环境安全的关键。 气封:通常指级间密封和轴端迷宫密封,利用多道曲折的间隙,有效减少高压气体向低压区的泄漏。 油封:主要用于轴承箱两端,防止润滑油外泄和外部杂质进入。 碳环密封:在输送特殊、有毒或贵重气体时,常采用接触式或非接触式的碳环密封。它由多个碳环组成,在弹簧力作用下与轴保持微接触或极小间隙,能实现极低泄漏率的密封效果,是工业气体风机的重要配置。 轴承箱:是容纳轴承(轴瓦)、润滑油并为其提供稳定支撑的壳体结构。其刚性、对中性和冷却效果直接影响轴承的寿命和整机的振动水平。

第四章 风机常见故障与修理要点

风机的定期维护与及时修理是保障其长期稳定运行的生命线。

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(如叶轮结垢或损坏)、对中不良、轴承(轴瓦)磨损、地脚螺栓松动等。修理时需重新进行现场动平衡校验,检查并调整对中,更换磨损的轴承或轴瓦。 轴承温度过高:主要原因有润滑油油质不佳、油量不足、冷却系统故障、轴承装配间隙不当或已发生磨损。修理需检查润滑系统,更换符合要求的润滑油,调整轴承间隙或更换新轴承。 性能下降(风量、风压不足):可能由于密封间隙磨损过大导致内泄漏增加,进口过滤器堵塞,或叶轮腐蚀、磨损导致效率下降。修理时需要检查并调整或更换迷宫密封、碳环密封,清理过滤器,必要时对叶轮进行修复或更换。 异常噪音:可能源于轴承损坏、转子与静止件摩擦、齿轮箱(如有)故障等。需立即停机检查,定位声源,排除故障件。

在进行任何修理工作前,务必确保设备完全断电、隔离,并执行安全锁定程序。对于核心部件如转子、轴承的修理与更换,建议由经验丰富的专业人员进行,或返回原厂维修。

第五章 输送工业气体的特殊考量

输送工业气体,尤其是腐蚀性、有毒性的气体,对风机的材料选择、结构设计和密封系统提出了极高要求。

材料耐腐蚀性:针对不同的气体介质,风机过流部件(如蜗壳、叶轮、隔板)需选用相应的耐腐蚀材料。 输送二氧化硫(SO₂)气体:SO₂遇水形成亚硫酸,腐蚀性强。可选用316L不锈钢、904L不锈钢或更高级别的镍基合金。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:NOₓ同样具有强氧化性和腐蚀性,材料选择需考虑其特性。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体:这些卤化氢气体,特别是HF,腐蚀性极强。通常需要采用蒙乃尔合金、哈氏合金,或在碳钢基体上进行橡胶衬里、塑料涂层(如PTFE)等特殊处理。 结构形式与密封: 对于“AI(M)600-1.124/0.95”这类煤气风机,其“(M)”标识指明了其适用于混合煤气的输送。此类风机在结构上会特别注重气体的密封性和安全性,防止煤气泄漏。 “AI(M)”和“AII(M)”的区别在于转子的支撑方式,悬臂式(AI)结构更紧凑,双支撑(AII)结构刚性更好,适用于更苛刻的工况。在输送有毒气体时,无论是哪种结构,轴端密封都必须采用高性能的密封形式,如碳环密封、干气密封等,确保零泄漏或微泄漏。 安全设计:风机壳体可能需设计防爆卸压口;电气设备需采用相应等级的防爆电机和电器;对于可能凝结腐蚀性液体的部位,需设置排液口。

结语

多级离心鼓风机是现代工业的动力心脏之一,深入理解其工作原理、型号含义、配件特性及维护修理知识,对于风机技术人员至关重要。通过对C168-1.32/0.92型号的剖析,我们不仅掌握了其性能参数,更窥见了其内部精密的结构与配合。面对日益复杂的工业气体输送需求,唯有在选型、材料、密封和维护上做足功课,才能确保风机设备的长周期、安全、稳定运行,为工业生产保驾护航。

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