多级离心鼓风机基础及DJ200-1.35型号深度解析

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多级离心鼓风机基础及DJ200-1.35型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

本篇关键词：多级离心鼓风机、DJ200-1.35、风机配件、风机修理、工业气体输送、轴瓦、碳环密封

引言

在工业流体输送领域，离心鼓风机扮演着至关重要的角色，广泛应用于污水处理、冶金、化工、电力、建材等诸多行业。其中，多级离心鼓风机凭借其高压力、高效率及运行稳定的特点，在需要中高压头的气体输送工况中占据核心地位。本文旨在系统阐述多级离心鼓风机的基础知识，并重点针对DJ200-1.35这一典型型号进行深度解析，同时对其关键配件、常见修理维护要点以及输送特殊工业气体的技术考量进行详细说明，以期为风机技术从业者提供一份实用的参考。

第一章多级离心鼓风机基础概述

多级离心鼓风机，其核心工作原理与单级离心风机相同，均基于牛顿第二定律和欧拉方程，即通过高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能转化为气体的压力能和动能。其独特之处在于，它将多个单级叶轮串联在同一根主轴上，气体依次通过各级叶轮及其配套的导流器、扩压器等固定元件。

工作流程：气体从进气室进入第一级叶轮，在离心力作用下获得能量后流出，进入导流器和扩压器，将部分动能转化为静压能。随后，气体被引入下一级叶轮的入口，重复上述过程。每经过一级，气体的压力就得到一次提升。最终，经过所有级别的压缩后，气体从末级蜗壳或出口扩压器排出。 性能特点： 高压力：通过多级串联，可以实现单台风机远超单级风机的出口压力。 宽广的工况范围：通过调整级数、叶轮几何参数等，可以灵活适配不同的流量-压力需求。 效率较高：由于每级压比较低，流动损失相对较小，整体效率维持在较高水平。 结构相对复杂：相比单级风机，增加了级间密封、更多的轴承支撑点等，制造和装配精度要求更高。 主要结构组成：一台典型的多级离心鼓风机主要包括：主轴、叶轮（多个）、隔板（包含导流器和扩压器）、机壳、轴承系统（径向轴承和推力轴承）、密封系统（级间密封、轴端密封）、润滑系统以及联轴器等。

第二章典型型号DJ200-1.35深度解析

以“DJ200-1.35”这一型号为例，我们可以解读其基本设计参数和性能定位。

型号命名规则： “DJ”：通常代表“D”型系列高速高压多级离心鼓风机。参考前文，“D”型系列是专门设计用于高速、高压工况的风机系列，其结构紧凑，转子动力学性能经过特殊优化，以适应高转速下的稳定运行。 “200”：通常表示风机的流量参数。根据行业惯例，此数字可能代表额定流量为200立方米/分钟，或者是与流量相关的设计序号。具体需参照制造商的产品样本确认，但可以确定其定位在中流量范围。 “-1.35”：明确表示风机的出口绝对压力为1.35个大气压（即约35kPa的表压）。这里没有标注进风口压力，根据惯例，默认为进口压力是1个标准大气压。 性能定位与应用：DJ200-1.35是一款典型的中流量、中低压多级离心鼓风机。其出口压力1.35个大气压，适用于诸如小型污水处理厂的曝气系统、铸造车间的冲天炉鼓风、某些化工流程中的气体循环增压等场景。它属于“D”型高速高压系列，意味着其主轴转速较高，从而在较小的叶轮尺寸下也能获得所需的压头，使得整机结构更为紧凑。 与其它系列的对比：相比于“C”型系列多级风机（可能更侧重于常规压力和经济性），DJ系列在压力和转速上通常更高。相比于“AI”型单级悬臂风机，DJ系列的多级结构决定了它能提供更高的压力，而“AI”型结构简单，适用于流量大、压力低的场合。相比于“S”型单级高速双支撑或“AII”型单级双支撑风机，DJ系列在压力能力上具有天然优势，而后两者可能在极高流量或特定高速领域有各自优势。

第三章风机核心配件详解

风机的可靠性与寿命很大程度上取决于其核心配件的性能与质量。以下结合DJ系列等多级风机，对关键配件进行说明。

风机主轴：作为转子的核心骨架，主轴承载所有旋转部件并传递扭矩。它必须具有极高的强度、刚度和优良的动平衡性能。材料通常选用高强度合金钢（如42CrMo），经过调质处理和精密加工，确保其直线度、同心度和表面硬度。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、套装其上的多个叶轮、平衡盘（用于平衡轴向力）、联轴器等部件组成。每个叶轮都需经过动平衡校正，整个转子总成在装配完成后，必须进行高速动平衡，将残余不平衡量控制在严格标准内，以保证风机平稳运行，振动值达标。 风机轴承与轴瓦：在多级高速风机中，滑动轴承（即轴瓦）应用极为普遍。 径向轴承（轴瓦）：采用巴氏合金作为衬层，具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。它在主轴颈与轴承座之间形成一层稳定的油膜，实现液体摩擦，承载转子径向载荷，阻尼振动。 推力轴承：用于承受并平衡转子剩余的轴向力，通常采用金斯伯雷（Kingsbury）型或米契尔（Michell）型等可倾瓦块结构，能自动调整形成最佳油膜，承载能力大，可靠性高。 轴承箱：是容纳和支撑轴承的部件，内部有油路通道，确保润滑油能顺畅供给到轴承摩擦副。其加工精度直接影响轴承的对中和运行效果。 密封系统： 气封（迷宫密封）：主要用于级间和轴端，防止高压气体向低压区泄漏。它由一系列环状齿片与轴（或轴套）形成微小间隙，气体经过多次节流膨胀而达到密封效果。结构简单，非接触，可靠性高。 碳环密封：一种接触式机械密封，由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，实现更严密的密封。常用于输送有毒、贵重或易燃易爆介质的风机轴端，防止气体外泄。其优点是密封效果好，但存在摩擦磨损，需定期更换。油封：主要用于轴承箱端盖，防止润滑油泄漏并阻挡外部灰尘进入。常用材料为氟橡胶、丁腈橡胶等。

第四章风机常见故障与修理要点

风机修理是一项专业性极强的工作，需遵循严谨的流程。

常见故障现象与原因： 振动超标：可能原因包括转子不平衡（叶轮结垢或磨损）、对中不良、轴承磨损、轴弯曲、基础松动或发生喘振。 轴承温度高：润滑油质不佳、油量不足、冷却不良、轴承间隙不当、负载过大或安装不当。 性能下降（压力/流量不足）：密封间隙过大导致内泄漏严重、进口过滤器堵塞、转速下降、叶轮腐蚀或磨损。 异常声响：轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振、气蚀（输送饱和气体时）。 修理流程与要点： 解体前检查：记录运行参数，测量振动、轴承温度，进行对中复查。 解体与清洗：有序拆卸，对所有零部件进行标识、清洗，去除油污和结垢。 检测与评估：主轴：检查直线度、轴颈尺寸和表面粗糙度，必要时进行矫直或磨修。叶轮：检查动平衡状态、叶片及轮盘的磨损、腐蚀、裂纹情况。严重缺陷需修复或更换，并重新进行动平衡。 轴承/轴瓦：检查巴氏合金层有无剥落、裂纹、磨损。测量轴承间隙，超差必须刮研或更换。密封：测量迷宫密封齿顶间隙，过大则更换密封件。检查碳环密封的磨损量和弹簧力。 机壳与隔板：检查有无裂纹、变形，流道是否光滑。 修复与装配：严格按照制造商提供的公差和装配工艺进行。确保各部间隙（如轴承间隙、密封间隙）符合标准。转子装好后必须进行低速和高速动平衡。 试车与验收：修理完成后，进行空载和负载试车，监测振动、温度、噪声和性能参数，确保各项指标合格。

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（如SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等）对风机提出了极其苛刻的要求。

材料选择：必须根据输送气体的成分、浓度、温度、湿度（是否形成酸露点）来选择耐腐蚀材料。 通用耐腐蚀材料：奥氏体不锈钢（如304, 316L）对多种酸性气体有较好耐蚀性。 特殊介质： 湿氯气、溴化氢：常需采用镍基合金（如Hastelloy C系列）或高牌号不锈钢。 氟化氢（HF）：即使是微量水分，HF也具有极强腐蚀性，需使用蒙乃尔（Monel）合金或高镍合金。 二氧化硫（SO₂）：特别是在有冷凝水存在的条件下，需使用316L及以上等级不锈钢。 非金属材料：在某些工况下，风机内衬橡胶、环氧树脂或采用全塑料（如PPH）结构也是一种有效的防腐方案。 密封性要求：对于有毒气体，轴端密封必须万无一失。碳环密封、干气密封或带有氮气吹扫的迷宫密封组合是常见选择，确保有毒气体零泄漏至大气中。 结构设计： “AI(M)”与“AII(M)”系列煤气风机：如前文示例，“(M)”代表煤气（混合煤气）风机。这类风机在设计上充分考虑了煤气的易燃易爆特性以及可能含有的腐蚀性成分（如H₂S）。 AI(M)系列（悬臂式）：结构简单，轴向尺寸短，适用于中小流量。但其转子悬臂结构，临界转速相对较低，对平衡精度要求极高。 AII(M)系列（双支撑式）：转子两端支撑，运行稳定性更好，临界转速高，适用于流量和压力更高的工况，抗工况波动能力更强。 冷却与冲洗：对于高温或易结晶气体，可能需要增设夹套冷却或密封气冲洗系统，防止气体在机内冷凝腐蚀或结晶堵塞。 安全运行：必须设置气体泄漏检测报警装置，风机房需强制通风。启停机和维护时，需有严格的惰性气体（如氮气）置换程序，防止爆炸性混合物的形成。

结论

多级离心鼓风机，如DJ200-1.35，是现代工业中不可或缺的关键设备。深入理解其工作原理、型号含义、核心配件结构及维护修理技术，是保障其长期稳定运行的基础。而当其应用于输送腐蚀性、有毒工业气体时，更需要在材料、密封和结构设计上采取针对性的特殊措施。作为风机技术人员，我们应不断学习，掌握各类风机系列（如C、D、AI、AII、S型）的特性，并结合具体介质和工况，进行正确的选型、使用和维护，才能充分发挥设备效能，确保生产安全与环保达标。

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