作者：王军（139 7298 9387）
关键词： 离心风机、悬臂式、单级单支撑、AI700-1.32、滚动轴承、风机配件、气体输送
引言
在工业流体输送领域，离心风机作为核心动力设备，其性能与可靠性直接关系到整个生产系统的稳定运行。风机技术历经多年发展，形成了多种结构形式与系列型号，以适应不同工况的需求。其中，悬臂式单级单支撑离心风机因其结构紧凑、维护便捷、适用性广等特点，在众多工业场景中占据重要地位。本文将聚焦于AI700-1.32型滚动轴承悬臂离心风机，深入剖析其型号含义、技术特点、适用范围，并对核心配件进行详细解析，旨在为风机选型、使用及维护人员提供一份实用的技术参考。
一、 离心风机基础与型号体系概述
在深入探讨特定型号之前，有必要对离心风机的基础知识和型号命名规则进行简要回顾。
1. 离心风机工作原理
离心风机的工作原理基于动能转换。当叶轮被原动机（通常是电机）驱动高速旋转时，叶片间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和导流，速度能转变为压力能，从而形成具有一定压力和流量的气流，从出口排出。与此同时，叶轮中心处形成低压区，外界气体被持续吸入，构成连续流动。
2. 常见结构形式
根据转子的支撑方式，离心风机主要分为：
双支撑风机（如S840, AII1240系列）： 叶轮位于两个轴承之间。优点是转子稳定性好，适用于大型、高压场合；缺点是结构复杂，拆装不便。
悬臂式风机（如AI420, AI700系列）：
叶轮安装在主轴的一端，呈悬臂状，轴承位于单侧。优点是结构简单紧凑、轴向尺寸小、易于拆装维护；缺点是对转子动平衡精度要求极高。
根据叶轮级数，可分为单级（一个叶轮）和多级（多个叶轮串联，如C230, D320系列）。多级风机能产生更高的压头。
3. 型号命名规则解读
国内风机型号多采用汉语拼音字母和数字组合的方式，表征其结构、性能和用途。参考您提供的示例：
字母部分：
“A”代表悬臂式结构，“I”或“II”可能代表第一次或第二次设计序列。“S”可能代表双支撑或高速。“C”、“D”等可能代表特定用途或系列代号。“G”代表通风机，“Y”代表引风机。
数字部分（如700）：
通常代表风机机号或叶轮直径（分米），或如您所提供的，直接代表额定流量（m³/min）。在AI700中，“700”即表示该风机在额定条件下的流量为700立方米每分钟。
压力参数（如-1.32）： “-”后的数字“1.32”表示风机出口的表压，单位为公斤力/厘米²
(kgf/cm²)，约等于工程大气压（at）。1.32即表示出口压力为1.32个大气压（绝压约为2.32
atm）。需要注意的是，在标准国际单位制中，压力常用Pa或kPa表示，1 kgf/cm² = 98.0665 kPa。
进/出口压力（如/0.987）：
如选矿风机型号“C350-1.14/0.987”中，“/0.987”明确指出了风机进口处的绝对压力为0.987个标准大气压（约为74
mmHg的真空度）。如果型号中未标注“/”及后续数字，通常默认为风机进口压力是1个标准大气压。
据此，AI700-1.32可以解读为：一种悬臂式（A）单级离心风机（I），其设计额定流量为700
m³/min，在进口压力为1标准大气压的条件下，出口产生的压力为1.32 kgf/cm² (约129.4 kPa)。后缀“滚动”指明其采用滚动轴承支撑。
二、 AI700-1.32型悬臂单级离心风机详解
1. 型号含义与技术特征
型号： AI700-1.32（滚动轴承）
结构形式：
单级、单吸入口、悬臂式支撑。叶轮悬臂地安装在主轴的一端，由位于另一端的两个滚动轴承（通常为双列向心球面滚子轴承）共同支撑。这种结构省去了叶轮侧的轴承座，使得风机整体结构非常紧凑。
流量： 700 m³/min (42,000 m³/h)。这是一个在特定进口状态（如20℃, 101.325
kPa）下的设计值，实际运行流量会随管网阻力变化。
压力： 出口压力1.32 kgf/cm² (G) (约129.4 kPa G)。这表明该风机属于高压离心风机范畴，能够克服较高的系统阻力。
驱动方式： 通常通过联轴器与电动机直联，或通过皮带轮变速传动。
轴承型式：
滚动轴承。其优点是摩擦阻力小、效率高、启动容易、润滑油耗量少、维护相对简单。对于AI700这个尺寸的风机，滚动轴承提供了可靠的支撑和足够长的使用寿命。
2. 性能曲线与工作点
风机的性能通常用性能曲线表示，包括压力-流量（P-Q）曲线、功率-流量（N-Q）曲线和效率-流量（η-Q）曲线。
P-Q曲线： 通常呈下降趋势，流量增大时，出口压力降低。
N-Q曲线： 对于离心风机，功率通常随流量增加而增大。
η-Q曲线： 存在一个最高效率点（BEP），风机在此工况下运行最经济。
用户应结合管网特性曲线，将风机的工作点选择在高效区内，且应避开喘振区（小流量不稳定工况）和阻塞区（大流量效率急剧下降区）。
3. 适用范围
AI700-1.32风机凭借其高流量和中高压头的特性，适用于多种需要输送大量气体并克服显著系统阻力的工业流程，特别是那些需要紧凑设计的场合：
污水处理曝气： 向生化池中鼓入空气，为好氧微生物提供氧气。其压力可用于克服水深带来的静压和管路损失。
冶金工业： 用于小型高炉鼓风或作为其他熔炼炉的助燃风机、冷却风机。
化工生产： 输送各种工艺气体（见引言列表），如反应釜加压、气体循环、物料输送等。需注意气体成分对材质的特殊要求（如防腐）。
电力行业： 可用于烟气脱硫（FGD）系统中的氧化风机，将空气强制送入吸收塔，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。
浮选洗煤与选矿： 在浮选槽中产生气泡并搅拌矿浆，是实现矿物分离的关键设备。
水泥制造： 可作为窑头、窑尾的密封风机或小型冷却风机。
造气炉： 为化铁炉、炼铁炉、氧化炉等提供燃烧所需的空气或氧气。
适用气体：
该系列风机通常默认适用于空气、无毒惰性气体。若用于输送引言中提到的特殊气体（如O₂、H₂、CO₂等），必须在订货时明确说明，因为这对风机的密封结构、流道材质、防爆要求、清洗要求等有完全不同且严格的规定。例如，输送氧气需禁油并采用特殊材质；输送氢气需极高的密封性以防泄漏爆炸。
三、 风机核心配件解析
一台离心风机主要由机壳、转子组（叶轮、主轴、轴承箱）、密封组、传动组、底座等部件构成。以下对AI700-1.32的关键配件进行解析：
1. 叶轮 (Impeller)
功能： 风机的“心脏”，是实现能量转换的核心部件。其设计、制造质量直接决定风机的性能、效率和可靠性。
结构：
通常由前盘、后盘、叶片和轮毂焊接或铆接而成。对于AI700-1.32这种高压风机，多采用后向叶片（弯曲方向与旋转方向相反），虽然产生的绝对压力较前向叶片低，但效率更高，功率曲线不易过载，性能更稳定。
材质：
根据输送介质而定。常规空气可选用Q235B碳钢或Q345R低合金钢；有腐蚀性（如湿法脱硫烟气、化工气体）需采用316L不锈钢、2205双相不锈钢甚至更高级的耐蚀合金；输送煤粉、矿粉等含尘气体时，需采用耐磨钢板（如NM360/400）或堆焊耐磨层。
工艺： 需经过精密的下料、成型、焊接、热处理、动平衡（要求达到G6.3或更高等级）等一系列严格工序。优异的动平衡是保证悬臂风机平稳运行、振动小的关键。
2. 主轴 (Shaft)
功能： 传递扭矩，支撑叶轮旋转。
要求：
具有足够的强度、刚度和耐磨性。悬臂结构使得主轴承受较大的弯矩，其设计尤为重要。材质常选用45号优质碳素钢或42CrMo合金钢，并进行调质处理以提高综合机械性能。与轴承、密封配合的轴颈部位需精加工并可能进行表面淬火处理以提高硬度和耐磨性。
3. 轴承箱与滚动轴承 (Bearing Housing & Rolling Bearings)
功能： 支撑转子，保证其自由、平稳、精确地旋转。
轴承箱： 通常为铸铁（HT250）或铸钢（ZG230-450）件，为轴承提供安装空间和润滑环境，并设计有散热筋。结构需保证刚性，防止变形。
滚动轴承：
对于AI700-1.32，常采用一对背对背或面对面安装的双列圆锥滚子轴承或双列向心球面滚子轴承。前者可同时承受较大的径向力和轴向推力，调隙方便；后者具有调心功能，能补偿少量的同轴度误差。轴承的选型需精确计算其额定寿命（通常要求L10h寿命不低于40,000小时），确保其能满足连续运行的要求。润滑方式一般为脂润滑或稀油润滑。
4. 机壳 (Casing)
功能： 收集从叶轮出来的气体，将其动能转化为压力能，并导流至出口。它也是其他部件的安装基础。
结构：
通常采用蜗壳形设计，用钢板焊接而成。对于高压风机，壳体较厚以承受内压。标准设计为水平剖分式，便于转子的安装和检修。进风口常制成收敛式，使气流均匀地进入叶轮。
材质： 通常与叶轮材质匹配，以防电化学腐蚀。
5. 密封组 (Sealing System)
功能： 防止输送气体从轴端泄漏（外泄）或外部空气进入壳体（内漏），对于输送贵重、有毒、易燃易爆气体尤为重要。
类型：
迷宫密封 (Labyrinth Seal): 最常用，非接触式，依靠多次节流效应实现密封。结构简单，可靠性高，但存在微量泄漏。
填料密封 (Packing Seal): 接触式密封，需注入压力稍高于壳内气压的密封液（如水）进行润滑和封堵。用于压力较高或要求泄漏量极小的场合。
机械密封 (Mechanical Seal): 接触式，密封效果最好，几乎零泄漏，但成本高，结构复杂。常用于输送特殊、危险气体。
AI700-1.32根据输送介质不同，可选用迷宫密封或填料密封。
6. 联轴器 (Coupling)
功能： 连接风机主轴与电机轴，传递运动和扭矩，补偿两轴间的少量相对位移。
类型： 常用膜片联轴器或弹性柱销联轴器。膜片联轴器无背隙、免维护、耐高温，能补偿较大的偏差，传递扭矩大，是当前的主流选择。
7. 底座 (Base Frame)
功能： 支撑和固定风机和电机，保证其相对位置不变。通常由型钢和钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度。安装面需精加工，确保风机和电机的对中。
四、 选型、安装与维护要点
1. 选型：
务必提供准确的介质成分、温度、密度、进口压力、所需流量和压力。
明确使用环境（室内/室外、环境温度）和特殊要求（防爆、防腐、噪音要求等）。
计算管网阻力，在风机性能曲线图上绘制管网曲线，选择工作点在高效区且不过载的风机。
对于悬臂风机，尤其要关注其振动、噪音指标和轴承寿命。
2. 安装：
基础： 混凝土基础需牢固、平整，有足够的质量和尺寸以吸收振动。
找正：
风机与电机轴的对中是重中之重，必须使用百分表进行精密找正，确保径向和轴向偏差在允许范围内（通常≤0.05mm）。不良对中是导致振动、轴承和联轴器损坏的主要原因。
管道连接： 进出口管道应独立支撑，严禁将管道重量直接施加在风机壳体上。建议使用软连接（如帆布、橡胶软接）来隔离管道的振动和热位移。
3. 维护：
日常检查： 监听运行声音是否异常；检查轴承温度（一般不超过75℃）；观察振动值是否在允许范围内；检查润滑油位/脂量。
定期维护：
轴承润滑： 按说明书规定周期定期补充或更换润滑脂/润滑油。油脂量不是越多越好，过多会导致轴承温升过高。
振动监测： 定期记录振动数据，趋势性增大往往预示故障（如动平衡失效、对中变化、轴承磨损）。
状态维修： 基于振动分析和轴承温度监测，进行预测性维修，避免意外停机。
长期停机： 应彻底清洗轴承箱并更换新油脂，盘动转子定期旋转，防止轴弯曲和轴承锈蚀。
结语
AI700-1.32型悬臂单级离心风机作为一款流量适中、压力较高的紧凑型风机，凭借其滚动轴承带来的维护便利性和悬臂式结构节省空间的优势，在污水处理、冶金、化工、电力等多个工业领域发挥着重要作用。深入理解其型号含义、性能特点及核心配件的功能与要求，是确保风机正确选型、长期稳定、高效运行的基础。作为一名风机技术从业者，掌握这些基础知识，并结合现场实际不断积累经验，方能更好地驾驭这些工业“肺腑”，为生产系统的顺畅呼吸提供可靠保障。
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