AI950-1.4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、滑动轴承、轴瓦、悬臂结构、单级单支撑、风机选型、气体输送、工业应用
1. 引言
离心风机作为工业领域的关键设备，在众多工艺流程中发挥着不可替代的作用。其中，悬臂单级单支撑风机因其独特的结构设计和性能特点，在特定应用场景中表现出显著优势。本文将重点围绕AI950-1.4型离心风机展开详细技术分析，该型号采用滑动轴承（轴瓦）支撑系统，适用于多种工业气体输送场景。
在工业风机领域，不同型号代表着不同的设计理念和应用方向。如"C230"型系列多级风机流量为230m³/min，适用于需要较高压力的场合；"D320"型系列高速高压风机流量达320m³/min，专为高压工况设计；"AI420"型系列单级悬臂风机流量为420m³/min，适用于中等流量需求；"S840"型系列单级高速双支撑风机流量达840m³/min，适用于大流量工况；"AII1240"型系列单级双支撑风机流量更是达到1240m³/min，满足特大流量需求。此外，"G"系列通风机和"Y"系列引风机分别专门用于通风和引风应用，可输送多种工业气体。
2. AI950-1.4型风机概述
2.1 型号含义解析
AI950-1.4型离心风机的型号标识遵循行业通用规则，其中：
"A"代表风机类型为单级悬臂式
"I"表示采用特定叶轮设计
"950"指额定流量为950m³/min
"1.4"表示出口压力为1.4个大气压
进风口压力默认为1个大气压（无特别标注）
与选矿风机型号"C350-1.14/0.987"相比，后者明确标注了进排气压力参数："-1.14"表示出风口压力1.14个大气压；"/0.987"表示进风口压力0.987个大气压。这种标注方式提供了更完整的压力参数信息。
2.2 基本结构特点
AI950-1.4型风机采用悬臂单级单支撑结构，其主要特点包括：
悬臂设计：叶轮安装在主轴的一端，呈悬臂状布置，结构紧凑
单级压缩：仅通过一级叶轮实现气体压缩，效率较高
单支撑结构：转子系统仅在一端设有支撑点，简化了结构
滑动轴承：采用轴瓦式滑动轴承，承载能力强，阻尼特性好
3. 技术参数与性能特点
3.1 基本性能参数
AI950-1.4型风机的主要技术参数包括：
流量：950m³/min（额定工况）
出口压力：1.4个大气压（137.3kPa）
进口压力：1个大气压（101.3kPa）
工作温度范围：-20℃至200℃
最大转速：根据具体配置，通常在2000-4000rpm之间
功率需求：取决于工作点，通常为200-500kW
3.2 性能曲线特征
该型号风机的性能曲线具有以下特点：
流量-压力曲线相对平坦，在较宽的流量范围内能保持稳定的出口压力
高效区较宽，通常在额定流量的70%-120%范围内都能保持较高效率
功率曲线随流量增加而平稳上升，无过载特性
3.3 与传统型号的比较
与AI420型相比，AI950型具有更大的流量处理能力；与S840型双支撑结构相比，AI950的单支撑悬臂结构更为紧凑，但转速和压力参数相对较低。
4. 滑动轴承系统详解
4.1 滑动轴承的结构特点
AI950-1.4型风机采用的滑动轴承（轴瓦）系统包括以下组件：
轴承座：采用高强度铸铁制造，具有足够的刚度和热稳定性
轴瓦：采用巴氏合金衬层，具有良好的耐磨性和顺应性
润滑系统：包括油池、油环和强制润滑装置
密封装置：防止润滑油泄漏和污染物进入
4.2 滑动轴承的优势
与滚动轴承相比，滑动轴承在该应用中具有明显优势：
高承载能力：适用于重载和冲击载荷工况
阻尼特性：对振动有良好的阻尼作用，运行平稳
寿命长：正常维护下可使用10年以上
可靠性高：对瞬时过载和污染不敏感
4.3 轴承维护要点
滑动轴承系统的维护需要注意：
定期检查润滑油质量和油位
监测轴承温度，正常应低于70℃
定期检查轴瓦磨损情况
保持润滑系统清洁，定期更换润滑油
5. 主要部件解析
5.1 叶轮组件
叶轮是离心风机的核心部件，AI950-1.4型的叶轮具有以下特点：
结构形式：后向叶片设计，效率高，性能曲线平坦
材料选择：根据输送介质不同，可选用普通碳钢、不锈钢或特种合金
制造工艺：采用焊接结构，经动平衡校正，平衡等级达到G2.5
防腐处理：针对腐蚀性介质，可进行特殊涂层处理
5.2 机壳组件
机壳设计考虑以下因素：
结构形式：蜗壳式设计，采用渐开线形流道，效率高
材料选择：通常采用铸铁或焊接钢结构
支撑方式：根据现场需要可采用底座支撑或墙式支撑
接口标准：进出口法兰按标准尺寸设计，便于系统连接
5.3 主轴系统
主轴设计特点：
材料选择：采用优质合金钢，调质处理
临界转速：设计工作转速远离一阶和二阶临界转速
***轴封***设计：采用迷宫密封或机械密封，防止介质泄漏
5.4 进气系统
进气部分包括：
进气箱：引导气体平稳进入叶轮
导叶调节：可选配导叶调节装置，扩大工作范围
过滤装置：根据需要配置空气过滤器，保护风机内部
6. 应用范围与工况适应性
6.1 适用气体介质
AI950-1.4型风机可输送多种工业气体，包括但不限于：
空气：用于各种工业过程的通风和气体输送
二氧化碳（CO₂）：用于化工工艺和食品加工
氮气（N₂）：用于惰性气体保护和化工原料输送
氧气（O₂）：用于医疗和工业氧化过程
稀有气体：如氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）等
氢气（H₂）：用于石化和其他工业过程
混合无毒工业气体：各种特定比例的混合气体
6.2 行业应用
6.2.1 污水处理曝气供氧
在污水处理中，该型号风机可用于：
活性污泥法的曝气系统
生物滤池的通风供氧
污水搅拌和循环
优势特点：
稳定的气量输出，保证生化过程稳定
耐潮湿环境的设计
易于与曝气系统匹配
6.2.2 冶金工业高炉鼓风
在冶金行业中的应用：
高炉鼓风，提供燃烧所需氧气
炼钢过程的气体输送
金属热处理炉的通风
特殊要求：
耐高温设计
稳定的压力输出
高可靠性要求
6.2.3 化工生产气体输送
化工应用中包括：
工艺气体的压缩和输送
反应器的气体供给
产品气体的回收和循环
注意事项：
材料选择要适应介质特性
密封性能要求高
防爆要求（如适用）
6.2.4 电力行业烟气脱硫
在烟气脱硫系统中的应用：
氧化空气的供给
石灰石浆液的搅拌
工艺气体的循环
特殊考虑：
耐腐蚀材料选择
适应变工况运行
与脱硫系统的协调控制
6.2.5 其他工业应用
此外还可应用于：
浮选洗煤选矿过程
水泥窑的通风系统
造气炉的鼓风系统
7. 选型与系统配置
7.1 选型要点
选择AI950-1.4型风机时需要考虑：
流量要求：根据工艺需求确定额定流量和调节范围
压力参数：确认进出口压力和系统阻力
介质特性：包括气体成分、温度、湿度、腐蚀性等
安装环境：室内或室外安装，环境温度等
驱动方式：电机直联或皮带传动，防爆要求等
7.2 系统配置建议
完整的风机系统应包括：
风机主机：AI950-1.4型离心风机
驱动装置：电动机及其安装底座
润滑系统：包括油站、冷却器和过滤器
控制系统：启动、停止和调节装置
辅助系统：进出口消声器、柔性接头等
监测系统：振动、温度、压力监测装置
8. 安装与调试
8.1 安装要点
AI950-1.4型风机的安装应注意：
基础要求：混凝土基础应有足够的强度和稳定性
找正对中：风机与电机轴对中精度应达到0.05mm以内
管道连接：进出口管道应独立支撑，避免对风机施加额外载荷
冷却系统：确保润滑油冷却系统正常工作
8.2 调试程序
调试过程包括：
机械检查：确认所有连接件紧固，转动部件灵活
电气检查：绝缘电阻、接线正确性检查
润滑系统调试：油路畅通，油压稳定
试运行：先点动检查旋转方向，然后空载运行
负载运行：逐步加载至额定工况，监测各项参数
9. 运行维护与故障处理
9.1 日常维护
定期维护内容包括：
日常检查：振动、噪声、温度监测
润滑管理：定期检查油质、油位，按时更换润滑油
紧固检查：定期检查关键连接部位的紧固情况
性能监测：记录流量、压力、电流等参数，分析趋势变化
9.2 常见故障处理
常见故障及处理方法：
振动过大：检查对中情况、转子平衡和轴承状态
轴承温度高：检查润滑油质量和冷却系统
性能下降：检查密封间隙和叶轮状态
异常噪声：分析噪声特征，判断可能原因
10. 结语
AI950-1.4型悬臂单级单支撑离心风机凭借其独特的结构设计和可靠的滑动轴承系统，在950m³/min流量等级的风机中具有显著优势。其宽广的适用范围，从污水处理到冶金鼓风，从化工气体输送到电力脱硫，体现了该型号风机的多功能性和可靠性。
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