AI700-1.213/0.958型悬臂单级单支撑离心风机技术解析
作者：王军（139 7298 9387）
关键词： 离心风机、悬臂式、单级单支撑、滑动轴承、轴瓦、风机选型、气体输送
引言
离心风机作为工业领域的关键设备，广泛应用于气体输送、通风排气、工艺循环等多个环节。其性能的可靠性与适用性直接关系到生产系统的稳定运行。在众多风机类型中，悬臂式单级单支撑离心风机因其结构紧凑、维护便捷等特点，在特定工况下展现出显著优势。本文将围绕AI700-1.213/0.958型悬臂单级单支撑离心风机（采用滑动轴承-轴瓦结构）展开详细说明，重点解析其型号含义、使用范围及核心配件，以期为风机技术选型与应用提供参考。

一、风机型号释义与技术参数
风机型号是识别设备性能与结构特征的重要标识。以AI700-1.213/0.958为例，其命名规则遵循行业通用标准，具体解析如下：
“AI”：代表风机系列代号，其中“A”通常表示悬臂式结构（Impeller Overhung），“I”可能表示单级（Single Stage）或特定设计序列。悬臂式指叶轮仅在一端由轴承支撑，另一端悬空，适用于中低压工况。
“700”：表示额定流量为700立方米/分钟（m³/min）。这是风机在标准进气状态下的容积流量，是选型的核心参数之一。
“-1.213”：表示风机出口压力为1.213个大气压（绝对压力），约等于123.4 kPa（千帕）。此压力值反映了风机的增压能力，是克服系统阻力的关键。
“/0.958”：表示风机进口压力为0.958个大气压（绝对压力），约等于97.1 kPa。进口压力低于标准大气压（1.013 bar）可能表明风机处于抽吸工况或高海拔环境。若无“/”及后续数值，则默认进口压力为1个大气压。
该型号风机采用滑动轴承（轴瓦） 作为支撑结构，区别于滚动轴承，滑动轴承具有承载能力强、耐冲击、寿命长等特点，尤其适用于高速、重载或连续运行工况。
主要技术参数范围（典型值）：
流量：700 m³/min（可调范围约600-800 m³/min）
出口压力：1.213 atm（绝对）
进口压力：0.958 atm（绝对）
转速：根据叶轮设计，通常在2000-4000 rpm之间
介质温度：≤200°C（取决于密封和冷却设计）
适用介质：空气、无毒工业气体（如CO₂、N₂、O₂、He、Ne、Ar、H₂等）

二、悬臂单级单支撑结构特点
悬臂式单级单支撑结构是离心风机的一种经典设计，其核心特征如下：
1. 悬臂设计：叶轮安装于主轴一端，另一端由轴承箱支撑。这种布局减少了轴承数量，简化了结构，降低了维护成本。但需确保转子动力学稳定性，避免悬臂端振动过大。
2. 单级压缩：仅通过一级叶轮实现气体增压，效率虽低于多级风机，但结构简单、成本低，适用于中低压场合。
3. 单支撑轴承：仅在一端设置轴承箱（通常含径向与推力轴承），承担全部径向和轴向载荷。滑动轴承（轴瓦）在此类设计中优势明显：
高负载能力：油膜润滑可承受较大冲击载荷。
阻尼特性：油膜具有减振作用，有利于转子稳定。
寿命长：磨损均匀，维护周期长。
与双支撑风机对比：
双支撑风机（如AII1240型）叶轮两端均有轴承支撑，刚性更强，适用于更高压力或更大流量工况，但结构复杂、成本高。悬臂式风机则更紧凑，适用于空间受限或中低压场景。

三、适用介质与行业应用
AI700型风机广泛输送多种气体，其材质与密封设计需根据介质特性定制：
1. 适用介质：
空气：通风、冷却、燃烧送风。
惰性气体：如N₂、Ar、He，用于化工保护气输送。
活性气体：如O₂（需禁油处理）、CO₂（需防腐材质）。
轻气体：如H₂，需考虑密封特殊性（如干气密封）。
混合无毒工业气体：如污水处理中的曝气气体。
2. 典型行业应用：
污水处理曝气供氧：风机向生化池充氧，促进微生物降解有机物。流量与压力需匹配曝气盘深度与密度。
冶金工业高炉鼓风：为高炉提供富氧空气，要求风机耐高温、抗波动。
化工生产气体输送：输送反应气、循环气，材质需耐腐蚀（如不锈钢316L）。
电力行业烟气脱硫：输送石灰石浆液或氧化空气，需防腐涂层或特种合金。
浮选洗煤选矿：为浮选槽提供气流，介质可能含粉尘，需前置过滤。
水泥窑风机：作为一次风或二次风，耐高温设计（≥200°C）。
选型注意事项：
气体密度：轻气体（如H₂）需更高转速达到相同压力。
腐蚀性：介质含硫、氯等成分时，需选择不锈钢或涂层。
颗粒物：含尘气体需加装过滤器，并采用耐磨叶轮。

四、核心配件解析
风机的性能与寿命取决于关键配件的设计与质量。以下针对AI700型滑动轴承风机的核心配件进行解析：
1. 叶轮（Impeller）
类型：后向或前向叶片，后向叶片效率高、功耗低，适用于该型号。
材质：碳钢（Q235B/B16）、不锈钢（304/316）、合金钢（2205双相钢），根据介质选择。
工艺：焊接或铆接，动平衡等级不低于G6.3（IS1940）。
2. 主轴（Shaft）
设计：高强度合金钢（如42CrMo），调质处理，悬臂端需计算临界转速。
支撑跨度：单支撑结构中，主轴长度需优化以避免共振。
3. 滑动轴承（轴瓦，Bearing Bush）
结构：剖分式，便于维护。瓦衬材料为巴氏合金（Sn-Sb-Cu），厚度1-3mm。
润滑：强制油润滑，带油泵、冷却器及过滤器。油膜厚度需保证≥0.05mm。
特点：耐磨、抗冲击，但启动摩擦较大，需预供油系统。
4. 密封系统（Sealing）
类型：迷宫密封（非接触式）用于空气/惰性气体；机械密封或干气密封用于易燃/有毒气体（如H₂）。
材质：碳环、氟橡胶、聚四氟乙烯等。
5. 机壳（Casing）
设计：蜗壳状，铸铁或焊接钢板制成。出口角度可调（0°-180°）。
保温/防腐：高温工况加保温层，腐蚀环境涂环氧树脂。
6. 进风口与调节装置
进风口：锥形集流器，减少入口涡流。
调节： 进口导叶或变频调速，实现流量控制。
7. 润滑与冷却系统
油站：包含油箱、泵、冷却器、滤油器（精度25μm）。
冷却： 水冷或空冷，保持油温≤45°C。

五、与其它风机系列的对比
为突出AI700型特点，以下与常见风机系列对比：
风机型号 流量 (m³/min) 结构特点 应用场景
C230 230 多级、双支撑 低压大流量，如矿山通风
D320 320 高速、高压 化工流程增压
AI420 420 悬臂单级 通用工业送风
AI700 700 悬臂单级单支撑 中流量中压，如曝气、鼓风
S840 840 单级高速双支撑 高能效场合
AII1240 1240 双级双支撑 高压、大流量，如高炉鼓风
G系列 可变 通风机 一般通风
Y系列 可变 引风机 烟气排放
AI700型在流量与压力间取得平衡，悬臂设计降低了制造成本，适用于无需极高压力的场景。

六、维护与故障预防
基于滑动轴承的特点，维护重点包括：
1. 油系统监控：定期检测油质、油温、油压，更换滤芯。
2. 振动检测：安装振动传感器，关注悬臂端振幅，避免油膜振荡。
3. 对中检查：电机与风机对中误差≤0.05mm。
4. 常见故障：
轴承磨损：油杂质过多或供油不足。
叶轮腐蚀：介质腐蚀性超预期。
振动超标：转子不平衡或基础松动。

结语
AI700-1.213/0.958型悬臂单级单支撑离心风机以其结构简洁、维护便捷、适用性广的特点，在工业气体输送领域占据重要地位。滑动轴承（轴瓦）的应用提升了其可靠性与寿命，但需配套完善的润滑系统。选型时需综合考虑介质特性、压力需求及环境条件，以确保风机高效、稳定运行。未来，随着材料与制造技术的进步，此类风机将向更高效率、更智能调控方向发展。

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