多级离心鼓风机C150-1.35性能、配件与修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机，C150-1.35，性能曲线，风机配件，叶轮，修理维护，振动分析

引言

在工业领域，尤其是污水处理、矿山通风、化工冶炼、物料输送等流程中，离心风机扮演着输送气体、提供动力的核心角色。作为一名风机技术从业者，深入理解所维护设备的工作原理、性能特点及维护要点至关重要。本文将以“C”型系列中的典型型号——C150-1.35多级离心鼓风机为例，系统性地阐述其基础知识、性能参数、核心配件构成以及常见的修理维护策略，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章：离心风机基础与C系列多级鼓风机概述

一、离心风机的基本工作原理

离心风机的工作原理基于动能转换为势能。当电机驱动风机主轴上的叶轮高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，流速和压力随之增加。气体离开叶轮后进入机壳（蜗壳或扩压器），其流通截面逐渐增大，使得气体的流速降低，部分动能进一步转化为静压能，最终以较高的压力从出风口排出。与此同时，叶轮中心部位形成低压区，外部气体在大气压作用下被持续吸入，从而形成连续的气体输送。

二、多级离心鼓风机的结构特点

单级离心风机由于单叶轮提供的能量有限，出口压力通常不高。为了获得更高的压升，将多个叶轮串联在同一根主轴上，每个叶轮外围都配有将动能转化为静压能的导叶或扩压器，就构成了多级离心鼓风机。气体依次通过每一级叶轮和导叶，每经过一级，其压力就得到一次提升。因此，在相同转速下，级数越多，风机所能提供的最终出口压力就越高。

三、C系列多级离心鼓风机的定位

根据行业惯例，如您所述，“C”型系列通常代表常规的多级、低速（通常指转速低于3000r/min）离心鼓风机。其特点是结构坚固、运行稳定、维护方便、技术成熟，适用于中高压力的工况要求。与之相比，“D”系列为高速高压风机，通常采用增速齿轮箱来提高主轴转速；“AI/AII”系列为单级风机，结构相对简单，压力较低；“S”系列为高速单级双支撑，追求高效率和高转速；“G”、“Y”系列则分别服务于通风和引烟气的特定场景。C150-1.35正是C系列中满足特定流量和压力需求的典型产品。

第二章：C150-1.35风机性能参数深度解析

性能参数是风机的“身份证”，准确理解每一项参数的含义及其相互关系，是正确选型、安装、运行和故障诊断的基础。

1. 输送介质：空气
这表明风机设计标准是基于空气的物理性质（密度、粘度等）。若实际介质成分、温度或含尘量发生变化，需重新核算性能。

2. 进风口流量：150 m³/min
流量是单位时间内通过风机的气体体积。此值为进口状态下的体积流量，是风机选型的核心参数之一。它决定了风机的通流能力。

3. 进风口压力：1 Kgf/cm² (约合98.1 kPa，绝压)
此压力为进口绝对压力。1 Kgf/cm²约等于标准大气压，说明风机是在接近常压的条件下进气。在性能计算中，这是一个重要的基准点。

4. 进风口温度：20℃
温度直接影响气体密度。20℃是标准工况温度，是性能标定的基准。

5. 进风口介质密度：1.2 kg/m³
这是性能计算的关键参数。气体密度与压力和温度密切相关，遵循理想气体状态方程。在标准大气压和20℃时，空气密度确为约1.2 kg/m³。风机的压力、功率都与密度成正比。

6. 出风口升压：3500 mmH₂ (约合34.3 kPa)
这是风机出口与进口之间的静压差，是风机克服系统阻力所必须提供的压力。3500mmH₂O属于中高压范围，正是多级离心风机的优势领域。

7. 轴功率：112.4 KW
轴功率是指风机主轴从电机实际接收到的功率。它不包括电机本身的损耗和传动损失。其计算公式可理解为：轴功率 正比于 （流量 × 全压） / （风机效率 × 机械传动效率）。全压等于静压加上动压。

8. 转速：2980 r/min
这是风机转子的额定工作转速，与我国工频电机的同步转速（3000r/min）非常接近，通常由电机通过联轴器直接驱动。转速对风机性能影响巨大，流量与转速成正比，压力与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。

9. 配套电机：Y315M-2，132 KW
电机功率（132KW）必须大于风机轴功率（112.4KW），并留有一定的安全余量（约15-20%），以确保在工况波动或进口条件变化时电机不超载。Y315M-2为鼠笼式异步电机，极数为2，同步转速3000r/min。

性能综合分析：
根据以上参数，我们可以进行简要的性能核算。风机有效功率（气体功率）Pe ≈ (流量 × 压力) / 效率换算系数。若以静压计算，Pe ≈ (150/60 m³/s) × (3500 × 9.8 Pa) / 1000 ≈ 85.75 KW。则风机估算效率 η ≈ 轴功率 / 有效功率 = 85.75 / 112.4 ≈ 76.3%。这个效率水平对于多级离心鼓风机而言是合理且良好的，表明该风机在设计点附近运行效率较高。

第三章：C150-1.35核心配件解析

了解风机的核心配件，是进行维护和修理的前提。C150-1.35作为多级离心鼓风机，其主要部件包括：

1. 转子总成： 这是风机的“心脏”。包括主轴、各级叶轮、平衡盘、联轴器、轴承档等。叶轮通常采用后向型叶片，效率高且性能曲线稳定，材质可能为优质碳钢或不锈钢，需保证动平衡精度极高。平衡盘用于平衡转子工作时产生的巨大轴向推力。

2. 机壳与级间组件： 机壳通常为铸铁或铸钢件，水平剖分式结构，便于检修。内部包含：
* 进气室： 引导气体均匀进入第一级叶轮。
* 扩压器/导叶： 位于每级叶轮之后，将气体动能转化为静压。
* 回流器： 引导经过扩压器的气体以合适的角度进入下一级叶轮进口。

3. <密封系统：> 用于防止气体在轴端泄漏和级间窜气。
* 轴端密封： 常用迷宫密封或填料密封，在要求高的场合会采用机械密封。C150-1.35可能采用迷宫密封，利用多次节流效应来减少泄漏。
* 级间密封： 通常为迷宫式，安装在隔板与主轴之间，防止高压级气体向低压级泄漏。

4. 轴承与润滑系统：
* 支撑轴承： 采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承）或滑动轴承（液体动压轴承），用于承受转子的径向载荷，确保转子平稳旋转。
* 推力轴承： 专门用于承受转子剩余的轴向推力，保护叶轮和密封不被磨损。这是多级风机非常关键的部件。
* 润滑系统： 可能采用脂润滑或稀油润滑。对于2980r/min的转速，若采用稀油润滑，会配有油箱、油泵、冷却器和安全装置。

5. 底座与联轴器： 底座确保风机和电机对中。联轴器通常采用弹性柱销联轴器或膜片联轴器，后者能补偿少量对中误差，传递扭矩。

第四章：风机常见故障与修理维护解析

对风机进行计划性维护和针对性修理，是保障其长周期稳定运行的关键。

一、日常维护与监测

振动监测： 振动是风机最重要的状态指标。应定期使用振动仪测量轴承座的振动速度或位移值。振动异常增大往往是故障的先兆，如转子不平衡、对中不良、轴承损坏、动静件摩擦等。 温度监测： 使用红外测温枪定期检查轴承、电机外壳温度。轴承温度急剧升高，通常预示润滑不良或轴承损坏。 声音监听： 凭借听音棒或经验，倾听风机运行声音。均匀的“嗡嗡”声是正常的，出现刺耳的摩擦声、周期性的撞击声则表明存在故障。 润滑管理： 严格按照规定周期和牌号更换或添加润滑油/脂。保持油位正常，定期检查油质。

二、常见故障分析与修理方法

1. 风机振动超标

原因分析：
转子不平衡： 叶轮磨损、粘灰结垢、零件脱落是主要原因。 对中不良： 风机与电机中心线偏差过大。 轴承损坏： 磨损、疲劳剥落、间隙过大。 基础松动或机座刚性不足。 动静部件摩擦： 如密封件与轴发生摩擦。
修理方案：
停机，断开联轴器，单独盘动风机转子，检查是否灵活有无摩擦。 检查对中情况，重新进行对中校正。 若怀疑转子不平衡，需将转子总成吊出，送至动平衡机上进行现场或离线动平衡校正。对于粘灰的叶轮，需进行清理。 检查并更换损坏的轴承。 紧固地脚螺栓，检查基础状况。

2. 轴承温度过高

原因分析：
润滑油量不足、油质变质、油牌号错误。 冷却系统故障（如油冷器堵塞）。 轴承安装不当（如过盈量过大）、游隙不合适。 轴承本身质量缺陷或已达到疲劳寿命。
修理方案：
检查油位、油质，必要时更换新油。 检查冷却水系统是否畅通。 若温度仍高，需停机更换轴承。安装新轴承时需严格按规程操作，保证清洁度和安装精度。

3. 风量或压力不足

原因分析：
进口过滤器堵塞，导致进气阻力增大。 密封间隙磨损过大，造成级间和轴端泄漏严重。 转速未达到额定值（如电机故障、电压低）。 系统管网阻力实际大于设计值，风机工作在低压大流量区。
修理方案：
清洁或更换进口滤芯。 停机检查各级密封间隙，若超过允许值，需更换或修复密封件。 检查电机和电源。 复核系统管路，排除额外阻力点。

4. 异常噪音

原因分析：
轴承损坏的尖锐声、连续嘶嘶声。 喘振的周期性吼叫声（发生在小流量工况）。 动静件摩擦的刮擦声。
修理方案：
针对轴承问题，更换轴承。 若为喘振，应立即开大出口阀门或打开旁通阀，使风机脱离喘振区，并检查防喘振装置是否正常。 检查并调整动静部件间隙。

三、大修要点
当风机运行一定周期或出现严重故障时，需进行解体大修。流程包括：

准备工作： 切断电源，隔离系统，准备工具和备件。 解体： 按顺序拆除联轴器、轴承箱、上机壳等。 检查测量： 检查转子各部位的径向跳动和端面跳动；测量叶轮、密封、轴承等各部件的间隙和磨损情况，并与标准值对比。 修复更换： 对不合格的部件进行修复（如堆焊、车削）或更换（如叶轮、密封、轴承）。 清洗组装： 彻底清洗所有零件，按相反顺序组装，确保各部位间隙符合要求，特别注意转子的轴向定位和推力轴承的间隙调整。 对中找正： 精调风机与电机的对中。 试运行： 大修后必须进行空载和负载试运行，全面监测振动、温度、压力、流量等参数，合格后方可投入正式运行。

结语

C150-1.35多级离心鼓风机作为工业领域的关键设备，其稳定运行离不开对性能的深刻理解和对配件、维修技术的熟练掌握。本文从基础原理出发，结合具体参数，对该型号风机的性能、结构及维护修理进行了系统性的解析。希望此文能为广大风机技术同仁提供有价值的参考，在实践中做到心中有数，手中有术，共同保障设备的可靠、高效运行。

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