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多级离心鼓风机基础知识与C1100-1.265/0.875型号深度解析

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:多级离心鼓风机、C1100-1.265/0.875、风机配件、风机修理、工业气体输送、轴瓦、碳环密封、转子总成

第一章:多级离心鼓风机概述

多级离心鼓风机是工业流体输送领域的核心设备之一,其工作原理基于离心力的作用。当风机主轴带动叶轮高速旋转时,气体从轴向进入叶轮,在离心力的作用下被甩向叶轮边缘,其流速和压力均得到提高。随后,气体进入扩压器,将部分动能转化为静压能。单级叶轮所能提供的压力增量(压比)有限,为了满足工业生产中对较高出口压力的需求,将多个叶轮串联在同一根主轴上,气体依次通过每一级叶轮和扩压器,压力逐级累加,最终在末级出口达到工艺要求的压力。这种结构形式的风机即为多级离心鼓风机。

其核心优势在于,相比单级风机,在同等流量下能提供更高的压头;相比容积式风机(如罗茨风机),其运行更平稳、流量更大、振动和噪声相对较低,且无脉动现象。性能曲线通常表现为,在一定的转速下,流量与出口压力成反比关系,流量增大时压力下降,轴功率随之增加。其效率曲线呈抛物线状,存在一个最高效率点,风机在此工况附近运行最为经济。

多级离心鼓风机广泛应用于污水处理、冶金、化工、化肥、电力、建材等行业,用于输送空气、各种工业气体乃至特殊介质气体。

第二章:风机型号解析:以C1100-1.265/0.875为例

风机型号是风机身份和性能的集中体现,正确解读型号是选型、使用和维护的基础。各制造商的型号命名规则不尽相同,但通常包含系列代号、流量、压力等关键信息。本文将以型号 C1100-1.265/0.875为例进行详细解析,并对比其他常见系列。

1. C1100-1.265/0.875 深度解读

“C”:此为首位代码,代表风机属于“C”型系列多级离心鼓风机。该系列通常采用多级叶轮串联、双支撑结构(转子两端均由轴承支撑),是应用最广泛的标准多级风机形式,以其结构稳固、压力范围广、运行可靠著称,适用于中高压、大流量的洁净空气或中性气体输送场景。 “1100”:这表示风机的额定流量为1100立方米/分钟。这是风机在特定进口状态(如标准大气压,20摄氏度)和额定转速下,单位时间内输送的气体体积。它是风机选型的核心参数之一。 “-1.265”:这表示风机的出口绝对压力为1.265个大气压(即绝对压力为1.265 × 101.325 kPa ≈ 128.17 kPa)。通常,风机参数中的压力若无特殊说明,多指表压,但在此命名规则中明确为绝对压力。其出口表压可通过“出口绝对压力 - 进口绝对压力”计算,约为 (1.265 - 0.95) × 101.325 kPa ≈ 31.9 kPa。 “/0.95”:这表示风机的进口绝对压力为0.95个大气压。这表明该风机设计用于进气压力略低于标准大气压的工况。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,C1100-1.265/0.875是一台“C”系列多级离心鼓风机,设计流量为1100 m³/min,在进口绝对压力0.95 atm的条件下,能提供出口绝对压力1.265 atm的输出能力。

2. 其他系列风机型号简介

作为对比,我们简要介绍其他常见风机系列,以体现“C”系列的定位:

“D”型系列高速高压风机:“D”通常代表高速或双吸。此类风机通过采用高转速(常配增速齿轮箱)或特殊结构来达到更高的单级压比和整机压力,结构紧凑,但制造精度和动平衡要求极高。 “AI”型系列单级悬臂风机:如参考中提到的AI(M)600-1.124/0.95。“AI”表示单级悬臂结构,即叶轮安装在主轴的一端,另一端由轴承支撑。这种结构简单、紧凑,适用于中低压、大流量的工况。“(M)”则表示专用于煤气(混合煤气)输送,在材质和密封上会有特殊考虑。 “AII”型系列单级双支撑风机:“AII”表示单级双支撑结构,叶轮位于两个轴承之间。相比悬臂式,其转子刚性更好,运行更稳定,适用于叶轮较重或工况要求更高的单级风机。 “S”型系列单级高速双支撑风机:“S”常指高速。它结合了单级叶轮和高速设计,通常与齿轮箱集成,能在单级叶轮下产生较高的压力,效率较高,常用于要求紧凑结构和高压力的场合。

第三章:核心配件与功能解析

多级离心鼓风机的可靠运行依赖于其内部各个精密配件的协同工作。以下对关键配件进行说明:

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),并将电机的扭矩传递给叶轮。它必须具备极高的强度、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,由主轴、套装在轴上的多个叶轮、平衡盘、轴套、联轴器等部件组成。转子总成在装配后必须进行严格的动平衡校正,以确保其在工作转速下振动极小,这是保证风机长周期平稳运行的关键。 风机轴承与轴瓦:轴承用于支撑转子,并限定其径向和轴向位置。在多级离心鼓风机中,特别是中大型设备,滑动轴承(使用轴瓦)非常常见。轴瓦是滑动轴承中与主轴轴颈直接接触的零件,通常由巴氏合金等耐磨减摩材料制成。它通过在轴颈与轴瓦之间形成稳定的油膜来实现液体摩擦,具有承载能力强、耐冲击、运行平稳的优点。需要持续的润滑油进行润滑和冷却。 气封与油封气封:安装在机壳和转子之间,用于减少级间和轴端的气体泄漏。其形式多样,如迷宫密封、碳环密封等,通过制造曲折的路径来增加流动阻力,从而降低泄漏量。 油封:主要用于轴承箱等部位,防止润滑油向外泄漏,同时阻止外部灰尘、水分等污染物进入轴承箱。 轴承箱:是容纳轴承、轴瓦及其润滑系统的部件。它为轴承提供了稳定的支撑环境,内部有油路通道,确保润滑油能顺畅地流经轴承工作面,并起到一定的储油和散热作用。 碳环密封:这是一种非接触式机械密封,在气封中应用广泛。由多个碳环组成,依靠弹簧力使其与轴保持极小的间隙。它具有自润滑、耐磨、适应热膨胀和少量径向跳动的能力,密封效果好于传统迷宫密封,尤其在处理有毒、贵重气体时尤为重要。

第四章:风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后可能出现故障,及时的诊断与修理至关重要。

振动超标:这是最常见的故障。 原因:转子动平衡失效(叶轮结垢、磨损、部件松动)、对中不良、轴承/轴瓦磨损、基础松动、喘振等。 修理:停机后,检查并清理叶轮,重新进行转子动平衡校正;重新校正电机与风机、风机内部各转子间的对中;检查更换磨损的轴承或轴瓦;紧固地脚螺栓。 轴承温度过高原因:润滑油油质不佳、油量不足或油路堵塞;轴承/轴瓦装配间隙不当或磨损;冷却系统故障。 修理:检查润滑油,必要时更换滤网并换油;检查轴承间隙,按标准调整或更换;清理冷却器,确保冷却水畅通。 性能下降(压力、流量不足)原因:转速降低(如皮带打滑)、进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、叶轮腐蚀或磨损。 修理:检查并调整传动部件;清洗或更换过滤器;检查并调整或更换气封(如碳环);对损坏的叶轮进行修复或更换。 异常噪音原因:轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振、齿轮箱故障(对于增速型)。 修理:立即停机检查,定位声源,针对性更换损坏部件或调整工况避免喘振。

修理通用流程:办理停电手续→隔离并泄压→拆卸检查→测量数据(如间隙、跳动)→修复或更换配件→清洗组装→校正对中和动平衡→单机试车→联动试运行。在整个过程中,精准的测量和严格的装配标准是修理成功的关键。

第五章:输送工业气体的特殊考量

输送工业气体,特别是酸性、有毒、腐蚀性气体,对风机的材料、结构和密封提出了极其严苛的要求。

材质选择:必须根据输送介质的化学成分、浓度、温度和湿度来选择耐腐蚀材料。 输送二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)气体:湿态下酸性很强,与壳体接触可能形成亚硫酸、硝酸。通常选用不锈钢(如304L, 316L),浓度高时需采用更高级别的双相不锈钢甚至高镍合金。 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,且能破坏金属表面的钝化膜。需采用蒙乃尔合金、哈氏合金等镍基合金,或进行特殊的衬胶、衬塑处理。 输送其他特殊有毒气体:如煤气(含H₂S、CO等)、光气等,除了腐蚀性,更强调密封的绝对可靠性和运行安全性,材质上多采用不锈钢或合金钢。 结构设计与密封轴端密封:必须采用最高等级的密封形式,如碳环密封、干气密封或组合密封,确保有毒气体零泄漏到大气中,保障人员和环境安全。 内部流通部件:叶轮、机壳等的设计应避免死区,防止粉尘堆积或冷凝液积聚加剧腐蚀。表面光洁度要求高。 监测系统:需配备气体泄漏检测报警装置、振动在线监测系统等,实现预测性维护。 以“AI(M)”和“AII(M)”系列为例:这些专门设计的煤气风机,其“(M)”标识就意味着它在材料上(通常为不锈钢或特定合金)、密封上(采用高效轴端密封)和结构上(便于冲洗、防止堵塞)都针对混合煤气的特性进行了优化,以满足化工、冶金等行业对煤气加压输送的安全和长周期运行要求。

结语

多级离心鼓风机是现代工业的“肺部”,其技术内涵丰富。从标准系列的 C1100-1.265/0.875到专用于苛刻介质的特种风机,深刻理解其型号含义、核心配件的工作原理、维护修理要点以及针对不同工业气体的适应性设计,对于风机技术人员而言是必备的技能。唯有通过精细化的选型、规范化的维护和专业化的修理,才能最大限度地发挥风机效能,保障生产系统的稳定、高效和安全运行。

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