多级离心鼓风机基础知识及C115-1.22/0.86型号解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C115-1.22/0.86、风机配件、风机修理、工业气体输送、离心风机技术

引言

多级离心鼓风机是工业领域中广泛应用的关键设备，尤其在气体输送、通风和工艺过程中扮演着重要角色。它通过多级叶轮的串联设计，实现气体压力的逐级提升，适用于高压、大流量的工况。本文旨在全面介绍多级离心鼓风机的基础知识，重点解析型号C115-1.22/0.86的结构与性能，并详细说明风机配件、修理方法，以及输送工业气体（包括酸性、有毒气体）的特殊要求。文章将结合“C”型系列多级风机、“D”型系列高速高压风机、“AI”型系列单级悬臂风机、“S”型系列单级高速双支撑风机和“AII”型系列单级双支撑风机等常见类型，为风机技术人员提供实用参考。

一、多级离心鼓风机基础知识

多级离心鼓风机是一种基于离心原理工作的旋转机械，其核心是通过多个叶轮串联，将气体逐级加速和压缩，最终实现高压输出。与单级风机相比，多级设计能够显著提高压力比，适用于需要稳定高压气体的工业场景，如化工、冶金和环保行业。

工作原理：多级离心鼓风机依靠电机驱动主轴旋转，带动各级叶轮高速转动。气体从进风口进入，经过第一级叶轮加速后，压力初步提升；随后通过导流器进入下一级叶轮，重复加速过程。每级叶轮的压力提升遵循离心力公式：离心力等于质量乘以角速度平方乘以半径。总压力等于各级压力之和，流量则保持相对恒定。这种设计确保了风机在高效区间运行，同时降低了单级负荷，延长了设备寿命。

主要结构组成：多级离心鼓风机通常包括风机主轴、风机转子总成、气封、油封、轴承箱和碳环密封等关键部件。主轴负责传递动力，转子总成由叶轮和轴套组成，确保气体压缩的连续性。气封和油封用于防止气体和润滑油泄漏，轴承箱支撑主轴运转，碳环密封则在高腐蚀环境中提供额外保护。这些部件的协同工作，保证了风机的可靠性和效率。

应用范围：多级离心鼓风机广泛用于输送空气、工业气体及特殊介质，如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等。其高压特性使其在锅炉助燃、气体回收和废气处理中不可或缺。例如，在化工生产中，风机需耐受酸性气体腐蚀，因此材料选择和密封设计至关重要。

二、风机型号C115-1.22/0.86解析

型号C115-1.22/0.86是多级离心鼓风机中的典型代表，属于“C”型系列，专为中高压工况设计。下面从型号含义、性能参数和结构特点三个方面进行详细解析。

型号含义：在C115-1.22/0.86中，“C”表示该风机属于“C”型系列多级风机，强调其多级结构和通用性；“115”代表风机的流量，单位为立方米每分钟，即每分钟输送115立方米气体；“-1.22”表示出风口压力为1.22个大气压（相对压力）；“/0.86”表示进风口压力为0.86个大气压。如果型号中缺少“/”部分，则默认进风口压力为1标准大气压。这种命名规则直观反映了风机的核心参数，便于技术人员快速识别和选型。

性能参数：C115-1.22/0.86的流量为115 m³/min，出风口压力1.22 atm，进风口压力0.86 atm。根据风机性能曲线，其压力-流量关系呈正相关，即在额定流量下，压力稳定在1.22 atm。功率计算可采用风机基本公式：功率等于流量乘以压力差除以效率。假设效率为80%，则所需功率约为（115 × (1.22 - 0.86) × 101.325） / (60 × 0.8) ≈ 10.5 kW（注：101.325为大气压转换系数）。该风机适用于中等流量和高压场合，如小型工业炉的助燃系统。

结构特点：C115-1.22/0.86采用多级叶轮设计，通常包括3-5级叶轮，每级叶轮通过主轴串联，由轴承箱支撑。主轴材料多为高强度合金钢，以确保在高速旋转下的稳定性。转子总成经过动平衡校正，减少振动和噪音。气封和油封采用迷宫式或碳环密封，有效防止气体泄漏和润滑油污染。此外，该型号风机可能配备冷却系统，以应对高压压缩产生的热量，确保长期运行可靠性。与“D”型高速高压风机相比，“C”型风机更注重经济性和维护便利，适合常规工业环境。

三、风机配件详解

风机配件是多级离心鼓风机可靠运行的基础，主要包括风机主轴、风机轴承用轴瓦、风机转子总成、气封、油封、轴承箱和碳环密封等。这些配件的质量和设计直接影响风机的性能和寿命。

风机主轴：主轴是风机的核心传动部件，负责将电机动力传递给叶轮。它通常由高强度碳钢或合金钢制成，经过热处理和精密加工，以确保高硬度和抗疲劳性。主轴的直径和长度根据风机级数和负载计算，需满足临界转速要求，避免共振。在C115-1.22/0.86中，主轴设计考虑了多级叶轮的轴向力平衡，通过推力轴承抵消部分力，减少磨损。

风机轴承用轴瓦：轴瓦是滑动轴承的关键部分，用于支撑主轴并减少摩擦。它通常由巴氏合金或铜基材料制成，具有良好的耐磨性和导热性。轴瓦与主轴间隙需严格控制，一般通过油膜润滑实现最小摩擦。在多级风机中，轴瓦需承受高径向载荷，因此设计时需考虑润滑系统的压力分布，防止过热和烧瓦。

风机转子总成：转子总成包括叶轮、轴套和平衡盘，是气体压缩的核心组件。叶轮采用后弯叶片设计，以提高效率和稳定性。转子总成在组装后需进行动平衡测试，不平衡量需小于国际标准ISO 1940的G2.5级，以确保高速运转平稳。在C115-1.22/0.86中，转子总成可能采用不锈钢材料，以应对一般腐蚀环境。

气封和油封：气封用于防止高压气体泄漏，常见形式为迷宫密封，利用多次节流原理降低泄漏量。油封则用于隔离润滑油和气体，通常采用橡胶或聚四氟乙烯材料。在腐蚀性气体输送中，碳环密封被广泛应用，因其具有自润滑和耐腐蚀特性。例如，在输送二氧化硫气体时，碳环密封能有效抵抗酸性侵蚀。

轴承箱和碳环密封：轴承箱是支撑主轴和轴承的外壳，需具备高刚性和散热性。碳环密封作为一种先进密封方式，适用于高速高压风机，尤其在输送有毒气体时，能确保零泄漏。其工作原理基于碳材料的自适应性，在高温下保持稳定。

这些配件的维护和选型需根据风机型号和工况定制，例如在“AI”型系列单级悬臂风机中，转子总成更轻便，而“S”型系列单级高速双支撑风机则强调高转速下的稳定性。

四、风机修理与维护

风机修理是确保多级离心鼓风机长期运行的关键，涉及日常检查、故障诊断和大修流程。合理的维护不仅能延长风机寿命，还能预防事故，提高效率。

常见故障及修理：多级离心鼓风机的常见故障包括振动超标、轴承过热、密封泄漏和性能下降。振动可能源于转子不平衡或轴承磨损，需通过动平衡校正或更换轴瓦解决。轴承过热往往由润滑不良引起，应检查润滑油质量和流量。密封泄漏则需更换气封或油封，特别是在输送腐蚀性气体时，碳环密封需定期检查磨损情况。例如，在C115-1.22/0.86风机中，如果出风口压力低于1.22 atm，可能表示叶轮磨损或密封失效，需拆卸清洗或更换部件。

修理流程：风机大修通常包括拆卸、清洗、检测、更换和重组。首先，停机后拆卸外壳和转子总成，清洗叶轮和气道，去除积尘和腐蚀物。然后，检测主轴直线度、轴承间隙和密封状态，使用百分表测量主轴跳动，标准值应小于0.05 mm。更换磨损部件后，重组风机并进行动平衡测试，最后进行空载和负载试运行，确保参数达标。在修理输送有毒气体的风机时，如“AI(M)”系列煤气风机，需先进行气体置换和安全检测，防止中毒风险。

预防性维护：定期维护包括每月检查润滑油、每季度校准传感器和每年全面大修。维护记录应详细记录运行小时数和故障历史，以预测部件寿命。对于输送工业酸性气体的风机，如氯化氢(HCl)或氟化氢(HF)介质，需采用耐腐蚀材料并加强密封，维护周期缩短至半年一次。

五、输送工业气体风机的特殊要求

输送工业气体（尤其是酸性、有毒气体）的风机需满足严格的安全和材料要求。多级离心鼓风机在这些应用中，必须考虑气体特性对设计和操作的影响。

气体类型及影响：工业气体如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)和溴化氢(HBr)具有强腐蚀性和毒性，可能导致风机部件腐蚀和环境污染。例如，二氧化硫气体会与水分形成硫酸，腐蚀叶轮和管道；氯化氢气体则可能引发应力腐蚀开裂。因此，风机材料需选择耐腐蚀合金，如不锈钢316L或哈氏合金，并在设计时避免死角，防止气体积聚。

风机系列应用：不同风机系列适用于特定气体：“AI(M)”系列悬臂单级煤气风机专用于混合煤气输送，结构紧凑，适合中小流量；“AII(M)”系列单级双支撑风机则适用于高负荷有毒气体，稳定性更高；“S”型系列单级高速双支撑风机适合高速场合，如氮氧化物处理；而“C”型多级风机和“D”型高速高压风机可用于多种气体，但需根据气体密度调整性能参数。例如，型号AI(M)600-1.124/0.95表示AI系列煤气风机，流量600 m³/min，出风口压力1.124 atm，进风口压力0.95 atm，适用于混合煤气输送。

安全措施：输送有毒气体时，风机需配备泄漏检测系统和紧急停机装置。密封设计采用双重碳环密封或干气密封，确保零泄漏。操作人员需接受培训，并配备防护装备。此外，风机进风口可加装过滤器，防止杂质加剧腐蚀。

六、其他风机系列简介

除了“C”型多级风机，其他系列如“D”型、“AI”型、“S”型和“AII”型各具特色，适用于不同工业场景。

“D”型系列高速高压风机：该系列专为高压工况设计，转速可达每分钟数万转，采用多级叶轮和强化主轴，适用于石油化工和气体增压。其性能突出，但维护要求较高。

“AI”型系列单级悬臂风机：结构简单，悬臂设计便于安装和维护，适用于中小流量煤气输送，如AI(M)600-1.124/0.95型号，强调经济性和灵活性。

“S”型系列单级高速双支撑风机：双支撑结构确保高转速下的稳定性，适用于高速压缩和特殊气体处理，如氮氧化物回收。

“AII”型系列单级双支撑风机：类似于“S”型，但更注重重载应用，如输送溴化氢等强腐蚀气体，材料选择更为严格。

这些系列的比较显示，多级离心鼓风机在工业中具有高度适应性，选型时需综合考虑流量、压力、气体性质和成本。

结论

多级离心鼓风机是工业气体输送的核心设备，型号C115-1.22/0.86体现了其高效、可靠的特点。通过深入解析配件、修理方法和特殊气体输送要求，技术人员可以更好地进行维护和优化。未来，随着材料技术和智能监控的发展，风机性能将进一步提升，建议行业加强标准化培训，以应对复杂工况挑战。本文为风机技术提供了实用指南，希望对从业人员有所帮助。