多级离心鼓风机基础知识与C85-1.168/0.943型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C85-1.168/0.943、风机配件、风机修理、工业气体输送、轴瓦、碳环密封

引言

多级离心鼓风机作为工业领域的关键设备，在电力、化工、冶金、环保等行业中扮演着不可或缺的角色。其通过多级叶轮的串联工作，能够实现气体的连续压缩和输送，特别适用于中高压、大风量的工况条件。随着工业技术的不断发展，对风机的性能、效率和可靠性提出了更高要求。本文将系统介绍多级离心鼓风机的基础知识，并重点解析C85-1.168/0.943型号的技术特点，同时对风机配件、维修保养及工业气体输送等关键问题进行深入探讨。

一、多级离心鼓风机工作原理与结构特点

多级离心鼓风机是基于离心力原理工作的流体机械。当电机驱动主轴旋转时，气体从进气口进入第一级叶轮，在高速旋转的叶轮作用下获得动能和压力能，随后流入导叶装置将部分动能转化为压力能。经过多级串联的叶轮和导叶反复作用，气体被逐级压缩，最终达到所需的出口压力。

多级离心鼓风机的核心结构包括转子总成、定子组件、密封系统和支撑系统。转子总成由主轴、叶轮、平衡盘等部件组成，其动态平衡精度直接影响风机运行的稳定性。定子组件包括气缸、隔板、导叶等，形成连续的气流通道。密封系统则包括气封、油封和碳环密封等，用于防止气体泄漏和油液侵入。支撑系统主要由轴承箱和轴瓦构成，保证转子精确对中和平稳运转。

与单级风机相比，多级离心鼓风机具有以下显著优势：单机压力比高，可达3-5甚至更高；效率曲线平坦，在较宽工况范围内保持高效运行；采用多级分摊压比，单级负荷小，可靠性高；适应性强，可通过调整级数满足不同压力需求。

二、C系列多级离心鼓风机与C85-1.168/0.943型号详解

2.1 C系列多级风机特点

C型系列多级风机是工业领域应用最为广泛的鼓风机类型之一，采用多级离心式设计，结构紧凑，运行平稳。该系列风机通常采用双支撑结构，即转子两端均有轴承支撑，保证了高负荷条件下的运行稳定性。C系列风机适用于多种工业气体的输送，包括空气、惰性气体及一些腐蚀性气体，当配备特殊材质和密封时，还可处理含有微量腐蚀成分的介质。

C系列风机的设计压力范围通常在0.5-3.0bar之间，流量范围覆盖100-3000m³/min，能够满足大多数工业应用的需求。其气缸多为水平剖分式设计，便于检修和维护；转子通常采用高强度合金钢整体锻造，保证了足够的刚性和强度；叶轮多采用后弯式设计，效率高且工况调节范围宽。

2.2 C85-1.168/0.943型号技术解析

C85-1.168/0.943是多级离心鼓风机的一种具体型号，其命名规则包含了该风机的主要性能参数：

该型号风机的压力比为出风口绝对压力与进风口绝对压力的比值，计算方程为：压力比等于出风口绝对压力除以进风口绝对压力。代入数值：压力比等于1.168除以0.943，约等于1.238。这一压力比适中，体现了多级离心鼓风机在中低压领域的应用特点。

从性能曲线来看，C85-1.168/0.943风机在设计点附近具有较高效率，其性能特点包括：稳定的压力-流量特性，即当流量在一定范围内变化时，压力变化较为平缓；功率曲线呈上升趋势，即随着流量增加，所需功率也相应增加；具有较宽的稳定工作区域，避免了喘振和阻塞等不稳定现象。

三、各类风机系列特点及应用对比

工业领域应用的风机除了C系列多级离心鼓风机外，还包括多种其他系列，每种都有其独特的设计特点和适用场合。

"D"型系列高速高压风机采用高转速设计，通常搭配增速齿轮箱，转速可达每分钟数万转。这种设计使得单级叶轮就能产生较高的压比，结构相对紧凑。D系列风机适用于更高压力的工况，压力可达5-15bar，常用于工艺气体压缩、气力输送等领域。其缺点是转速高对转子动力学设计和制造精度要求极高，且噪声和振动控制更具挑战性。

"AI"型系列单级悬臂风机结构最为简单，叶轮悬臂安装在主轴一端，无支撑侧轴承。这种设计使得风机结构紧凑、体积小、重量轻，便于安装和维护。AI系列风机适用于中低压、大流量的工况，压力一般不超过1.5bar。其典型应用包括通风换气、锅炉引风等。悬臂设计的局限性在于不适合高压力工况，且叶轮重量和直径受轴悬臂强度限制。

"S"型系列单级高速双支撑风机结合了高转速和双支撑的优点，叶轮置于两轴承之间，运行稳定性好，可承受较高的转速和负荷。S系列风机通常采用闭式叶轮，效率高，适用于中等压力和流量的场合，在污水处理、化工流程中应用广泛。

"AII"型系列单级双支撑风机结构与S系列类似，但通常转速较低，叶轮直径可以做得较大，适合于大流量、中低压的工况。AII系列风机结构坚固，维护方便，在电力、冶金等行业中常用于气体循环和输送。

对比各系列风机，C系列多级离心鼓风机在中等压力、大流量工况下具有明显优势，其效率高、运行平稳、可靠性好，是工业领域应用最为广泛的风机类型之一。

四、风机核心配件详解

多级离心鼓风机的性能与可靠性在很大程度上取决于其核心配件的设计与制造质量。以下是几个关键配件的详细说明：

风机主轴作为旋转部件的核心，承担着传递扭矩、支撑叶轮的重要功能。C85-1.168/0.943风机的主轴通常采用高强度合金钢锻造而成，经过精密加工和热处理，具有优异的强度、刚性和耐磨性。主轴的直线度、轴颈的圆度和表面粗糙度都有严格的要求，通常直线度误差不超过0.01mm，轴颈粗糙度要求达到Ra0.4以下。主轴的设计还需考虑临界转速，工作转速应避开一阶和二阶临界转速，以防止共振发生。

风机轴承与轴瓦是支撑转子、保证其平稳旋转的关键部件。多级离心鼓风机多采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，原因是滑动轴承具有更好的阻尼特性，能有效抑制振动，并且承载能力大、寿命长。轴瓦通常由巴氏合金、铜基合金或铝基合金制成，内表面浇铸有巴氏合金层，具有良好的嵌入性和顺应性，能在少量异物进入时避免轴颈损伤。轴瓦与轴颈的配合间隙有严格要求，通常为轴颈直径的千分之一到千分之一点五，间隙过小会导致润滑不良温升过高，间隙过大会引起振动加大。

风机转子总成包括主轴、叶轮、平衡盘、轴套等部件，是风机中最为复杂的运动组件。叶轮通常采用后弯式叶片设计，材料根据输送介质的不同可选择碳钢、不锈钢或特种合金。每个叶轮在装配前都需进行单独的动平衡校正，剩余不平衡量需控制在标准要求的级别内。整个转子总成装配完成后，还需进行高速动平衡，确保在工作转速下的振动水平符合标准要求。平衡盘的设计用于平衡转子的大部分轴向力，减少推力轴承的负荷。

密封系统包括气封、油封和碳环密封等，对于风机的效率和可靠性至关重要。气封通常采用迷宫密封结构，利用多次节流原理减少气体泄漏，密封间隙一般控制在0.2-0.5mm之间。油封用于防止润滑油外泄，多采用唇形密封或机械密封。碳环密封是一种高性能密封形式，由多个碳环组成，依靠弹簧力提供径向接触压力，能够在极小的间隙下工作，泄漏量远低于迷宫密封，特别适用于有毒、有害气体的密封。

轴承箱是容纳轴承、存储润滑油的基础部件，其设计需保证足够的刚性和强度，防止在负荷作用下变形影响轴承对中。轴承箱通常设有冷却水套或散热片，用于控制轴承工作温度；还配备油位计、温度测点等监控装置，方便运行维护。

五、工业气体输送特殊考量

工业气体输送对风机提出了特殊挑战，特别是腐蚀性、有毒气体的处理需要特别的设计和材料选择。

混合工业酸性有毒气体输送时，风机过流部件需采用耐腐蚀材料，如不锈钢316L、哈氏合金、钛材等。密封系统需特别加强，通常采用双端面机械密封或干气密封，防止有毒气体外泄。风机壳体设计需考虑腐蚀余量，关键部位适当增加壁厚。必要时，可在内表面涂覆防腐涂层，如聚四氟乙烯涂层、陶瓷涂层等。

输送二氧化硫(SO₂)气体时，需特别注意SO₂遇水生成亚硫酸的特性，因此必须严格控制气体含水量，进气温度需高于露点温度。风机材质通常选择不锈钢316L、合金20等耐硫酸腐蚀材料。密封系统宜采用氮气阻塞密封，防止SO₂外泄同时避免空气进入系统导致腐蚀加剧。

输送氮氧化物(NOₓ)气体时，需考虑NOₓ的强氧化性，材料选择以耐氧化合金为主，如不锈钢304、316等。NOₓ气体在压缩过程中温升可能导致新的化学反应，需控制每级压缩温升，必要时设置级间冷却。对于含有N₂O₄等易液化组分的NOₓ气体，需确保操作压力低于其冷凝压力，防止液体析出造成水击腐蚀。

输送氯化氢(HCl)气体是最为苛刻的工况之一，特别是含水氯化氢气体具有极强的腐蚀性。风机材料必须选择高钼不锈钢、哈氏合金B/C、锆材等高级耐腐蚀合金。结构设计应避免缝隙和死区，防止腐蚀产物积聚。密封系统需采用特殊设计的双机械密封，隔离气体与大气接触。

输送氟化氢(HF)气体时，因HF对硅酸盐类材料有强烈腐蚀作用，故风机避免使用任何含硅材料，包括某些密封填料和润滑剂。材料宜选用蒙乃尔合金、因科镍合金等耐氢氟酸材料。结构设计需考虑HF的极高毒性，采用零泄漏密封设计，通常选择磁力传动或 canned motor 等完全无泄漏结构。

输送溴化氢(HBr)气体与HCl类似，但腐蚀性更强，材料选择范围更为有限，通常选用哈氏合金B-3、锆材等。HBr遇空气易生成溴素，具有强氧化性，因此密封系统必须完全隔绝空气。风机内部表面宜进行抛光处理，减少腐蚀产物附着。

输送其他特殊有毒气体时，需根据气体的具体化学性质确定材料选择和设计方案。对于剧毒气体，通常采用双重壳体设计，内外壳体之间充填惰性气体或保持负压，确保即使内壳体泄漏，气体也不会外泄至大气中。监测系统需配备多种气体检测传感器，实时监控泄漏情况。

六、风机维护与修理要点

多级离心鼓风机的定期维护和及时修理是保证其长期稳定运行的关键。维护工作分为日常巡检、定期检查和计划性大修三个层次。

日常巡检包括检查轴承温度、振动值、油位和油质，监听运行声音，检查密封和连接部位有无泄漏。轴承温度通常控制在70℃以下，振动值应符合相关标准要求，如ISO 10816对工业风机的振动评级标准。

定期检查通常每3-6个月进行一次，包括更换润滑油、清洗油过滤器、检查密封磨损情况、检查联轴器对中情况等。润滑油更换时应彻底清洗油箱，避免新旧油品混合产生沉淀。联轴器对中要求极为严格，通常角度偏差不超过0.05mm/m，平行偏差不超过0.05mm。

计划性大修通常每2-3年或运行一定时数后进行，包括全面解体检查、转子动平衡校正、密封更换、轴承更换等。大修前应制定详细的检修方案和标准，检修过程中严格记录各项数据，如各部间隙、磨损量等，作为下次检修的参考依据。

常见故障处理方面，振动超标是最常见的问题，原因可能包括转子不平衡、对中不良、轴承磨损、基础松动等。处理方法是系统排查可能原因，逐一排除。压力不足或流量减小可能是由于密封磨损间隙过大、叶轮腐蚀或积垢导致，需检查并更换相应部件。轴承温度过高可能是由于润滑不良、冷却不足、负荷过大或轴承损坏，应检查润滑系统、冷却系统和负荷情况。

转子修复是风机大修的关键环节，包括叶轮修复、主轴修复和重新动平衡。叶轮腐蚀或磨损后可进行堆焊修复，但需控制焊接热输入，防止变形。修复后的叶轮需进行退火处理消除应力，然后进行机加工恢复原有型线。主轴轴颈磨损可采用电镀、热喷涂等方式修复，恢复原有尺寸和精度。转子总成修复后必须在平衡机上进行高速动平衡，平衡精度应达到G2.5级或更高标准。

密封系统改造是提升风机性能的重要手段。传统的迷宫密封可升级为碳环密封，减少内部泄漏，提高效率；普通的唇封或填料密封可升级为机械密封，减少外部泄漏，提高可靠性。对于特殊气体输送，可采用气体阻塞密封系统，利用惰性气体形成阻隔，防止工艺气体外泄。

七、典型案例分析：煤气风机AI(M)600-1.124/0.95解析

煤气风机是工业气体输送中的特殊类型，以AI(M)600-1.124/0.95型号为例进行解析：

该型号风机的压力比计算方程为：压力比等于出风口绝对压力除以进风口绝对压力。代入数值：压力比等于1.124除以0.95，约等于1.183。这一压力比适中，符合单级风机的特点。

煤气风机的设计需特别考虑煤气的特殊性质：含有多种腐蚀成分（如H₂S、HCN等）、可能含有焦油等粘性物质、具有爆炸危险性。因此，材料选择上通常采用耐腐蚀不锈钢，结构设计上避免死区积存杂质，密封系统需特别加强防止泄漏，防爆设计符合相关标准要求。

煤气风机的运行维护也有特殊要求：启动前需用惰性气体置换系统内的空气，防止形成爆炸性混合物；停机时同样需进行置换，防止煤气滞留；定期检查叶轮结垢和腐蚀情况，及时清理；严密监控密封状态，确保无泄漏。

结语

多级离心鼓风机作为工业生产的核心设备，其技术内涵丰富而复杂。通过本文对C85-1.168/0.943型号的深入解析，以及对风机配件、维修保养和工业气体输送的系统介绍，希望能为风机技术工作者提供实用的参考。在实际工作中，深入理解风机工作原理，掌握各型号性能特点，熟悉配件功能和维护要点，对于保障风机安全稳定运行、延长设备寿命、提高生产效率具有重要意义。随着工业技术的不断发展，风机技术也将持续进步，为各行业提供更加高效、可靠的气体输送解决方案。