多级离心鼓风机基础知识与C150-1.305/0.805型风机深度解析

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多级离心鼓风机基础知识与C150-1.305/0.805型风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C150-1.305/0.805、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，离心鼓风机是提供气体动力、工艺流程鼓风及气体输送的核心设备。其性能的稳定性与可靠性直接关系到生产线的连续性与效率。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、冶金、化工、电力、建材等诸多领域扮演着不可或缺的角色。本文将系统阐述多级离心鼓风机的基础知识，并重点针对C150-1.305/0.805这一典型型号进行深度解析，同时详述风机关键配件、维修要点以及在输送各类工业气体，特别是腐蚀性、有毒气体时的特殊考量。

第一章：多级离心鼓风机基本原理与系列概览

离心鼓风机的工作原理基于动能转换为静压。当风机主轴带动叶轮高速旋转时，气体从叶轮中心（进口）被吸入，在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，流经扩压器和蜗壳，气体的速度能（动能）逐渐转化为压力能（静压），最终以较高的压力从出口排出。

所谓“多级”，是指将多个叶轮串联在同一根主轴上，气体每经过一级叶轮，其压力就得到一次提升。通过多级累加，最终可以获得单级风机无法达到的较高压比。其总压升（或压比）可以通过各级压升（或压比）相乘来近似描述。

主流风机系列简介：

为了满足不同压力、流量及介质的要求，风机发展出了多种系列化产品：

“C”型系列多级离心鼓风机：这是最经典的多级风机结构。通常采用双支撑结构（叶轮组两端由轴承支撑），级数通常在2至10级之间，适用于中高压、中等流量的工况。其结构坚固，运行平稳，是工业领域应用最广泛的类型之一。本文重点解析的C150-1.305/0.805即属于此系列。 “D”型系列高速高压风机：通常采用齿轮箱增速，使叶轮获得极高的转速（可达每分钟数万转），从而实现单级或少数几级即可产生很高压头。结构紧凑，效率高，但对制造精度、动平衡及润滑系统要求极为苛刻。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装在主轴的一端。结构简单紧凑，适用于中低压、大流量的场合。常用于通风、引风及某些煤气输送。其变体AI(M)系列专为煤气设计。 “S”型系列单级高速双支撑风机：叶轮安装在主轴中部，两端由轴承支撑。结合了高速设计与双支撑的稳定性，适用于高压、大流量的苛刻工况，转子动力学性能优异。 “AII”型系列单级双支撑风机：与AI型相比，主要区别在于叶轮为双支撑结构，刚性更好，运行更稳定，适用于比AI型压力更高或叶轮更重的场合。其煤气专用型号为AII(M)。

第二章：C150-1.305/0.805型多级离心鼓风机深度解析

以C150-1.305/0.805为例，我们可以清晰地解读其型号所蕴含的技术信息。

“C”：代表该风机属于“C”型系列，即多级、双支撑结构的离心鼓风机。 “150”：通常表示风机的流量参数。参考类似型号的命名规则，此处的150很可能代表风机在额定工况下的进口流量为150立方米/分钟。这是风机选型的核心参数之一。 “-1.305”：表示风机出口处的绝对压力为1.305个大气压（绝压）。由于1标准大气压约为0.101325兆帕，故此出口表压约为 (1.305 - 1) * 0.101325 ≈ 0.0309兆帕，即约30.9千帕。 “/0.805”：“/”符号后的“0.805”表示风机进口处的绝对压力为0.805个大气压（绝压）。这表明该风机是在一个负压（低于大气压）的进气条件下工作的，其进口真空度约为 (1 - 0.805) * 0.101325 ≈ 0.0198兆帕，即约19.8千帕。

综合工况分析：
C150-1.305/0.805是一款设计用于在进口有一定真空度（0.805 atm abs）的条件下，将气体压缩至微正压（出口1.305 atm abs）的多级离心鼓风机。其总压比约为 1.305 / 0.805 ≈ 1.62。这种工况常见于需要从负压系统抽吸气体并克服后续系统阻力排出的工艺流程中。

第三章：风机核心配件详解

一台多级离心鼓风机的稳定运行，依赖于其内部精密配合的各个核心部件。

风机主轴：作为风机的“脊梁”，主轴承载着所有旋转部件（叶轮、平衡盘等）。它必须具有极高的强度、刚性和韧性，以承受巨大的扭矩、弯矩和离心力，通常由优质合金钢锻造而成，并经过精密加工和热处理。 风机转子总成：这是风机的核心旋转组件，包括主轴、所有叶轮、平衡盘、轴套、半联轴器等。转子总成的动平衡精度是决定风机振动和噪音水平的关键。在装配前，每个叶轮都需进行单体静平衡，组装成转子后还需进行高速动平衡校正，将不平衡量控制在极低的范围内。 风机轴承与轴瓦：在多级风机中，尤其是大型风机，滑动轴承（轴瓦）的应用非常普遍。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨减摩材料浇铸在钢背上制成，通过强制润滑在轴颈与轴瓦之间形成稳定的油膜，实现高速重载下的稳定支撑。其优点是承重能力强、阻尼性能好、运行平稳。维护中需密切关注轴瓦的间隙、接触角和磨损情况。 气封与碳环密封： 气封：通常指级间密封和轴端迷宫密封，用于减少高压气体向低压区域的泄漏。它通过一系列连续的齿槽间隙形成节流效应，增大流动阻力，从而降低泄漏量。 碳环密封：是一种接触式密封，由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，实现极为有效的密封。尤其在输送有毒、贵重或易燃易爆气体时，碳环密封能提供比迷宫密封更好的密封效果，防止介质外泄，保障安全和环境。 油封：主要用于轴承箱等润滑系统的密封，防止润滑油泄漏到箱体外，同时阻止外部杂质进入轴承箱。常见的有骨架油封、迷宫式油封等。 轴承箱：是容纳和支持轴承（或轴瓦）的部件，内部构成润滑油路，为轴承提供持续的润滑和冷却。其结构的刚性和散热性能直接影响轴承的寿命。

第四章：风机常见故障与修理要点

风机的修理是一项专业性极强的工作，必须由经验丰富的技术人员进行。

振动超标：这是最常见的故障。原因包括：转子动平衡失效（结垢、部件松动）、对中不良、轴承/轴瓦磨损、基础松动、喘振等。修理时需重新进行现场动平衡，精确校正联轴器对中，检查更换轴承轴瓦。 轴承/轴瓦温度高：原因可能是润滑油油质不佳、油路堵塞、油量不足、冷却系统故障、轴承间隙不当或磨损。修理需清洗油路，更换合格润滑油，检查冷却器，调整或更换轴承/轴瓦。 性能下降（压力、流量不足）：可能由于密封（气封、碳环）磨损导致内泄漏增大，通流部分（叶轮、流道）结垢或腐蚀，转速下降等。修理需检查并更换损坏的密封件，彻底清理叶轮和机壳内部的积垢。 异常噪音：可能源于轴承损坏、转子与静止件摩擦、齿轮箱故障（对于“D”型风机）或进入喘振工况。需停机解体，仔细排查声源。 气体泄漏：轴端密封（碳环密封或迷宫密封）失效是主要原因。必须立即停机更换密封件，尤其是输送有毒气体时。

修理流程概述：停机断电隔离 -> 拆除相连管路与附件 -> 解体风机（按顺序吊出转子） -> 全面清洗检查各部件 -> 测量关键尺寸（如轴瓦间隙、叶轮口环间隙、轴弯曲度） -> 更换或修复损坏零件 -> 重新组装 -> 找正对中 -> 油系统循环 -> 单试电机 -> 最终联动试车。

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、有毒气体，对风机的材料、密封和安全设计提出了严峻挑战。

材料选择：必须根据输送介质的化学性质选择耐腐蚀材料。 输送二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)等湿酸性气体：与介质接触的部件（叶轮、机壳、密封）需选用奥氏体不锈钢（如316L）、双相不锈钢，甚至更高级的哈氏合金、钛材等。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体：这些卤化氢气体，特别是含有水分时，腐蚀性极强。需要采用高牌号镍基合金（如Hastelloy C-276）或采用非金属防腐涂层（如搪瓷、聚四氟乙烯内衬）。 密封系统升级：对于有毒气体，必须采用最高等级的密封。碳环密封因其出色的密封性能成为首选。同时，可以考虑在轴端引入惰性保护气体（如氮气），形成气幕，进一步阻止有毒介质向外泄漏。 安全设计： 完整性：机壳、端盖等承压件的设计和制造需遵循更严格的标准，确保无泄漏。 监测：在风机密封腔、轴承箱等关键区域设置气体泄漏检测探头，实时监测有毒气体浓度。 防护：对联轴器等旋转部件加装牢固的防护罩。 专用型号：正如前文提到的AI(M)、AII(M)系列煤气风机，针对混合煤气的特性（含焦油、水分、腐蚀性成分）在材料、密封和结构上进行了特殊设计。同理，输送其他特殊气体也应有相应的针对性设计。

结论

多级离心鼓风机是现代工业的心脏设备之一。深入理解其工作原理，精准解读型号参数如C150-1.305/0.805，熟练掌握核心配件如主轴、转子、轴瓦、碳环密封的特性与维护，并针对输送工业气体的特殊性采取正确的材料、密封和安全措施，是确保风机长周期、安全、稳定运行的根本。作为一名风机技术工作者，不断深化在这些领域的知识与实践经验，对于服务好工业生产、推动技术进步至关重要。

风机选型参考:C(M)150-1.465/0.965离心鼓风机技术说明

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