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关于离心式通风机基础技术及9-26№16D型号的综合性阐述

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:离心式通风机,风机型号9-26№16D,工业气体输送,风机结构,风机配件,风机维修,转子动平衡,气体介质特性

引言

在工业生产的广阔领域中,离心式通风机扮演着至关重要的角色,是实现气体输送、通风换气、工艺过程强化及环境保护的核心动力设备。作为一名风机技术从业者,我深感理解风机基础知识、明晰型号内涵、掌握关键配件特性及维修要点,对于保障设备长周期安全稳定运行具有决定性意义。本文旨在系统梳理离心通风机的基础知识,并以9-26№16D这一典型型号为切入点,深入解析其技术特征,同时围绕风机配件、修理要点以及输送工业气体的特殊考量进行详细说明,以期为同行及用户提供一份实用的技术参考。

第一部分:离心式通风机基础与型号解析

离心式通风机的工作原理基于叶轮旋转时产生的离心力。当电机通过传动部件驱动叶轮高速旋转时,叶道内的气体在离心力作用下被甩向叶轮外缘,经蜗壳形机壳的收集与导流,从出口排出,形成具有一定压力和流量的气流。与此同时,叶轮中心部位形成负压,促使外部气体源源不断地被吸入,从而实现连续的气体输送。

我国通风机的型号编制具有特定的规则,通常反映风机的系列、性能特征及结构参数。以文中提及的几种型号为例:

“9-19”型系列通风机:“9”表示风机在最高效率点时的全压系数乘以10后的化整数,“19”表示比转数(一种表征风机流量、压力关系的无因次相似特征数)的化整数。该系列属于高压离心通风机。 “4-72-11”型系列通风机:“4”表示全压系数,“72”表示比转数,“11”中第一个“1”代表单吸进气,第二个“1”代表第一次设计。该系列属于中低压、高效、低噪声离心通风机。 “9-26”型系列通风机:其编号规则与9-19类似,“9”为压力系数,“26”为比转数。该系列同样属于高压离心通风机,通常用于要求较高风压的系统中。 “9-28”型系列通风机:也是高压系列之一,比转数较9-26略高,流量相对更大一些。 “G4-73”与“Y4-73”型系列:分别代表锅炉鼓风机和锅炉引风机。“G”为鼓,“Y”为引。它们专为锅炉系统设计,考虑了相应的介质温度、含尘量及系统阻力特性。

型号中的“№16D”是风机机号标识,它直接定义了风机的尺寸规格。其中“№16”表示风机叶轮的公称直径为1600毫米(即160厘米),“D”代表风机的传动方式。根据机械行业标准,传动方式通常用字母表示,例如:A式:电机直联传动;B式:悬臂支承,皮带传动,皮带轮在轴承中间;C式:悬臂支承,皮带传动,皮带轮在轴承外侧;D式:悬臂支承,联轴器传动;E式:双支承,皮带传动;F式:双支承,联轴器传动。因此,“9-26№16D”即表示:这是一台9-26系列的高压离心通风机,叶轮直径为1600毫米,采用悬臂支承、联轴器传动的结构形式。这种D式传动结构刚性好,适用于较大功率、转速较高的场合,是工业应用中常见的设计。

第二部分:9-26№16D型通风机及其关键配件详解

9-26№16D型通风机作为高压离心风机的典型代表,其设计与选材均针对高压头工况。其基本性能特点是:在较高的转速下,能够产生较大的全压,但流量范围相对中低压风机较小。它常被用于钢铁冶金、化工、建材、电站等行业的物料输送、强制通风或高阻力系统的气体循环。

一台完整的9-26№16D风机由多个精密协作的部件构成,核心配件包括:

风机主轴:作为整个转子系统的核心承力与传扭部件,要求具有极高的强度、刚度和韧性。通常采用优质合金钢(如40Cr、42CrMo)锻制而成,并经过精密的加工(车削、磨削)和严格的热处理(调质)以保证其综合机械性能。主轴上各安装部位的尺寸精度、形位公差(特别是与轴承、叶轮配合处的同轴度、圆柱度)以及表面粗糙度,直接关系到运行的平稳性。 风机转子总成:这是风机的“心脏”,由主轴、叶轮、平衡盘(如有)、联轴器半体等旋转部件组装而成。叶轮是核心做功元件,9-26系列通常采用前向或强后向弯曲的叶片,以获取高压力。叶轮需经过动平衡校正,精度等级要求高(如G6.3级或更高),以最大限度降低旋转时的不平衡离心力。转子总成的装配质量决定了风机的振动水平。 轴承与轴承箱:对于№16D这类采用悬臂支承(D式)的风机,通常配备两个支撑轴承。根据转速和载荷,可能选用滚动轴承(如双列向心球面滚子轴承)或滑动轴承(轴瓦)。 滚动轴承:结构紧凑,摩擦系数小,维护相对简便。需确保合适的游隙、充分的润滑(油脂或稀油)和有效的密封。 滑动轴承(轴瓦):常用于高速重载场合,承载能力大,运行平稳,阻尼特性好。轴瓦通常采用巴氏合金衬层,与主轴轴颈形成良好的油膜润滑。轴承箱作为轴承的载体,提供稳定的支撑和润滑油路,其冷却(水冷或风冷)至关重要。 密封系统:用于防止气体泄漏和润滑油外泄,对于输送特殊、贵重或有害工业气体尤为重要。 气封与油封:传统结构常采用迷宫密封(气封)与骨架油封或毡圈密封(油封)的组合。迷宫密封依靠多重曲折间隙节流降压实现密封,非接触式,可靠性高。 碳环密封:一种先进的接触式机械密封,由多个碳石墨环组成,在弹簧力作用下与轴轻微接触,形成极小的密封间隙,密封效果远优于传统迷宫密封,尤其适用于密封要求极高的场合,如输送氢气、一氧化碳等易泄漏气体。 联轴器:连接风机主轴与电机轴,传递扭矩并补偿少量的轴向、径向和角向偏差。对于D式传动,常用弹性柱销联轴器或膜片联轴器。膜片联轴器无磨损部件,补偿能力强,传递扭矩大,是现代风机驱动中的优选。

第三部分:通风机的维修要点与技术实践

风机的维修是恢复其性能、延长使用寿命的关键环节,应遵循“预防为主,计划检修”的原则。

1. 日常维护与定期检查

监测振动、噪声、轴承温度的变化趋势。 检查润滑油的油位、油质,定期清洗或更换滤网。 紧固地脚螺栓和其他连接件。 检查密封部位有无泄漏。

2. 常见故障与修理

振动超标:这是最常见的故障。原因可能包括:转子动平衡破坏(叶轮磨损、积灰、零件松动)、对中不良、轴承损坏、地脚松动、基础刚性不足或发生喘振。修理时,首要任务是停机检查,重新进行转子动平衡校正,这是消除振动最根本的手段之一。动平衡通常需要在专用的平衡机上进行,遵循“加重”或“去重”原则,在叶轮两侧的特定位置调整质量分布,直到剩余不平衡量达到标准要求。 轴承故障:表现为温升过快或过高、异响。需检查润滑是否正常,更换损坏的轴承或重新刮研已磨损的轴瓦。更换轴承时,必须确保安装方法正确(如采用热装),避免直接敲击。 性能下降:风量、风压不足。可能因叶轮磨损严重、间隙(特别是口环间隙)过大、管网阻力增加或进口堵塞引起。需检查并修复、更换磨损的叶轮叶片或前、后盘,调整密封间隙。 密封失效:气体或润滑油泄漏。需更换损坏的油封碳环密封件,或修复磨损的迷宫密封齿。安装新密封时,必须保证清洁和正确的装配间隙。

3. 大修流程
大修是对风机进行全面解体、检查、修理和恢复的过程。主要包括:拆除联轴器护罩、断开联轴器;吊出转子总成;全面检查并修理或更换叶轮、主轴、轴承轴瓦密封件;清理轴承箱及油路;修复机壳内衬(如有);重新组装并进行精确的对中找正;最终单体试车,监测振动、温度、电流等参数直至合格。

第四部分:输送工业气体的通风机特殊考量

离心通风机不仅输送空气,还广泛应用于输送各类工业气体,如二氧化碳CO₂氮气N₂氧气O₂氦气He氖气Ne氩气Ar氢气H₂以及各种混合工业气体。输送介质的变化,对风机的设计、选材、结构及运行提出了特殊要求:

气体物性影响密度:风机的压力与介质密度成正比。输送密度大于空气的气体(如CO₂O₂)时,在相同转速和尺寸下,风机产生的压力会增高,所需功率也增大;反之,输送密度小的气体(如H₂He),则压力和功率会显著下降。选型时必须进行性能换算,公式为:所需压力等于标准空气下压力乘以介质密度与空气密度的比值;所需功率等于标准空气下功率乘以介质密度与空气密度的比值。 腐蚀性:如湿氯气、含硫烟气等。需选用耐腐蚀材料(如不锈钢、钛材、玻璃钢)或内部施加防腐涂层。 毒性、易燃易爆性:如H₂CO、煤气等。对风机的气密性要求极高,须采用碳环密封等高效密封形式,防止泄漏;同时电机和电气设备需满足相应的防爆等级。 纯度与清洁度:输送高纯气体(如电子行业用的N₂Ar)时,风机内部需高度清洁,避免油污、颗粒污染,通常采用无油润滑设计(如干气密封、磁力驱动)和特殊表面处理。 结构适应性调整材质选择:输送氧气时,所有流通部件严禁使用油脂,并需采用禁油材料和结构,防止燃爆。 密封强化:如前所述,针对贵重、有毒有害气体,必须配置高性能密封系统。 冷却与保温:输送高温气体(如工业烟气)需考虑轴承、机壳的冷却;输送低温或易冷凝气体则需保温。 运行安全: 对于可能形成爆炸性混合物的气体,风机需设置静电导出装置,防止电荷积聚。 启动前需用惰性气体(如N₂)对风机和管道进行吹扫置换。 设置完善的安全监测仪表,如泄漏检测、压力超限报警、振动监测等。

结论

离心式通风机,特别是如9-26№16D这样的高压系列,是工业体系中的坚实力量。深入理解其型号背后的技术参数,熟练掌握从风机主轴轴承轴瓦转子总成密封等关键配件的结构与功能,是进行有效维护和精准修理的基础。而当风机应用于输送各类工业气体时,更必须将介质特性作为核心考量,在选型、用材、密封及安全防护上采取针对性措施。作为一名风机技术工程师,我们应持续深化对设备机理的认识,积累实践经验,方能确保每一台风机在其生命周期内都能可靠、高效、安全地运转,为工业生产保驾护航。

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