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污水处理风机基础知识与C150-1.3型号深度解析及风机技术漫谈

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:污水处理风机,C150-1.3型多级离心鼓风机,风机配件,风机维修,工业气体输送,离心鼓风机,轴瓦,转子总成,碳环密封

引言

在污水处理工艺中,曝气环节是生化处理的核心,而风机则是曝气系统的“心脏”。它为好氧微生物提供必需的氧气,确保生化反应的顺利进行,直接关系到污水处理的效率、能耗与最终出水水质。作为一名风机技术从业者,我深知选择、理解、维护一台适合的鼓风机至关重要。本文将围绕污水处理风机的核心:多级离心鼓风机展开,并以C150-1.3型号为例进行深度剖析,同时系统讲解其关键配件、常见维修要点,并拓展介绍适用于输送各类工业气体的风机系列,旨在为同行及用户提供一份实用的技术参考。

第一章:污水处理风机基础与C系列多级离心鼓风机概述

污水处理风机主要任务是提供稳定、具有一定压力的空气流。其选型核心参数是风量(通常以每分钟立方米或每小时立方米计)和风压(以千帕、米水柱或大气压计)。风量由污水处理的生化需氧量决定,而风压主要由曝气系统终端(曝气头或曝气管)的淹没深度、管路沿程阻力及局部阻力之和决定。

在众多风机类型中,多级离心鼓风机因其效率较高、运行稳定、流量调节范围相对较宽、维护成本适中,在中等风压要求的污水处理项目中应用极为广泛。我们所说的“C”型系列多级离心鼓风机便是其中的经典代表。

该系列风机通常采用多级叶轮串联的结构。空气从进气口进入,经由第一级叶轮加速增压后,进入扩压器和回流器,将速度能部分转化为压力能,并引导气流以合适的角度进入下一级叶轮。如此逐级压缩,最终在出口达到所需的压力。级数越多,通常能达到的出口压力也越高。其驱动一般通过电机经联轴器直接带动主轴高速旋转实现。

第二章:C150-1.3型污水处理风机型号详解

以“C150-1.3”这一具体型号为例,我们可以完整解读其技术含义:

“C”:代表该风机属于C系列多级离心离心鼓风机。这个系列通常设计为多级、低速或中速、结构紧凑、可靠性高的离心鼓风机。 “150”:代表风机在标准进气状态下的额定流量,单位为立方米每分钟。即该风机每分钟可输送150立方米的空气(在标准进气条件下)。 “-1.3”:代表风机的出口表压为1.3公斤力每平方厘米,约等于0.13兆帕,或1.3个标准大气压(表压)。这是一个关键参数,意味着风机出口的绝对压力约为环境大气压(1个标准大气压)加上1.3个标准大气压的表压,总计约2.3个绝对大气压。这个压力值的选定,正是基于污水池中曝气头安装水深的估算。简单来说,克服水深静压(约每10米水深增加1个大气压)加上管道系统阻力,需要风机提供不低于此值的压力。型号中没有“/”符号,表明其进口压力为标准大气压(1个绝对大气压)

因此,C150-1.3型风机是一台适用于需要每分钟供应150立方米空气、出口压力为1.3公斤力每平方厘米(表压)的污水处理曝气场景的多级离心鼓风机。其流量与压力的匹配,是通过精确的水力设计和叶轮级数来实现的。

第三章:C系列风机核心配件解析

一台稳定运行的C系列风机,依赖于其内部精密的配件协同工作。以下是关键部件的说明:

风机主轴:作为风机的核心传动部件,主轴承载所有旋转零件(叶轮、平衡盘等)并传递扭矩。它必须具有极高的强度、刚度和动平衡精度,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“做功心脏”,通常包括主轴、所有级的叶轮、平衡盘、锁紧螺母以及可能存在的轴套等。转子总成在装配后需进行高速动平衡校正,以确保运行时振动值在允许范围内,这对风机寿命和稳定性至关重要。 风机轴承与轴瓦:C系列风机常采用滑动轴承,其承载部分称为轴瓦。轴瓦内衬有巴氏合金等耐磨材料,与主轴轴颈形成油膜润滑,具有承载能力强、运行平稳、噪音低、耐冲击的优点。轴承箱是容纳轴承和润滑油的壳体。 密封系统气封:通常指级间密封和轴端密封(靠近叶轮侧),用于防止高压气体向低压区泄漏,提高风机效率。形式多样,包括迷宫密封、蜂窝密封等。 油封:主要用于轴承箱两端,防止润滑油外泄,并阻止外部灰尘进入轴承箱。常见为骨架油封或橡胶唇封。 碳环密封:这是一种高性能的接触式或微接触式机械密封,尤其在处理特殊气体或要求极低泄漏的场合使用。由多个碳环串联组成,在弹簧力作用下与轴轻微接触,形成多级节流密封,能有效封堵气体。在要求严格的污水处理风机或输送工业气体的风机上,碳环密封是确保安全和效率的重要配置。 轴承箱:容纳主轴轴承(轴瓦),并作为润滑油循环系统的储油和散热部件,要求密封良好,结构坚固。

第四章:C系列污水处理风机的常见故障与维修要点

正确的维护和及时的修理是保障风机长周期运行的关键。

振动超标原因:最常见原因是转子总成动平衡破坏,可能由于叶轮结垢、磨损不均、部件松动引起。其次,对中不良(电机与风机主轴中心不对正)、轴承(轴瓦)磨损、基础松动等也会导致振动。 维修:停机检查对中情况;检查轴承间隙(压铅法测量轴瓦顶隙、侧隙);若怀疑动平衡问题,需将转子总成送专业动平衡机校正。清除叶轮污垢必须彻底。 轴承温度过高原因润滑油问题(油质劣化、油量不足、油型号不对)、轴瓦磨损间隙不当(过小导致油膜难以形成,过大导致油压不稳)、冷却系统故障(冷油器堵塞)、安装不当(预紧力过大)。 维修:检查油位、油质,必要时更换合格润滑油。检测轴承温度传感器和冷却系统。停机检查轴瓦接触面和间隙,必要时刮研或更换新轴瓦。 风量或风压不足原因进口过滤器堵塞导致进气不足;密封间隙磨损过大(特别是级间密封和轴端气封),内泄漏严重;叶轮腐蚀或磨损,效率下降;转速未达额定值(电机或皮带问题)。 维修:清洁或更换滤芯;检查并更换磨损的密封件;检查叶轮状态,严重时需更换;校验电机转速和电源频率。 异常噪音原因:轴承损坏、齿轮啮合不良(若为齿轮增速型)、转子与静止件摩擦、喘振现象。 维修:针对性检查相应部位。特别注意避免风机在喘振区运行,需检查出口管路和阀门是否通畅,流量是否过低。 润滑油泄漏原因油封老化或损坏是主因;轴承箱结合面密封垫片损坏;油位过高;呼吸器堵塞导致箱内压力高。 维修:更换高质量油封;更换密封垫片;调整至正常油位;清理呼吸器。

预防性维护建议:建立定期巡检制度,监测振动、温度、压力、流量参数;定期进行润滑油化验分析;按运行小时数制定大修计划,系统检查所有关键部件。

第五章:输送工业气体的风机系列简介

除了处理空气,风机在工业生产中还需输送各种特殊气体。不同气体物性(密度、粘度、毒性、爆炸性、腐蚀性)差异巨大,对风机设计、材料、密封和安全措施提出了特殊要求。基于通用离心风机技术,衍生出多个专用系列:

“D”型系列高速高压多级离心鼓风机:采用齿轮箱增速,使叶轮工作在更高转速,从而实现单级更高压比和更紧凑的结构。适用于需要更高出口压力的空气或气体输送场合,如高压曝气、某些化工工艺流程。 “AI”型系列单级悬臂加压风机:叶轮悬臂安装,结构相对简单。适用于中低压力、大流量的清洁或轻度污染气体输送。维护相对方便。 “S”型系列单级高速双支撑加压风机:通常采用齿轮增速,叶轮高速旋转,两端有轴承支撑,稳定性好。流量和压力范围较宽,效率高,常用于要求较高的工艺气体输送,如大型空分装置中的空气增压。 “AII”型系列单级双支撑加压风机:叶轮置于两个轴承之间,刚性更好,适用于更重型的工况或输送密度较大的气体。结构稳固,应用范围广。

可输送气体举例与要点

空气、工业烟气:最普遍,但烟气可能含尘、腐蚀性成分,需考虑材质防腐和耐磨,以及可能的结垢清理方式。 二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、惰性气体(He, Ne, Ar):重点是密封性要求极高,防止贵重气体泄漏或外部气体渗入。氧气风机还需确保所有接触氧气的部件绝对禁油,并采用防爆电机,因为高压氧气遇油易爆。 氢气(H₂):密度极小,极易泄漏,且爆炸范围宽。对风机密封(常采用干气密封、迷宫密封与氮气阻封组合)和防爆设计的要求最为严苛。材料有时需考虑氢脆现象。 混合无毒工业气体:需明确气体具体成分和比例,以确定其平均分子量(影响压缩功)、温度、是否可能冷凝等,从而正确选型和选择材料。

结语

风机技术,特别是应用于污水处理和工业气体输送领域的风机,是一门融合了流体力学、材料科学、机械制造与自动控制的实践学科。从基础的C150-1.3污水处理风机,到复杂的特种气体输送风机,其核心都在于对工况的深刻理解、对设备的精细设计与制造、以及对运行维护的严谨执行。希望本文能帮助读者建立起对污水处理离心鼓风机从型号解读、结构认知、维护要点到外延应用的基本知识框架。在实际工作中,务必遵循设备说明书,结合具体工况,与专业技术人员充分沟通,才能确保风机系统安全、高效、长久地运行。

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