AI450-1.195/0.991型离心鼓风机技术解析与应用

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AI450-1.195/0.991型离心鼓风机技术解析与应用

作者：王军（13972989387）

关键词：离心鼓风机、悬臂单级单支撑、AI450型号、风机配件、气体输送、工业应用

引言
离心风机作为工业领域的关键设备，广泛应用于气体输送、污水处理、冶金鼓风等多个重要环节。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，成为中低压应用场景的首选。本文将深入解析AI450-1.195/0.991型离心鼓风机的技术特点、使用范围及核心配件，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，在叶片作用下沿径向加速甩出，最终在蜗壳内将动能转化为静压，实现气体输送。根据结构形式，离心风机可分为多级、单级、悬臂式和双支撑式等类型。其中，悬臂单级单支撑风机（如AI450系列）以其结构简单、成本低廉和适用性广的优势，在中小流量场景中占据重要地位。
以AI450-1.195/0.991为例，其型号含义解析如下：
“AI450”：代表单级悬臂风机系列，流量为450 m³/min；
“-1.195”：表示出口压力为1.195个大气压（约121 kPa）；
“/0.991”：表示进口压力为0.991个大气压（约100.4 kPa）。若型号中未标注进口压力，则默认进口压力为1个大气压。
这种命名规则与行业通用标准一致，例如C350-1.14/0.987型风机表示流量350 m³/min，出口压力1.14 atm，进口压力0.987 atm。

二、AI450-1.195/0.991风机技术特点
1. 结构设计
该风机采用典型的悬臂单级单支撑结构：叶轮直接安装在主轴的一端，主轴另一端通过轴承箱支撑，电机通过联轴器直接驱动。这种设计减少了轴向尺寸，降低了整体重量，同时避免了多级风机复杂的密封和平衡问题。其核心优势包括：
紧凑性：适用于空间受限的安装环境；
维护便捷：轴承和密封件可从风机一侧直接拆卸，无需解体整个机壳；
成本效益：相比双支撑或多级风机，制造成本和维护成本更低。
2. 性能参数
流量：450 m³/min（额定工况）；
压力范围：进口压力0.991 atm，出口压力1.195 atm，压差约为0.204 atm（20.7 kPa）；
适用气体：空气、CO₂、N₂、O₂等无毒工业气体（需根据气体特性选择材质和密封）；
转速：通常为1500–3000 rpm，具体取决于电机和传动设计。
3. 与同类风机对比
与其他系列风机相比，AI450在流量和压力参数上处于中位水平：
vs. C230多级风机：C230流量较低（230 m³/min），但多级设计可实现更高压力（通常≥1.5 atm），适用于高压场景；
vs. S840双支撑风机：S840流量更大（840 m³/min），双支撑结构更适合高负载工况，但成本更高；
vs. G/Y系列通风机：G/Y系列专注于常温空气或烟气输送，而AI450可适配多种气体，应用范围更广。

三、使用范围与场景应用
AI450-1.195/0.991风机适用于中低压、中等流量的工业气体输送场景，具体包括：
1. 污水处理曝气供氧
在活性污泥法中，风机通过曝气池向污水注入氧气，促进微生物降解有机物。AI450的压差（0.204 atm）可有效克服水深阻力，且其流量匹配中小型污水处理厂的需求（日处理量1–5万吨）。需注意：输送空气时，叶轮需采用防腐材质（如316不锈钢）。
2. 冶金工业高炉鼓风
为高炉提供助燃空气，要求风机持续稳定运行。AI450的悬臂设计虽不如双支撑风机耐高温，但可通过加装冷却系统（如轴承水冷）适配中低温鼓风场景（气体温度≤120°C）。
3. 化工气体输送
用于输送CO₂、N₂、O₂等工业气体。需根据气体特性定制：
氧气输送：需严格去油防爆，叶轮和壳体采用铜合金或不锈钢；
氢气输送：因氢气密度低，需更高转速或特殊叶轮设计以维持压力。
4. 电力行业烟气脱硫
在脱硫塔中输送石灰石浆液或空气，风机需耐腐蚀和磨损。AI450可搭配环氧涂层或橡胶衬里叶轮，但需注意悬浮颗粒物浓度需低于150 mg/m³，否则需选用更耐磨的双支撑风机。
5. 其他场景
浮选洗煤：输送空气至浮选槽，流量稳定性要求高；
水泥窑助燃：中低温环境下的助燃风供应；
选矿厂气体循环：如输送惰性气体（Ar、He）保护反应过程。

四、核心配件解析
AI450风机的性能与可靠性高度依赖以下配件：
1. 叶轮
类型：后向弯曲叶片（效率高、噪音低）或径向叶片（耐磨损）；
材质：碳钢（空气）、不锈钢（腐蚀性气体）、铝合金（轻气体如H₂）；
平衡要求：需进行G6.3级动平衡，避免振动超标。
2. 主轴与轴承
 主轴：40Cr合金钢调质处理，表面硬度HRC45–50；
轴承：选用双列圆柱滚子轴承（承受径向力）和角接触球轴承（承受轴向力），润滑方式为脂润滑或油润滑。
3. 密封系统
迷宫密封：标准配置，适用于无毒气体；
机械密封：用于昂贵或有毒气体（如He、H₂），防止泄漏；
填料密封：可定期调整，但摩擦功耗较高。
4. 蜗壳与进风口
蜗壳：铸铁或焊接钢板制造，气动设计需优化以减少涡流损失；
进风口：锥形设计确保气流均匀进入叶轮，进口压力传感器需定期校准。
5. 驱动与控制系统
电机：Y系列异步电机（380V/50Hz），防护等级IP54以上；
联轴器：弹性膜片式联轴器，补偿轴向和径向偏差；
控制：可通过变频器调节转速，实现流量精准控制。

五、选型与维护建议
1. 选型要点
气体性质：密度、腐蚀性、温度等决定材质和密封选择；
工况压力：进口压力低于0.95 atm时需考虑增加进口增压装置；
安装环境：多尘环境需加装过滤器，高温环境需配置冷却系统。
2. 常见故障与处理
振动超标：原因包括叶轮不平衡、轴承磨损或基础松动，需重新平衡或更换配件；
压力不足：检查密封泄漏或叶轮磨损，必要时更换叶轮；
轴承过热：润滑不足或冷却失效，需清洗油路或更换润滑油。
3. 维护周期
日常检查：振动、温度、异响；
月度维护：润滑补充、紧固件检查；
年度大修：解体清洗、轴承更换、动平衡校验。

结语
AI450-1.195/0.991作为悬臂单级单支撑离心风机的典型代表，以其均衡的性能和灵活的适配性，在工业气体输送领域发挥着重要作用。通过深入理解其技术原理、应用场景及配件特性，技术人员可更高效地进行选型、操作和维护，从而提升设备寿命与系统能效。未来，随着智能控制和材料技术的进步，此类风机将进一步向高效化、低噪化和集成化方向发展。