多级离心鼓风机C150-1.7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，C150-1.7，风机性能，风机配件，风机修理，离心风机技术

引言

在工业流体输送与气体增压领域，离心风机扮演着至关重要的角色。其中，多级离心鼓风机凭借其能够提供较高压升的特点，在污水处理、矿山通风、化工工艺、电力脱硫等诸多场合得到广泛应用。本文将围绕离心风机的基础知识展开，并以“C”型系列中的C150-1.7多级离心鼓风机为具体案例，深入剖析其性能参数，并对核心配件构成以及常见的维修保养要点进行系统性说明，旨在为从事风机技术工作的同仁提供一份实用的参考。

第一章 离心风机基础概述

离心风机，其核心工作原理是基于牛顿第二定律及叶轮机械的欧拉方程。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（进口）被甩向叶轮外缘（出口）。在此过程中，气体的静压能和动能均获得增加。随后，高速气流进入蜗壳或扩压器，流速降低，部分动能进一步转化为静压能，最终以较高压力的形式从风机出口排出。

风机的主要性能参数包括：

流量（Q）：单位时间内通过风机的气体体积，通常以立方米每分钟（m³/min）或立方米每小时（m³/h）表示。它反映了风机的输送能力。 压力：分为全压（Pt）、静压（Ps）和动压（Pv）。全压是静压与动压之和，代表了风机赋予单位体积气体的总能量。工程上常用“升压”或“压差”来指代风机出口全压与进口全压之差。案例中出风口升压7000mmH₂O即为压差的一种表示。 功率：
轴功率（Psh）：风机主轴从原动机（如电机）上获得的实际功率，单位通常为千瓦（KW）。 有效功率（Pe）：单位时间内气体从风机中获得的有效能量。其计算公式为：有效功率等于流量与全压的乘积。
效率（η）：风机的气动效率，是有效功率与轴功率的比值，反映了风机将输入机械能转换为气体压力能的完善程度。效率越高，能量损失越小。计算公式为：效率等于有效功率除以轴功率再乘以百分之百。 转速（n）：风机叶轮每分钟旋转的圈数，单位是转每分钟（r/min）。转速对风机的性能有决定性影响。 介质密度（ρ）：输送气体的质量密度，单位是千克每立方米（kg/m³）。风机的压力、功率与介质密度密切相关。当实际工况的介质密度与标准状态（如清洁空气，20℃，101.325kPa，ρ=1.2kg/m³）不同时，需进行性能换算。

根据结构和压力范围，离心风机可分为多种系列：

“C”型系列多级离心鼓风机：由多个叶轮串联构成，每个叶轮后通常配有导叶和扩压器，气体逐级增压，适用于中等流量、高压力场合。 “D”型系列高速高压风机：通常采用高转速设计，单级或多级，结构紧凑，压力高。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装，结构简单，适用于中低压场合。 “S”型系列单级高速双支撑风机：叶轮置于两个轴承之间，转子稳定性好，适用于高速工况。 “AII”型系列单级双支撑风机：类似S型但可能设计参数不同，同样具有较好的稳定性。 “G”是通风机系列：一般用于通风换气，压力较低。 “Y”是引风机系列：常用于锅炉等设备引风，耐温及防磨损性能要求高。

第二章 C150-1.7多级离心鼓风机性能深度解析

C150-1.7是“C”型多级离心鼓风机的一个典型型号。其型号命名通常包含关键信息：“C”代表系列，“150”很可能指额定进口流量为150 m³/min，“1.7”可能代表设计压力或特定代号。结合提供的参数，我们对其性能进行详细解读。

2.1 基本工况参数

输送介质：空气。这意味着风机设计基于空气的物性（比热容、绝热指数等）。 进口流量 (Q)：150 m³/min。这是风机在设计点的体积流量。 进口压力 (P_in)：1 Kgf/cm²（约等于98.0665 kPa，绝压）。此为风机进口处的绝对压力。 进口温度 (T_in)：20 ℃。此为风机进口处的气体温度。 进口介质密度 (ρ)：1.2 kg/m³。此密度对应于标准状态下的空气密度，与给定的进口压力1 Kgf/cm²（绝压，接近大气压）和温度20℃是吻合的。 出口升压 (ΔP)：7000 mmH₂O（约等于68.646 kPa）。这是风机出口与进口之间的静压差或全压差（对于鼓风机，通常指静压升）。换算成工程常用单位约为0.7 kg/cm²。 轴功率 (Psh)：208.2 KW。风机运行于此工况下所需的主轴功率。 转速 (n)：2960 r/min。这是国内工频电机常见的同步转速（对应50Hz电源的2极电机）。 配套电机：JK-2-250KW。表明配套电机为异步电机（JK系列），功率250KW，留有（250 - 208.2 = 41.8 KW）一定的功率裕量，这是必要的，用以应对可能的工况波动、启动电流以及确保长期运行的可靠性。

2.2性能计算与分析

有效功率 (Pe) 计算：
首先将流量和压力单位统一到国际单位制以便计算。流量 Q = 150 m³/min = 2.5 m³/s。出口升压 ΔP = 7000 mmH₂O ≈ 68646 Pa。
有效功率 Pe = Q × ΔP = 2.5 m³/s × 68646 Pa = 171615 W = 171.615 KW。
（注：此处将7000mmH₂O近似视为静压升，用于计算有效功率。严格来说，若给出的是全压升，计算更精确。） 风机效率 (η) 估算：
η = (Pe / Psh) × 100% = (171.615 KW / 208.2 KW) × 100% ≈ 82.4%。
这个效率值对于多级离心鼓风机而言，属于一个较为理想和高效的水平，表明该风机气动设计良好，内部流动损失控制得当。 压力系数、流量系数与比转速：
虽然不进行详细公式推导，但可以定性地理解：该风机流量适中（150 m³/min），压升较高（7000mmH₂O），转速为标准高速（2960r/min）。其比转速（一个综合表征风机流量、压力和转速关系的无因次参数）会处于多级离心风机典型的中低比转速范围，这决定了它采用多级串联的形式来实现高压升。

2.3性能曲线特性
C150-1.7风机的性能曲线（流量-压力曲线）通常呈现随流量增加压力逐渐下降的趋势。在额定点（Q=150 m³/min, ΔP=7000mmH₂O）附近运行效率最高。当流量减小至一定程度时，可能会进入喘振区，这是危险工况，必须避免。当流量过大时，则会进入阻塞区，效率急剧下降。因此，操作时应确保风机在稳定工作区内运行。

2.4 影响因素
若实际运行条件与上述给定条件不符，如进口温度升高、大气压力降低（如高原地区）、或介质成分变化导致密度改变，风机的实际性能将按风机定律（相似定律）发生变化。例如，密度减小，则出口压力近似按密度比例减小，轴功率也近似按密度比例减小。必须根据实际情况进行性能换算，以选配合适的电机和确定运行参数。

第三章 C150-1.7风机核心配件解析

多级离心鼓风机结构复杂，精度要求高。了解其核心配件对于维护和修理至关重要。C150-1.7风机主要包含以下关键部件：

转子组件：这是风机的核心运动部件。
主轴：通常由高强度合金钢制成，具有足够的刚度、强度和临界转速裕度，用于安装叶轮、平衡盘等，并传递扭矩。 叶轮：多级风机有多个叶轮串联。每个叶轮一般采用后向或径向叶片设计，以保证高效率和高压力。材料需根据介质特性选择，如普通空气可选优质碳素钢或低合金结构钢。叶轮需经过精密的动平衡校正，确保高速旋转时的稳定性。 平衡盘/鼓：用于平衡大部分由叶轮产生的轴向推力，减少推力轴承的负荷。是多级风机特有的关键部件。 联轴器：连接风机主轴与电机轴，传递动力。常用膜片式或齿式联轴器，能补偿一定的轴向、径向和角向偏差。
定子组件：风机的主体固定结构。
机壳：通常为铸铁或铸钢结构，分为水平剖分或垂直剖分形式，C型号机多为水平剖分，便于安装和检修。内部形成气体流道。 级间导叶和扩压器：安装在每级叶轮之后，用于引导气流平稳进入下一级叶轮入口，并将气体的动能有效地转化为静压能。其型线设计对效率有显著影响。 进气室与排气室：引导气体均匀进入首级叶轮和从末级扩压器汇集后排出。
密封系统：防止气体泄漏和外部空气进入。
级间密封：通常为迷宫密封，安装在隔板与主轴之间，减少级间窜气。 轴端密封：根据介质和压力选择，可以是迷宫密封、填料密封或机械密封。对于空气介质，常用迷宫密封，结构简单可靠。 平衡盘密封：控制平衡腔室的泄漏量，保证轴向推力平衡效果。
轴承系统：支撑转子，保证其平稳旋转。
径向轴承：通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承。对于C150-1.7这个功率和转速等级，采用滑动轴承的可能性较大，因其承载能力强、阻尼性能好、适用于高速。 推力轴承：承受剩余的轴向推力，通常采用金斯伯雷或米切尔式可倾瓦块推力轴承，能自动调节，承载能力大。
润滑系统：为轴承和齿轮（如果有）提供润滑和冷却。包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及管路仪表等。确保润滑油压、油温和清洁度在要求范围内是轴承长周期运行的关键。 监测仪表：如轴向位移监测、振动监测、温度监测（轴承温度、油温）等，用于实时监控风机运行状态，保障安全。

第四章 C150-1.7风机常见故障与修理解析

风机在长期运行后，难免出现各种故障。及时准确的判断和修理是保证设备完好率的关键。

4.1 常见故障现象、原因及处理措施

故障一：风机振动超标
原因分析：
转子动平衡破坏：叶轮磨损、积灰不均匀、部件松动或脱落。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差。 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。 喘振：风机在小流量区运行。 转子弯曲或部件碰磨。
修理要点：

停机检查，首先确认是否喘振，调整操作工况。 检查地脚螺栓和基础。 重新进行联轴器对中校正。 检查轴承间隙和状态，必要时更换。 将转子组件送往有资质的单位进行动平衡校正。对于现场无法解体的，可尝试现场动平衡。 检查叶轮等部件有无磨损、松动，修复或更换。
故障二：轴承温度过高
原因分析：

润滑油问题：油量不足、油质劣化、油型号不对、油冷却器效果差。 轴承本身问题：安装间隙不当、损坏、疲劳。 负载过大：风机实际工况偏离设计点过远，或系统阻力增加。 对中不良导致附加负荷。
修理要点：

检查油位、油压、油温。化验润滑油质量，必要时更换。 清洗油过滤器、检查冷却器水路。 检查轴承安装情况，测量间隙，若损坏则更换新轴承。 复核工况和对中情况。
故障三：风量或压力不足
原因分析：

转速未达到额定值（如电机故障、皮带打滑等）。 进口过滤器堵塞或管道阻力过大。 密封间隙磨损过大，内泄漏严重。 叶轮磨损、腐蚀，导致性能下降。 介质密度或温度与设计不符。
修理要点：

检查电机和传动系统，确保转速正常。 清洗或更换进口过滤器，检查管道系统。 停机大修，检查并调整或更换各级密封（迷宫密封齿）。 检查叶轮状况，必要时进行修复或更换。对于磨损，可采用堆焊、喷涂等修复工艺。
故障四：异常声响
原因分析：

轴承异响：损坏或缺油。 喘振吼叫声：系统工况引起。 部件摩擦声：转子与静止件碰磨。 松动件振动声。
修理要点：根据声音特征判断来源，结合振动监测，针对性检查相关部件。

4.2 大修流程概要
对于C150-1.7这类多级风机，定期大修是必要的。

准备工作：切断电源，隔离介质和润滑油路。准备工具、备件和技术资料。 解体：按顺序拆卸联轴器、轴承箱、机壳螺栓、各级组件。标记各零件位置和方向。 清洗检查：彻底清洗所有零件。检查主轴有无弯曲、裂纹；叶轮有无裂纹、磨损、腐蚀；密封间隙测量；轴承座、机壳有无损伤。 修理与更换：对超标零件进行修复（如车削、研磨、堆焊）或更换。重点保证叶轮的形线、平衡精度以及各密封间隙符合图纸要求。 回装：按标记和顺序反向进行。确保各级叶轮、导叶、密封的对中性和间隙。严格按规定力矩拧紧螺栓。 对中：精细调整风机与电机的对中。 试车：加注润滑油，盘车无障碍后，点动试转，无异常则进行空载和逐步加载试运行。监测振动、温度、压力等参数直至正常。

结论

多级离心鼓风机C150-1.7是一款设计精良、性能高效的中高压气体输送设备。深入理解其工作原理、性能特点、关键配件结构以及维护修理技术，对于保障其长期、稳定、高效运行至关重要。在实际操作与维护中，应严格遵守操作规程，定期巡检保养，出现故障时依据科学方法分析判断，并执行规范的修理工艺。只有这样，才能最大限度地发挥设备效能，延长其使用寿命，为生产系统的稳定提供可靠动力。

风机型号解析 风机配件说明 风机维护 风机故障排除

★化铁炉节能风机★脱碳脱硫风机★水泥立窑风机★造气炉节能风机★煤气加压风机★粮食节能风机★

★烧结节能风机★高速离心风机★硫酸离心风机★浮选洗煤风机★冶炼高炉风机★污水处理风机★各种通用风机★

★GHYH系列送风机★多级小流量风机★多级大流量风机★硫酸炉通风机★GHYH系列引风机★

全天服务热线:1345 1281 114《风机维护，风机故障排除，急需风机配件》