作者：王军（139 7298 9387）
关键词：离心鼓风机、悬臂单级单支撑、风机配件、气体输送、工业应用、性能参数
引言
离心风机作为工业领域的核心动力设备，其设计与选型直接关系到生产系统的效率和稳定性。在众多风机类型中，悬臂单级单支撑结构因其紧凑设计、高效性能和维护便捷等特点，在特定工业场景中展现出显著优势。本文以AI700-1.306型离心鼓风机为例，深入解析其技术特点、使用范围及配件构成，并结合实际应用场景，为风机技术从业者提供参考。
一、离心风机基础概述
离心风机是一种通过旋转叶轮将机械能转换为气体动能和压力能的设备。其核心工作原理基于离心力：当叶轮高速旋转时，气体从轴向进入叶轮中心，在离心力作用下沿径向抛出，经蜗壳收集后输出。根据结构形式，离心风机可分为多级、单级、悬臂式、双支撑式等；根据应用场景，又可分为通风机、鼓风机、引风机等。
1. 型号命名规则解析
离心风机的型号通常包含流量、压力、结构类型等关键信息。以AI700-1.306为例：
AI：代表单级悬臂式结构（A为单级，I为悬臂设计）；
700：表示额定流量为700m³/min；
1.306：表示出口压力为1.306个大气压（若存在“/”符号，如“/0.987”，则区分进出口压力；若无此符号，默认进口压力为1标准大气压）。
类似地，其他型号如“C350-1.14/0.987”中，“C”表示多级风机，“350”为流量，“1.14”为出口压力，“0.987”为进口压力。
2. 悬臂单级单支撑结构特点
悬臂式设计指叶轮安装在主轴的一端，另一端由轴承支撑。这种结构简化了风机整体设计，减少了轴向尺寸，适用于中低压场景。单级指仅有一组叶轮，能量转换一次完成，效率较高但压力提升有限。单支撑则意味着叶轮侧无需额外支撑点，降低了机械复杂度和维护成本，但对轴系动平衡要求较高。
二、AI700-1.306离心鼓风机技术详述
1. 设计与性能参数
流量：700m³/min（额定工况）；
压力：出口压力1.306 atm，进口压力默认1 atm；
叶轮类型：后向式或前向式设计（后向式效率高，前向式压力大）；
转速：通常为1000-3000 rpm（具体取决于电机和传动设计）；
功率：根据气动计算，配套电机功率约200-400 kW；
效率：全压效率可达80%-85%（优化蜗壳和叶轮设计后）。
2. 适用气体与工况
AI700-1.306可输送多种工业气体，包括：
空气（Air）、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）；
惰性气体如氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）；
氢气（H₂）及混合无毒工业气体。
注意：输送特殊气体时需定制材质密封方案。例如，输送氧气时需禁油设计并采用不锈钢材质；输送氢气时需防爆电机和特殊密封。
3. 使用范围
污水处理曝气供氧：为生化池提供富氧空气，促进微生物降解；
冶金工业高炉鼓风：为炼铁高炉输送高压空气，助燃焦炭；
化工气体输送：反应气体循环或原料气加压；
电力行业烟气脱硫：为脱硫塔提供氧化空气；
浮选洗煤与选矿：为浮选槽提供气泡载体气体；
水泥窑风机：助燃及冷却用风。
三、风机配件解析
离心风机的性能与可靠性很大程度上取决于配件的设计与质量。以下以AI700-1.306为例，解析核心配件：
1. 叶轮
材质：通常为Q345B低碳钢（通用）、316L不锈钢（腐蚀环境）、钛合金（高强度耐腐蚀）；
设计：后向叶片设计，降低能耗和噪音；动平衡等级需达G6.3以上；
工艺：激光切割或模压成型，焊接后热处理消除应力。
2. 主轴与轴承
主轴：42CrMo合金钢，调质处理，表面硬度HRC45-50；
轴承：双列调心滚子轴承（如SKF 223系列），润滑方式为脂润滑或稀油站强制润滑；
密封：迷宫密封+气体密封组合，防止气体泄漏和油脂污染。
3. 蜗壳与进风口
蜗壳：铸铁或焊接钢板制，型线采用对数螺旋设计，减少涡流损失；
进风口：锥形收敛设计，带导流板以优化进气流动。
4. 传动系统
电机：Y系列异步电机或防爆电机（EX dⅡCT4）；
联轴器：梅花形弹性联轴器或膜片联轴器，补偿安装误差；
底座：钢结构焊接底座，减震垫降低振动传递。
5. 控制系统
变频器：调节转速实现流量压力无级调控；
监测仪表：压力传感器、温度传感器、振动探头（符合API 670标准）。
四、选型与维护要点
1. 选型建议
流量压力匹配：根据管网阻力曲线选择风机工作点，避免喘振或阻塞；
气体性质：腐蚀性气体需选不锈钢材质，爆炸性气体需防爆认证；
环境要求：户外安装需IP54防护，高噪音区域加装消音器。
2. 常见故障与处理
振动超标：原因包括动平衡失效、轴承磨损、基础松动，需定期检查对中；
温度过高：轴承润滑不足或冷却失效，应监控油位和冷却水；
性能下降：叶轮腐蚀或密封磨损，建议年度大修更换易损件。
3. 维护周期
日常：检查油位、振动、异响；
月度：清理进风口滤网，校验仪表；
年度：解体检查叶轮、轴承、密封，重新动平衡。
五、行业应用案例
1. 污水处理厂曝气系统
某市政污水厂采用AI700-1.306风机为曝气池供氧，配套变频控制，节能30%以上。叶轮采用2205双相不锈钢，耐受潮湿硫化氢环境。
2. 炼铁厂高炉鼓风
替代传统多级风机，AI700-1.306凭借单级高压能力，为380m³高炉提供1.3 atm鼓风，电机功率355 kW，年运行时间超8000小时。
3. 化工氢气循环
某化工厂用其输送氢气（纯度99.9%），定制碳机械密封+氮气隔离系统，泄漏率＜100 ppm。
结语
AI700-1.306作为悬臂单级单支撑离心风机的代表，融合了紧凑设计、高效性能与维护便利性，在工业气体输送领域占据重要地位。深入理解其技术参数、配件特性及应用场景，有助于优化选型、提升系统可靠性。未来，随着智能控制和新材料技术的应用，离心风机将进一步向高效、低噪、长寿命方向发展。
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