离心通风机基础知识与应用详解:以9-26№12.2D型为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：离心通风机、9-26№12.2D风机、风机配件、风机修理、工业气体输送、叶轮直径、轴承系统、密封装置、转子总成

第一章 离心通风机基础概述与型号解读

1.1 离心通风机工作原理与结构特点

离心通风机是一种依靠机械能输入，通过旋转叶轮将能量传递给气体，使气体压力增高并排送的流体机械。其基本工作原理基于牛顿第二定律和欧拉涡轮机方程。当电机驱动叶轮旋转时，叶片间的气体在离心力作用下从叶轮中心被抛向边缘，动能和压力能同时增加。气体离开叶轮进入蜗壳后，部分动能转化为静压能，最终形成具有一定压力和流速的气流输出。

离心通风机主要由进气口、叶轮、蜗壳、主轴、轴承系统、密封装置和驱动装置组成。其中叶轮是核心部件，其设计直接影响风机的性能参数。根据叶片出口角度不同，可分为前向叶片、径向叶片和后向叶片三种类型，各有其特性曲线和应用场景。

1.2 通风机型号命名规则详解

我国通风机型号编制采用两组数字字母组合方式，前一组表示风机系列和比转数，后一组表示叶轮直径和传动方式。以文中提到的多个型号为例：

“9-19№16D”型通风机：其中“9-19”表示该系列通风机，“9”代表压力系数乘以10后的取整值，“19”代表比转数。“№16”表示叶轮直径为160厘米（即1.6米），“D”表示悬臂支撑、皮带传动结构。

“4-72-11”型系列通风机：此型号中“4”为压力系数，“72”为比转数，“11”中第一个“1”表示单侧进气，第二个“1”表示第一次设计。

“G4-73”型与“Y4-73”型通风机：前缀“G”表示锅炉用鼓风机，“Y”表示锅炉用引风机，专门针对锅炉系统的高温和含尘烟气工况设计。

1.3 9-26№12.2D型离心通风机专项解读

9-26№12.2D型通风机是工业领域广泛使用的高压离心通风机。型号中“9-26”表示该系列风机的压力系数约为0.9，比转数为26，属于中高压、小流量特性风机。“№12.2”表示叶轮直径为122厘米（即1.22米），“D”代表悬臂支撑、皮带传动方式。

该型通风机的设计点通常位于高效区右侧，工作压力范围一般在5000-15000帕之间，适用于系统阻力较大的工艺场合。其叶轮多采用后向或径向叶片设计，以保证较高压力和效率。由于叶轮直径适中，该型号风机在噪音控制和振动抑制方面表现良好，常用于化工、冶金、建材等行业的物料输送和气体处理系统。

第二章 9-26№12.2D型通风机关键配件详解

2.1 核心旋转部件：风机主轴与叶轮

风机主轴是传递扭矩、支撑旋转部件的关键零件。9-26№12.2D型通风机主轴通常采用45号优质碳素钢或40Cr合金钢制造，经调质处理达到HB220-250硬度，具有足够的强度、刚度和疲劳寿命。主轴与叶轮的配合采用过盈配合加键连接，配合面加工精度要求高，通常需达到IT6级精度，表面粗糙度Ra≤1.6微米。

叶轮作为能量转换的核心，其结构直接影响风机性能。9-26№12.2D型通风机叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂焊接或铆接而成。叶片形状经过空气动力学优化，数量通常为12-16片。叶轮需进行严格的动平衡校正，不平衡量不得超过G6.3级标准。为防止介质腐蚀，叶轮表面常进行防腐处理，如喷涂环氧树脂或采用不锈钢材质。

2.2 支撑系统：风机轴承、轴瓦与轴承箱

风机轴承根据传动方式不同可分为滚动轴承和滑动轴承两类。9-26№12.2D型通风机通常采用双列调心滚子轴承（如223系列）或深沟球轴承与圆柱滚子轴承组合使用。轴承选型需计算等效动载荷P，其计算公式为：当量动载荷等于径向系数乘以径向载荷加轴向系数乘以轴向载荷。轴承寿命计算采用基本额定寿命公式：额定寿命等于轴承基本额定动载荷除以当量动载荷的指数函数再乘以一百万除以六十乘以转速。

轴瓦在滑动轴承结构中起关键作用，9-26№12.2D型风机若采用滑动轴承，其轴瓦材料多为锡基巴氏合金（ChSnSb11-6），厚度通常为2-3毫米，与轴颈间隙控制在轴颈直径的千分之一到千分之一点五之间。轴瓦需开设油槽保证润滑，油槽角度一般为120度。

轴承箱作为轴承的封装和润滑系统载体，其设计需考虑散热、密封和润滑剂循环。箱体通常采用HT250铸铁铸造，内部设有导油板和储油池。对于高速重载工况，轴承箱需配备强制润滑系统，包括油泵、冷却器和过滤器等附件。

2.3 密封装置：气封、油封与碳环密封

气封主要用于防止气体从高压区向低压区泄漏，常见结构有迷宫密封和蜂窝密封。9-26№12.2D型通风机常采用迷宫密封，其间隙设计至关重要，径向间隙一般控制在0.4-0.6毫米，轴向间隙为2-3毫米。密封效果与齿数成正比，齿数越多密封效果越好，但通常不超过35齿。

油封用于防止润滑油泄漏和外部杂质进入。9-26№12.2D型风机常用骨架油封或迷宫式油封。骨架油封唇口与轴颈过盈量一般为0.3-0.5毫米，安装时需注意方向，防止唇口翻边。

碳环密封是一种非接触式密封，由多个碳环串联组成，依靠弹簧力抱紧轴颈。其特点是耐高温、耐腐蚀、摩擦系数低，特别适用于高速风机。碳环密封间隙通常为0.05-0.08毫米，安装时需保证各环能自由浮动。

2.4 传动部件：联轴器与风机转子总成

联轴器用于连接电机与风机主轴，传递扭矩并补偿安装误差。9-26№12.2D型通风机根据传动方式不同，可能选用弹性柱销联轴器、膜片联轴器或鼓形齿式联轴器。其中膜片联轴器因无需润滑、补偿能力强而广泛应用。联轴器对中精度要求高，径向偏差应小于0.05毫米，角度偏差小于0.05度/米。

风机转子总成是包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器在内的旋转组件整体。装配前需进行动平衡校正，平衡精度等级一般为G6.3级，特殊要求可达G2.5级。转子临界转速应避开工作转速的百分之七十五到百分之一百三十范围，防止共振发生。

第三章 9-26№12.2D型通风机维护与修理技术

3.1 日常维护与定期检查要点

日常巡检应包括：监测轴承温度（正常应低于70℃）、振动值（径向振动速度应小于4.5毫米/秒）、声音异常、润滑油位和油质变化。对于输送腐蚀性气体的风机，还需检查壳体腐蚀情况。

定期检查分为月度、季度和年度三个层次。月度检查主要包括紧固件松动检查、皮带张力调整（如有）、密封泄漏检查。季度检查需进行振动频谱分析，识别早期故障特征。年度大修应包括：转子动平衡校验、轴承间隙测量、叶轮磨损检查、密封部件更换。

3.2 常见故障诊断与排除

振动超标是风机最常见故障，可能原因包括：转子不平衡、对中不良、轴承损坏、基础松动或共振。诊断时需采集振动频谱，区分工频振动（不平衡）、二倍频振动（对中不良）和高频振动（轴承故障）。处理措施包括重新平衡、重新对中、更换轴承或加固基础。

轴承过热可能由润滑不良、载荷过大、安装不当或冷却不足引起。需检查润滑剂牌号是否正确、油量是否充足、油路是否通畅。同时检查轴承游隙是否合适，一般径向游隙应为轴颈直径的千分之一点五到千分之二。

性能下降表现为风量风压不足，可能原因包括：叶轮磨损、间隙增大、转速下降或系统阻力增加。需检查叶轮叶片磨损情况，径向间隙是否超标，皮带是否打滑（对于皮带传动），系统是否有堵塞。

3.3 大修工艺与技术规范

拆卸程序应遵循先外后内、先上后下原则。记录原始数据包括：各部件配合间隙、联轴器对中数据、轴承游隙、叶轮与进气口间隙。拆卸后需对零部件进行清洗、检测和分类。

关键部件修复技术：

装配精度控制：轴承与轴采用过渡配合，过盈量一般为轴颈直径的万分之五到万分之八。叶轮与主轴配合过盈量为轴颈直径的万分之八到千分之一点二。各部位间隙需严格控制：叶轮与进气口径向间隙为叶轮直径的千分之三到千分之五，轴向间隙为2-3毫米。

试车与验收：大修后需进行4小时空载试车和8小时负载试车。试车中监测轴承温度（稳定后不超过环境温度加40℃）、振动值（符合ISO 10816-3标准）、电流值（不超过额定值）。性能测试风量、风压应达到设计值的百分之九十五以上，效率不低于原效率的百分之九十二。

第四章 工业气体输送专用通风机技术要点

4.1 各类工业气体特性与风机选型

工业气体种类繁多，物性差异大，对风机材料、密封和结构有不同要求：

腐蚀性气体：如二氧化硫、氯气、氯化氢等，需采用耐腐蚀材料。壳体可采用玻璃钢、不锈钢（316L）或内衬耐酸砖。叶轮宜采用不锈钢整体铸造或钛合金制造。密封需选用聚四氟乙烯填料密封或双端面机械密封。

可燃易爆气体：如氢气、一氧化碳、甲烷等，需考虑防爆要求。电机应选用防爆型，壳体设计避免产生火花，叶轮与壳体采用有色金属制造或碰撞部位采用软质材料。轴承箱需防止润滑油泄漏接触气体。

高纯度气体：如半导体行业用的高纯氮、氩等，要求严格防止污染。风机内表面需电解抛光处理，粗糙度Ra≤0.8微米。采用无油润滑设计，使用磁力驱动或洁净室专用密封。

高温气体：如工业炉烟气（温度可达400℃以上），需考虑热膨胀和材料高温强度。壳体设保温层和膨胀节，轴承采用高温润滑脂或强制油润滑并配冷却器。主轴与壳体间留足够热膨胀间隙。

4.2 特殊工况下的风机设计调整

密度变化影响：工业气体密度与空气差异显著，如氢气密度仅为空气的十四分之一，而二氧化硫密度为空气的二点二倍。风机压力与气体密度成正比，所需功率也与密度成正比。选型时需进行密度换算：实际压力等于标准空气压力乘以实际气体密度除以一点二千克每立方米。

湿度与结露问题：潮湿气体在温度降低时可能结露，导致腐蚀和积灰。设计时需提高排气温度至露点以上，或采用耐湿材料。必要时在进气段设加热器。

粉尘与颗粒物：含尘气体加速叶轮磨损。前向叶片较后向叶片耐磨，也可在叶片易磨损部位堆焊耐磨层（如碳化钨）或粘贴陶瓷片。进气口可设惯性除尘器预处理。

4.3 9-26№12.2D型通风机输送各类工业气体的适应性改造

针对不同气体特性，9-26№12.2D型通风机可进行针对性改造：

输送氢气等轻气体：由于气体密度小，相同压力下所需叶轮周速高，需校核叶轮强度是否满足。通常需降低转速或采用加强型叶轮。密封需特别加强，因氢气易泄漏。

输送氧气：禁止使用油脂润滑，需采用无油润滑轴承或特殊氧用润滑脂。所有零件需脱脂处理，装配时使用专用工具，防止油污污染。

输送腐蚀性气体：材质升级为不锈钢（如304、316L），焊接采用氩弧焊，焊缝进行酸洗钝化处理。紧固件采用不锈钢或镀锌处理。

输送高温烟气：轴承箱设水冷夹套，采用高温轴承（如SKF的S系列）。壳体设保温层，主轴设隔热套。密封采用高温石墨填料或柔性石墨环。

4.4 安全规范与操作注意事项

启动前检查：确保气体成分在爆炸极限外，氧气浓度需在安全范围（19.5%-23.5%）。检查静电接地是否良好，防爆设施是否完好。

运行监控：除常规参数外，还需监测气体成分变化、温度异常升高（可能发生化学反应）、异常声音（可能部件腐蚀脱落）。

停机处理：输送易燃易爆气体时，停机前需用惰性气体（如氮气）吹扫风机和管道。输送腐蚀性气体时，停机后需用中和液清洗。

应急处理：制定气体泄漏、火灾、爆炸等应急预案。配备气体检测仪、呼吸器等防护装备。定期进行应急演练。

第五章 离心通风机技术发展趋势与总结

5.1 技术发展趋势

高效节能化：通过三元流叶片设计、蜗壳型线优化、间隙控制等技术，将风机效率从目前的百分之八十二到百分之八十五提高到百分之九十以上。采用变频调速、永磁同步电机等节能技术。

智能化：集成振动传感器、温度传感器、气体成分传感器，实现状态监测和故障预警。建立数字孪生模型，进行性能预测和优化运行。

材料进步：复合材料叶轮（碳纤维增强塑料）可减轻重量百分之四十，提高强度。陶瓷涂层提高耐磨耐蚀性。形状记忆合金用于自适应叶片。

定制化设计：针对特定气体和工况，采用模块化设计，快速组合出最优配置。计算流体动力学仿真技术使设计更精准。

5.2 9-26№12.2D型通风机应用总结

9-26№12.2D型通风机作为经典的中高压离心风机，在工业气体输送领域有着广泛应用。其成功应用关键在于：正确的选型计算，考虑气体特性对性能的影响；合适的材料选择，满足腐蚀、温度、纯度等要求；精密的制造装配，保证运行平稳可靠；科学的维护维修，延长使用寿命。

随着工业技术进步，该型号风机也在不断改进，如采用高效叶型、升级密封技术、增加状态监测等，使其在节能减排背景下仍保持竞争力。对于风机技术人员，掌握其结构原理、维护要点和改造技术，是保证设备安全高效运行的基础。

5.3 结语

离心通风机作为工业生产的重要辅助设备，其技术含量和应用广度常被低估。实际上，从空气输送到复杂工业气体处理，从常温常压到高温高压，离心通风机都在默默发挥着关键作用。9-26№12.2D型通风机作为其中的典型代表，体现了通用性与专用性的平衡。通过深入了解其结构特点、维护要点和改造方法，技术人员可以更好地发挥设备性能，为企业安全生产和节能降耗做出贡献。

未来，随着新材料、新工艺、智能控制技术的发展，离心通风机将向着更高效率、更智能化、更环保的方向发展。但对基础原理的深入理解和对细节的精心把控，始终是风机技术工作的核心。作为风机技术人员，我们应立足基础，紧跟技术发展，不断提升专业能力，为工业装备的进步贡献力量。