污水处理风机基础知识与应用实践

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：污水处理风机、C250-1.7多级离心鼓风机、风机配件、风机维修、工业气体输送、轴瓦轴承、碳环密封

一、污水处理风机概述与技术原理

污水处理风机是活性污泥法污水处理工艺中的核心设备之一，其主要功能是为生化池中的好氧微生物提供充足的溶解氧，确保微生物正常代谢分解有机污染物。在污水处理系统中，鼓风机能耗约占全厂总能耗的50%-70%，因此风机的选型、运行和维护直接关系到污水处理效果和运行成本。

离心式鼓风机作为污水处理厂的主流曝气设备，其工作原理基于动能转化为压力能的物理过程。当电机驱动叶轮高速旋转时，气体从进气口轴向进入叶轮，受叶轮叶片推动加速，随后进入扩压腔，气流速度降低而压力升高，从而实现气体加压输送。对于多级离心鼓风机，气体依次通过多个叶轮和扩压器，逐级增压，最终达到所需的出口压力。

根据污水处理工艺要求，风机必须提供稳定的气量和适当的压力。风量由生化池的需氧量决定，而压力则需克服管路损失、曝气器阻力及液位静压，其中液位静压是最主要的压力影响因素，计算公式为：压力等于水的密度乘以重力加速度乘以水深。以典型污水处理厂5-6米水深为例，所需压力约为1.5-1.7个大气压（表压）。

二、污水处理风机型号C250-1.7详解

C250-1.7污水处理风机是C型系列多级离心鼓风机中的典型代表，广泛应用于中型市政污水处理厂和工业废水处理设施。

型号含义解析：

C250-1.7污水处理风机的技术特点：

三、主要风机配件详解

风机的长期稳定运行依赖于关键配件的性能和质量。以C250-1.7污水处理风机为例，其主要配件包括：

1. 风机主轴
主轴是传递扭矩、支撑转子的核心部件，承受着复杂的交变应力（包括扭转应力、弯曲应力和离心应力）。通常采用高强度合金钢（如40Cr、35CrMo）经锻造、粗加工、调质热处理、精加工、动平衡等工序制成。表面硬度、同心度、轴肩过渡圆角的光滑度都至关重要，以避免应力集中导致疲劳断裂。主轴与叶轮的配合多采用过盈配合加键连接，确保高速旋转下不松动。

2. 风机轴承与轴瓦
多级离心风机常采用滑动轴承（轴瓦），因其承载能力强、阻尼性能好、适于高速重载工况。轴瓦通常由钢背衬层和巴氏合金（白合金）衬里构成，巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力。运行中，轴颈与轴瓦间形成稳定的油膜，实现液体摩擦。润滑油系统必须持续供给清洁、适当粘度的润滑油，带走摩擦热，油温通常控制在40-50℃。轴承座上设有振动和温度传感器，实时监控运行状态。

3. 风机转子总成
转子总成是风机的“心脏”，包含主轴、各级叶轮、平衡盘、联轴器等所有旋转部件。叶轮是核心做功元件，多采用后弯式或径向式叶片，材料为不锈钢或铝合金，经精密铸造或五轴加工中心铣制而成，并经过严格的动平衡校正（精度等级常达G2.5或更高）。平衡盘用于平衡多级叶轮产生的轴向推力，减小止推轴承的负荷。转子总成的装配精度直接决定风机的振动水平和效率。

4. 气封与油封（密封系统）

5. 轴承箱
轴承箱是容纳轴承、提供润滑并散热的壳体部件。要求有足够的刚度和精度，确保轴承孔的中心线同轴度和水平度。箱体上设有进油口、回油口、透气帽、油位视镜及测温测振接口。内部油路设计要确保润滑油能充分覆盖轴承接触区。

6. 碳环密封
在要求零泄漏或输送特殊气体的场合，碳环密封是重要选择。它由若干段浸渍树脂或金属的石墨环组成，靠弹簧力抱紧在转轴上。石墨具有自润滑性，即使与轴发生轻微摩擦，也能保持低磨损。碳环密封几乎能达到零泄漏，但成本较高，对轴颈的表面粗糙度和硬度有要求。

四、风机常见故障与修理维护

污水处理风机常年连续运行，处于潮湿、微腐蚀性环境中，维护修理至关重要。

常见故障及原因分析：

修理流程与要点：

预防性维护建议：建立定期巡检制度（每日记录振动、温度、压力、流量）；定期化验润滑油（每3-6个月）；定期清洗进口过滤器；根据运行小时数制定大、中修计划（通常大修周期为3-5年或24000-40000运行小时）。

五、输送工业气体的风机选型与应用

污水处理风机主要输送空气，但离心风机技术同样广泛应用于输送各类工业气体。不同气体的物理化学性质（分子量、密度、粘度、比热容、腐蚀性、危险性）对风机设计、材料选择和密封系统提出了特殊要求。

常用风机系列与适用气体：

输送特殊气体的关键考量：

以输送二氧化碳（CO₂）为例：CO₂密度大于空气，且潮湿时有一定腐蚀性。风机材料可选用304或316不锈钢；密封需加强，防止泄漏（CO₂是温室气体）；由于密度大，相同体积流量下电机功率需求比空气大，选电机时需留足余量。若CO₂中含有水分，需在前端设置高效分离器，并在停机时保证机内干燥，防止形成碳酸腐蚀。

六、总结

污水处理风机，以C250-1.7污水处理风机为代表的C系列多级离心鼓风机，以其运行稳定、效率较高、调节方便等优点，在污水处理领域占据主导地位。深入理解其型号含义、工作原理、配件构成和维护修理要点，是保障污水处理厂安全、稳定、经济运行的基础。

同时，离心风机技术也是工业气体输送领域的核心。面对空气、惰性气体、腐蚀性气体、易燃易爆气体等不同介质，通过选择恰当的系列（C、D、AI、S、AII）、匹配合适的材料、设计严密的密封系统和安全防护，风机能够安全高效地服务于化工、冶金、空分、电子、能源等众多行业。

作为风机技术人员，我们的任务不仅是确保设备正常运转，更要通过精细化的选型、维护和改造，挖掘节能潜力，延长设备寿命，适应日益严格的环保和安全要求，让风机技术更好地服务于水处理清洁事业和现代工业生产。