多级离心鼓风机 C110-1.35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，C110-1.35，风机性能，风机配件，风机修理，离心风机基础知识
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、物料输送、电力脱硫等众多工况中得到了广泛应用。本文将围绕离心风机的基础知识展开，并重点以C110-1.35型多级离心鼓风机为具体案例，深入剖析其性能参数、核心配件构成以及常见的维修保养要点，旨在为风机技术同行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能量守恒定律。当风机叶轮被电机驱动高速旋转时，叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，气体的动能和压力能同时增加。随后，这部分高速气体进入截面积逐渐扩大的蜗壳或导叶装置中，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风机出口排出。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流动。
根据结构和性能特点，离心风机可分为多种系列，以适应不同的压力和流量需求：
“C”型系列多级风机：如本文主角C110-1.35，通过多个叶轮串联工作，每个叶轮对气体进行一次增压，最终出口压力为各级增压之和，适用于中等流量、较高压力的场合。
“D”型系列高速高压风机：通常采用高转速设计，结构紧凑，单级或少数几级叶轮即可实现很高压升，适用于高压、小流量的工况。
“AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装，结构相对简单，维护方便，常用于中低压、大流量的环境。
“AII”型系列单级双支撑风机：叶轮由两侧轴承支撑，运行更稳定，适用于较“AI”型更苛刻的工况。
“S”型系列单级高速双支撑风机：结合了高速和双支撑的特点，效率高，稳定性好。
“G”型系列通风机：一般为低压大流量，常用于工厂、矿井的通风换气。
“Y”型系列引风机：专门用于锅炉等设备的烟气引风，通常考虑耐高温和防磨损设计。
理解这些基本分类和原理，是分析特定型号风机性能的基础。
第二章 C110-1.35型多级离心鼓风机性能深度解析
型号C110-1.35清晰地标示了其身份：“C”代表多级离心鼓风机，“110”表示进口容积流量为110立方米每分钟，“1.35”很可能代表其设计压比或出口压力级别。下面结合给定的运行参数进行详细说明。
1. 输送介质与进口条件
介质：空气。这是最常见的输送介质，其物理性质相对稳定。
进口流量：110 m³/min。这是在进口状态（压力1
kgf/cm²，温度20℃）下的容积流量，是风机选型的关键参数之一，直接关系到系统的处理能力。
进口压力：1 kgf/cm²（约等于0.098
MPa，即接近标准大气压）。这表明风机是从常压环境吸气。
进口温度：20℃。这是标准工况温度，对介质密度和风机性能有直接影响。
进口介质密度：1.2 kg/m³。这是在20℃、标准大气压下干空气的典型密度。密度是计算风机能量头和质量流量的重要依据。
2. 出口参数与性能指标
出风口升压：3500 mmH₂O（约等于34.3
kPa）。这是风机产生的有效压力增量，即出口绝对压力与进口绝对压力之差。它是衡量风机增压能力的最直接指标。对于多级风机，此升压由各级叶轮共同贡献。
轴功率：81.7 kW。这是风机叶轮轴实际消耗的功率，不包括传动损失和电机损失。其计算公式可理解为：轴功率
正比于 （质量流量 乘以 能量头） 除以
风机效率。质量流量可由进口容积流量和密度相乘得到。能量头是与风机给予单位质量气体的机械能相关的参数，与压升和气体密度有关。
转速：2970 r/min。这是风机转子的工作转速，通常由电机极数决定（如2极电机同步转速为3000r/min）。转速对风机的流量、压力、功率都有显著影响，其关系大致符合风机相似律：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。
配套电机及功率：Y280M-2，90
kW。电机的额定功率（90 kW）必须大于风机的轴功率（81.7
kW），并留有一定的安全余量（约10%），以确保电机不会过载，并应对可能的工况波动。
3.性能曲线与运行点
虽然本文不输出图表，但可以概念性描述：C110-1.35的风机性能通常以性能曲线的形式表示，横坐标为流量（Q），纵坐标分别为压力（P）、轴功率（N）和效率（η）。在额定转速2970
r/min下，存在一条P-Q曲线（风压特性曲线），一条N-Q曲线（功率曲线），和一条η-Q曲线（效率曲线）。
给定的参数（Q=110 m³/min, ΔP=3500 mmH₂O）对应了性能曲线上的一个特定点，称为“运行点”。理想情况下，这个运行点应落在风机最高效率区附近，以保证风机在经济、稳定的状态下运行。如果实际管网阻力发生变化，运行点会沿着P-Q曲线移动，风机的流量、压力、功率和效率都会相应改变。
第三章 风机核心配件解析
一台多级离心鼓风机（如C110-1.35）是由众多精密配件协同工作的复杂系统。主要核心配件包括：
1. 转子组件
这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等部件组成。
主轴：传递扭矩，支撑所有旋转部件。要求具有高强度、高刚性及良好的动平衡性能。
叶轮：能量转换的核心部件。C110-1.35作为多级风机，拥有多个叶轮串联在同一主轴上。每个叶轮通常由前盘、后盘和叶片焊接或铆接而成，采用后向叶片居多，以获得较高的效率和压力。叶轮的材质、型线、加工精度直接决定风机的性能和可靠性。
平衡盘：用于平衡多级叶轮产生的轴向力，减小推力轴承的负荷。
2. 静止部件
机壳：容纳转子和引导气流。多为铸铁或钢板焊接而成，分为水平剖分或垂直剖分式，便于安装和检修。C系列风机机壳内设有级间通道。
导叶/扩压器：安装在每个叶轮出口之后，作用是将气体从叶轮流出时的高动能有效地转化为静压能，并引导气体以最佳角度进入下一级叶轮进口（对于中间级）或蜗壳（对于末级）。
进气室与消音器：引导气体平稳进入首级叶轮，并降低进气噪声。
蜗壳：收集从末级导叶流出的气体，并进一步降速增压。
3. 密封系统
防止气体在级间泄漏和向外泄漏，保证风机效率和安全。
4. 轴承与润滑系统
轴承：支撑转子，承受径向和轴向载荷。一般采用滚动轴承（对于中小型风机）或滑动轴承（对于大型高速风机）。C110-1.35可能采用双支撑结构，即转子两端由轴承支撑。
润滑系统：为轴承和齿轮（如果有）提供润滑和冷却，可能包括油箱、油泵、冷却器、过滤器等。
5. 底座与联轴器
底座：支撑风机和电机，保证对中精度。
联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递扭矩，并补偿一定的轴向和角向偏差。
第四章 风机常见故障与修理维护要点
对风机配件的深入了解是进行有效维修的基础。以下是C110-1.35型号机常见的故障现象、原因分析及修理维护要点。
1. 振动超标
这是最常见的故障。
原因：
转子不平衡：叶轮粘附污垢、磨损不均、零部件脱落或检修后未进行精确动平衡校正。
对中不良：风机与电机联轴器对中超差。
轴承损坏：磨损、疲劳点蚀、间隙过大。
基础松动或刚性不足：地脚螺栓松动或基础底板变形。
喘振：风机在小流量区运行，气流发生周期性振荡。
修理与预防：
定期检查振动值，发现异常及时停机。
检修时必须对转子组件进行动平衡校验，精度需达到标准（如G2.5级）。
严格保证风机与电机的对中精度，使用激光对中仪等精密工具。
定期检查轴承游隙和状态，按时更换润滑油（脂）。
确保风机在稳定工况区运行，避免喘振。
2. 轴承温度过高
原因：
润滑不良：油位过低、油质劣化、油路堵塞。
轴承安装不当或损坏。
冷却系统故障：冷却水中断或冷却器效率下降。
负荷过大或对中不良导致附加载荷。
修理与预防：
严格执行润滑管理制度，定期检查油质、油位和油温。
正确安装轴承，保证合适的配合公差和游隙。
检查冷却水系统和油冷却器。
监控电机电流，确保不超负荷运行。
3. 风量或压力不足
原因：
转速降低：电源电压或频率波动。
管网阻力增加：过滤器堵塞、管道积垢、阀门开度不足。
内泄漏增大：密封件（特别是迷宫密封）磨损，间隙超标，导致级间或轴端泄漏严重。
叶轮磨损或腐蚀：效率下降。
进口条件变化：如进口温度升高导致密度下降，实际质量流量减少。
修理与预防：
检查电机和电源。
清理或更换过滤器，检查管道系统。
停机检修时，测量并调整各级密封间隙至设计值，更换磨损严重的密封齿。
检查叶轮状态，必要时进行修复或更换。
4. 异常噪音
原因：
轴承损坏的尖锐声。
转子与静止件摩擦的刮擦声。
喘振时的周期性吼叫声。
地脚螺栓松动的撞击声。
修理与预防：结合振动分析，定位声源，针对性检查相关部件。
定期维护制度是保障风机长期稳定运行的关键，应包括：
日常巡检：检查油位、油温、振动、噪音、电流等。
定期保养：如每三个月检查联轴器对中，每半年清洗润滑油过滤器。
计划性大修：根据运行小时或状态监测结果，定期（如每年或每几年）进行解体大修，全面检查、清洗、测量、修复或更换所有易损件，并重新进行对中和动平衡。
结语
C110-1.35型多级离心鼓风机作为“C”系列的代表，其性能参数体现了多级风机在提供稳定、中等流量高压气体方面的优势。深入理解其工作原理、性能特点、核心配件构成以及维修维护要点，对于风机技术人员至关重要。通过科学的选型、正确的安装、精心的维护和及时的修理，不仅能确保风机始终处于高效、可靠的运行状态，延长其使用寿命，更能为生产系统的连续稳定提供有力保障。希望本文能为同行在风机技术领域的工作提供有益的借鉴和参考。
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