AI(M)715-1.153型悬臂单级单支撑离心鼓风机技术解析与应用
作者：王军（139 7298 9387）
关键词：离心鼓风机、悬臂单级单支撑、AI(M)715-1.153、风机配件、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，在气体输送、通风换气、工艺气体处理等方面发挥着不可替代的作用。在众多风机类型中，悬臂单级单支撑风机因其结构紧凑、维护方便、效率高等特点，在特定工况下具有显著优势。本文将重点围绕AI(M)715-1.153型悬臂单级单支撑离心鼓风机，从其型号含义、结构特点、使用范围及配件解析等方面进行详细阐述，并结合实际应用场景，为风机技术同行提供参考。
2. 离心风机基础知识
离心风机是一种依靠叶轮旋转产生离心力，从而实现气体输送的流体机械。其基本工作原理是：当电机驱动叶轮高速旋转时，气体从进风口轴向进入叶轮，在离心力作用下被加速并甩向叶轮外周，经蜗壳收集后从出风口排出。在此过程中，气体的动能和压力能得到提升，从而实现输送或增压的目的。
根据结构形式，离心风机可分为多种类型，如悬臂式、双支撑式、多级式等。其中，悬臂单级单支撑风机是指叶轮安装在主轴的一端（悬臂结构），仅有一个支撑轴承，且仅有一级叶轮的风机。这种结构减少了零部件数量，降低了制造和维护成本，但通常适用于中低压场合。
风机的型号命名往往包含其关键参数信息。以AI(M)715-1.153为例："AI"表示悬臂单级单支撑结构，"M"可能表示材质或工艺改进型，"715"通常表示叶轮直径（单位为mm）或系列代号，"1.153"表示出口压力（单位为大气压）。类似地，前文提到的"C350-1.14/0.987"中，"C"代表系列，"350"为流量（m³/min），"-1.14"为出口压力，"/0.987"为进口压力。
3. AI(M)715-1.153型离心鼓风机详解
3.1 型号含义与技术参数
AI(M)715-1.153型离心鼓风机的型号解析如下：
AI：代表悬臂单级单支撑结构。其中"A"可能表示单级，"I"表示悬臂。
(M)：可能表示材质升级（如耐腐蚀材料）或制造工艺改进型。
715：通常表示叶轮直径（715mm）或系列代号。大直径叶轮可提供更高风量和压力。
1.153：表示风机出口压力为1.153个大气压（约116.8kPa）。由于没有标注进口压力，默认为标准大气压（101.3kPa）。
该风机的典型技术参数如下（具体可能因制造商而异）：
流量：约150-200 m³/min（可根据转速调节）
转速：约2950 rpm（四级电机驱动）
功率：90-132 kW
适用介质：空气、无毒工业气体（如CO₂、N₂、O₂等）
效率：可达85%以上
3.2 结构特点与优势
AI(M)715-1.153型风机采用典型的悬臂单级单支撑结构，主要组成部分包括：
1. 叶轮：通常为后向或径向叶片设计，采用高强度合金钢或不锈钢制造，经过动平衡校正，确保运行平稳。
2. 主轴：一端安装叶轮，另一端通过联轴器连接电机，仅有一个支撑点。
3. 轴承箱：内置滚动轴承，提供径向和轴向支撑，配有润滑系统。
4. 机壳：铸铁或焊接钢结构，采用蜗壳形设计，有效收集气体并转换动能为压力能。
5. 密封装置：采用迷宫密封或机械密封，防止气体泄漏和外界杂质进入。
这种结构的主要优势包括：
紧凑性：减少了一个支撑端，结构更简单，占地面积小。
维护便捷：轴承和密封集中在一端，检修时无需完全拆卸机壳。
成本效益：零部件数量少，制造成本和维护成本较低。
适用性广：可通过更换叶轮或调整转速适应不同工况。
然而，悬臂结构也存在局限性，如不适合极高压力工况（通常出口压力低于1.5大气压），且对动平衡要求较高。
3.3 使用范围
AI(M)715-1.153型风机适用于多种工业场景，尤其是需要中低压、中等流量的气体输送场合：
污水处理曝气：为生化池提供氧气，促进微生物降解有机物。该风机的流量和压力范围非常适合中小型污水处理厂。
冶金工业：用于高炉鼓风或冷却系统，但需注意气体洁净度，避免粉尘磨损。
化工气体输送：可输送CO₂、N₂、O₂等无毒工业气体，但需根据气体特性选择材质和密封方式。
电力行业：用于烟气脱硫系统的氧化空气供应，需耐腐蚀材质。
选矿与浮选：为浮选槽提供空气，帮助矿物分离。
水泥生产：用于窑头冷却或煤粉输送，需防磨设计。
需要注意的是，该风机不适用于爆炸性气体、高温气体（通常限于80°C以下）或含尘量高的气体，除非经过特殊设计。
4. 风机配件解析
离心风机的性能和寿命很大程度上取决于其配件的质量和匹配度。以下针对AI(M)715-1.153型风机的关键配件进行解析：
4.1 叶轮
叶轮是风机的核心部件，直接决定风量和压力。AI(M)715型采用后向叶片设计，效率高且功率曲线稳定。材质通常为Q345B低碳钢或不锈钢（如304、316），对于腐蚀性介质可采用双相钢或涂层处理。叶轮需经过精密的动平衡测试（IS G2.5级），确保振动值低于4.5mm/s。
4.2 主轴
主轴采用42CrMo等高强度合金钢，调质处理后硬度达HB220-250。悬臂结构对轴的抗弯强度要求高，因此直径较大（通常≥120mm），且与叶轮配合端采用锥度设计，保证过盈连接可靠性。
4.3 轴承箱与轴承
采用一体式铸铁轴承箱，内置一对角接触球轴承（如SKF 7314BECBM）承受径向和轴向载荷。润滑方式为脂润滑或油润滑，需定期检查润滑状态。轴承温度应低于70°C，否则需检查对中性或润滑情况。
4.4 密封装置
根据气体性质选择密封类型：
迷宫密封：标准配置，适用于空气和无毒气体，零摩擦但有一定泄漏。
机械密封：用于昂贵或有害气体，如O₂、H₂，泄漏率低但成本高。
填料密封：较少使用，适用于低速场合。
4.5 联轴器
采用弹性膜片联轴器（如JMI型），补偿轴向和角向偏差，传递扭矩大且无需润滑。安装时需严格对中，偏差不超过0.05mm。
4.6 电机与控制系统
配套Y2系列高效电机（IP55防护等级），功率按最大工况的1.1-1.2倍选型。控制系统可配备变频器（VFD）调节转速，实现流量压力可调，节能效果显著。
4.7 进出口附件
包括进口消音器、弹性接头、阀门等。消音器可降低噪声至85dB(A)以下；弹性接头减少管道应力；阀门用于启停和调节。
5. 选型与维护建议
5.1 选型要点
选择AI(M)715-1.153型风机时，需确认：
介质性质：气体成分、密度、温度、湿度等。
工况参数：流量范围、进口压力、出口压力、环境温度。
安装环境：室内/室外、腐蚀性、空间限制。
特殊要求：防爆、低噪声、变频控制。
举例：若用于输送氧气（O₂），需禁油设计并采用不锈钢材质；若用于高湿度环境，需排水设计和防腐涂层。
5.2 安装与调试
基础需平整坚固，重量至少为风机重量的1.5倍。
管道独立支撑，避免力传递至风机。
严格对中：联轴器偏差≤0.05mm，平行度≤0.1mm。
试运行：先点动检查转向，再空载运行2小时，检测振动和温度。
5.3 日常维护
每日：检查噪声、振动、轴承温度。
每月：检查润滑脂，必要时补充。
每半年：清洗轴承箱，更换润滑脂。
每年：全面检查叶轮磨损、密封泄漏、对中性。
常见故障处理：
振动超标：原因可能为动平衡失效、轴承损坏、对中不良。
流量不足：检查过滤器堵塞、转速下降、泄漏。
温度过高：润滑不良或冷却不足。
6. 与其他风机系列的对比
为更好理解AI(M)715-1.153的定位，将其与其他系列风机对比：
vs C230多级风机：C230流量230m³/min，多级结构压力更高（可达2-3大气压），但效率较低且结构复杂。AI(M)715更适用于中压场景，效率高且维护简单。
vs D320高速高压风机：D320流量320m³/min，采用增速箱实现高速（可达10000rpm），压力高但成本高。AI(M)715无需增速箱，可靠性高。
vs AI420悬臂风机：AI420流量420m³/min，结构类似但规模更大，适用于更大流量需求。
vs S840双支撑高速风机：S840流量840m³/min，双支撑结构适合高速高压，但成本高。AI(M)715更经济。
vs AII1240双支撑风机：AII1240流量1240m³/min，双支撑设计适合重型工况，但占地面积大。AI(M)715紧凑轻便。
7. 结语
AI(M)715-1.153型悬臂单级单支撑离心鼓风机作为中低压领域的经典机型，以其结构简单、维护方便、效率高等特点，在污水处理、化工、冶金等领域广泛应用。正确选型、规范安装和定期维护是保证其长期稳定运行的关键。随着节能要求的提高，未来该型风机将更多与变频技术结合，实现智能化控制，为工业绿色发展提供支持。

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