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离心通风机基础知识及9-26№6.7D型号技术详解

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:离心通风机,9-26№6.7D,风机配件,风机修理,工业气体输送,风机维护

一、 离心通风机概述与基本原理

离心通风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。其工作原理基于动能转换为势能:利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后在扩压器中减速,改变流向,使动能转换成压力能。这一过程遵循流体力学的基本原理,核心是离心力作用和能量守恒定律。

具体而言,当电机驱动风机主轴带动叶轮旋转时,叶片间的气体在离心力作用下,从叶轮中心被甩向边缘,以较高的速度离开叶轮进入蜗形机壳。在机壳内,气体的部分动能转变为静压能,最终以较高的压力从出口排出。与此同时,叶轮中心形成低压区,外界气体在大气压作用下被吸入,从而实现气体的连续输送。

风机的性能主要通过压力、流量、功率和效率等参数来表征。全压等于静压与动压之和,是风机克服系统阻力能力的体现。风机的性能曲线直观反映了这些参数间的相互关系,是选型和运行的重要依据。

二、 离心通风机型号命名规则解析

我国离心通风机的型号采用一套规范的编码系统,用以表示其系列、性能和结构特征。理解这套规则对于技术选型、配件采购和维护至关重要。

以文章开篇提及的“9-19№16D”为例进行类比说明:“9-19”代表风机在最高效率点时的压力系数乘以10再化整,以及比转数的化整值。这组数字定义了该系列风机的空气动力学特性谱系。“№16”表示风机叶轮直径的分米数,即叶轮直径为1600毫米或16分米。“D”代表传动方式,在此表示悬臂支撑,采用联轴器传动(电机与风机直接连接)。常见的传动方式代号还有“A”(电机直联,叶轮在电机轴上)、“C”(皮带传动,悬臂支撑)等。

以此类推,“4-72-11”、“9-26”、“9-28”、“G4-73”、“Y4-73”等都是不同的系列。其中,“G”表示锅炉用鼓风机,“Y”表示锅炉用引风机,专为输送高温烟气设计,在材料选择、冷却结构和耐磨处理上有特殊考量。

三、 9-26№6.7D型离心通风机 深度说明

现在我们聚焦于本文的核心机型:9-26№6.7D

型号解读:

“9-26”:此为风机系列号。“9”代表压力系数(0.9)的10倍化整值,“26”代表比转数(26)的化整值。比转数是一个反映风机流量、压力综合特性的无因次相似准则。9-26系列属于高压离心通风机系列,其特点是全压较高,但效率曲线相对较窄,高效区范围不如中低压风机宽广,适用于系统阻力较大的场合。 “№6.7”:这表示风机叶轮的直径尺寸。与“№16”代表1600毫米不同,这里的“6.7”单位为分米,即叶轮直径为670毫米。这个尺寸直接决定了风机的排风能力和外廓大小,是决定风机性能的一个关键结构参数。 “D”:表示传动方式。如前所述,“D”式传动为悬臂支撑、联轴器直联传动。即风机叶轮安装在主轴的一端,主轴由两个位于叶轮异侧的轴承支撑,并通过弹性联轴器与电动机轴直接连接。这种结构紧凑,传动效率高,是工业风机中常见的形式。

性能与应用特点:
9-26№6.7D风机属于高压离心风机。其设计工作点通常在较高的系统阻力下,能够提供较大的气体提升压力。流量范围属于中等。由于其高压特性,它常被应用于:

物料输送系统:如水泥、粮食、木材加工等行业的粉末或颗粒气力输送。 强制通风系统:需要克服较长管道或较多局部阻力(如过滤器、换热器)的工业车间、矿井通风。 特定工业流程:作为某些化工或冶金流程中的气体增压设备。

该型号风机在运行中,噪声水平相对较高,需注意配套消声措施。其高效运行区间(通常指效率不低于最高效率点85%-90%的范围)需要精确的选型匹配,避免在低效区长期运行导致能耗过高。

四、 风机核心配件与功能详解

一台完整的离心通风机由多个精密部件协同工作。了解主要配件的功能是进行维护和修理的基础。

风机主轴:风机的核心传动部件,承载叶轮、传递扭矩,并承受由叶轮不平衡引起的径向力和轴向力。要求具有极高的强度、刚性和耐磨性,通常由优质合金钢经调质处理制成。 风机转子总成:这是风机的“心脏”,通常包括主轴、叶轮、平衡盘(如有)、联轴器半体等所有旋转部件的集合体。转子总成的动平衡精度至关重要,不平衡会引起剧烈振动,导致轴承损坏、部件疲劳甚至基础松动。 叶轮:能量转换的核心部件。由前盘、后盘、叶片和轮毂焊接或铆接而成。其几何形状、叶片数目和出口角度直接决定了风机的压力、流量和效率特性。根据输送介质不同,叶轮可采用普通碳钢、不锈钢、合金钢或覆有耐磨涂层。 轴承与轴承箱风机轴承:通常采用滚动轴承(深沟球轴承、调心滚子轴承等)或滑动轴承(轴瓦)。它们支撑主轴,保证其自由、平稳旋转。高压高速风机常采用滑动轴承以承受更大负荷。 轴瓦:滑动轴承中的关键摩擦副零件,通常由巴氏合金等耐磨减摩材料浇铸在钢背上制成。良好的刮瓦和间隙调整是保证油膜润滑、避免烧瓦的关键。 轴承箱:容纳轴承、轴瓦和润滑油的箱体结构。它起到支撑、密封和冷却的作用。轴承箱常设有冷却水套或散热片以控制油温。 密封装置气封与油封:气封(如迷宫密封)主要用于防止机壳内高压气体沿轴端泄漏。油封(如骨架油封、机械密封)用于防止轴承箱内的润滑油泄漏。 碳环密封:一种常用于要求更高密封性能场合的接触式或微接触式密封。由多个碳环组成,具有良好的自润滑性和耐温性,能有效减少气体或润滑油的泄漏。 联轴器:连接风机主轴与电机轴,传递动力,同时补偿两轴之间少量的径向、轴向和角向偏差,并缓冲冲击载荷。弹性联轴器(如轮胎式、膜片式)最为常见,其弹性元件能吸收振动和位移。 机壳(蜗壳):收集从叶轮出来的气体,并将其引向出口,同时将部分动能转化为静压能。其型线设计对风机效率有显著影响。 进气箱与调节门:进气箱用于改善进气流场,调节门(多为轴向或径向叶片式)则用于在风机运行时调节进气量,实现风量控制。

五、 输送工业气体的风机特殊考量

离心风机广泛应用于输送除空气外的各种工业气体,如工业烟气、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氢气(H₂)以及复杂的混合工业气体。输送这些介质时,风机从设计、选材到运行维护均有特殊要求:

气体性质的影响密度:风机的压力与气体密度成正比。输送氢气等轻质气体时,风机产生的压力极低,需特殊设计;输送分子量大的气体时,相同转速下压力增高,电机易过载。 腐蚀性:如输送含硫烟气、湿氯气等,与4-72等普通系列不同,必须选用耐腐蚀材料(如不锈钢、玻璃钢、特种涂层)或采用衬胶工艺。 毒性、易燃易爆性:输送煤气、氢气、油气混合物时,首要考虑密封的绝对可靠性,防止泄漏。通常采用干气密封、双端面机械密封或氮气隔离密封等。电机和电器也需防爆等级匹配。这在Y4-73等引风机输送未净烟气时也需注意火星防爆。 纯净度:输送高纯气体(如电子行业用N₂、O₂)时,需确保风机内腔高度清洁、无油脂污染,材料应选用低碳奥氏体不锈钢并进行特种表面处理(如电解抛光)。 温度:高温气体(如锅炉烟气)需选用G4-73、Y4-73系列,其轴承箱带冷却系统,壳体可能设保温层或冷却夹套,材料考虑热膨胀和高温强度。 设计与选型的调整: 风机性能曲线需根据实际输送气体的密度进行换算。功率计算公式中的气体密度必须使用实际值。 对于压缩性明显的气体(高压或分子量小),需要考虑压缩因子。 密封系统的设计是重中之重,往往需要多级、组合式密封。 安全操作: 启动前必须用惰性气体(如N₂)对风机和管路进行置换,排除空气,防止形成爆炸性混合物(对于易燃气体)或发生氧化反应(对于氧气)。 运行中需严密监控气体成分、温度和压力,设置联锁报警装置。

六、 风机常见故障与修理要点

基于对上述结构的理解,风机修理是一项系统性工程。

1. 常见故障诊断:

振动超标:最常见故障。原因包括:转子动平衡破坏(叶片积灰、磨损不均、部件松动);轴承磨损或损坏;联轴器对中不良;基础或地脚螺栓松动;主轴弯曲;喘振或旋转失速等。 轴承温度过高:润滑油不足或变质;润滑油牌号错误;冷却不良;轴承安装不当(间隙过小或过大);轴承本身缺陷;负荷过大或对中不良导致附加载荷。 风量风压不足:系统阻力实际值大于计算值;转速未达到额定值(皮带打滑、电压低);进口滤网堵塞;叶轮磨损严重导致间隙过大;机壳或密封间隙过大导致内泄漏严重;进气方向错误或调节门开度不对。 异常噪声:轴承损坏的“咯咯”声;旋转部件与静止部件摩擦的刮擦声;喘振时的周期性吼叫声;涡流产生的宽频噪声。 泄漏:油封老化损坏导致漏油;气封磨损导致气体外泄或效率下降。

2. 修理流程与要点:

准备工作:切断电源,挂警示牌;关闭进出口阀门;置换和清洗输送危险介质的风机。 拆卸:按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进气箱、轴承箱盖、密封部件等。做好标记,确保回装精度。使用专用工具,避免野蛮拆装。 检查与测量主轴:检查直线度(跳动量)、轴颈磨损、键槽完整性。 叶轮:检查叶片、前后盘的磨损、腐蚀、裂纹情况。重点检查焊缝。测量轮毂与轴的配合。 轴承/轴瓦:检查滚动体的点蚀、剥落;检查轴瓦的接触角、磨损、刮伤、脱层。测量轴承游隙或轴瓦顶隙、侧隙。 密封:检查迷宫密封齿的磨损;碳环密封的磨损和崩缺;油封唇口的弹性。 机壳:检查内壁磨损,特别是舌部区域。检查有无裂纹。 修理与更换动平衡校正:这是修理后的关键步骤。叶轮焊补或更换叶片后,必须连同主轴(必要时包括联轴器半体)进行整体动平衡试验,平衡精度等级需达到G6.3或更高(根据转速要求)。 主轴修理:弯曲可矫直或精车,磨损处可喷涂修复或镶套。 叶轮修理:局部磨损可堆焊修复,但需控制焊接变形和应力。磨损超过原厚度1/3或出现贯穿性裂纹时,应考虑更换。 轴承安装:采用热装法(油浴加热),严禁直接敲击。精确调整滑动轴承的间隙。 密封调整:按标准调整迷宫密封的间隙。更换失效的油封和碳环。 装配与对中:按拆卸的逆序进行装配,确保各部件清洁。轴承箱内加注规定牌号、适量干净的润滑油。联轴器对中是装配的最后关键工序,必须使用百分表进行径向和端面偏差的精细调整,确保达到安装规范要求(通常径向和端面偏差均不超过0.05mm)。 试运行:修理完成后,先进行点动确认旋转方向无误。然后空载运行,逐步加载至额定工况。密切监测振动、温度、噪声和电流,各项指标稳定合格后方可投入正式运行。

七、 结语

离心通风机作为工业的“肺腑”,其稳定高效运行关乎整个生产系统的命脉。深入理解如9-26№6.7D这类具体型号的技术内涵,掌握其核心配件的构造与功能,特别是明晰输送不同工业气体时的特殊技术要求,并具备系统的故障诊断与修理能力,是每一位风机技术从业者必备的专业素养。从精准选型到科学维护,每一个环节都需秉持严谨细致的态度,方能确保风机设备长周期、安全、经济运行,为工业生产提供持续可靠的动力保障。

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