作者：王军（139 7298 9387）
关键词：离心风机、悬臂式结构、单级单支撑、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核心气体输送设备，其性能与可靠性直接关系到生产系统的稳定运行。在众多风机类型中，悬臂单级单支撑风机因其结构紧凑、维护便捷等特点，在特定工况下展现出独特优势。本文将围绕AI500-1.2156/0.9656这一典型型号，从基本结构、工作原理、性能参数到配件解析进行全面阐述，并结合实际应用场景提供选型与维护建议。
一、离心风机基础概述
1.1 离心风机工作原理
离心风机基于动能转换为势能的原理工作：当叶轮高速旋转时，气体从轴向进入，在离心力作用下沿径向抛出，同时流速增加。气体进入蜗壳后，流速降低而压力升高，最终实现气体的输送。这种能量转换方式使得离心风机能够提供稳定的流量和压力，适应多种工业需求。
1.2 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，另一端由轴承箱支撑。这种布局减少了轴承数量，降低了机械损耗，但同时对转子的动平衡要求极高。单级意味着仅有一级叶轮参与能量转换，结构简单且效率较高。单支撑则指叶轮侧无需额外支撑点，进一步简化了结构。AI500系列正是基于这一理念设计的典型产品，适用于中低压工况。
二、AI500-1.2156/0.9656型号解析
2.1 型号命名规则
AI500："A"代表悬臂式结构，"I"表示单级设计，"500"指额定流量为500 m³/min。这一命名遵循行业惯例，与C230、D320等系列保持一致。
1.2156：出风口绝对压力为1.2156个大气压（约123.2 kPa），表明风机具备一定的增压能力。
0.9656：进风口绝对压力为0.9656个大气压（约97.8
kPa），通常对应略低于标准大气压的工况（如高原环境或系统入口阻力较大时）。若无此标注，则默认进风口压力为1个大气压。
2.2 性能参数与适用范围
流量：500 m³/min，适用于中型工业系统，如化工气体输送或污水处理曝气。
压力特性：进出口压差约为0.25个大气压，属于中低压风机范畴。
适用介质：可输送空气、CO₂、N₂、O₂等无毒工业气体，但需根据介质特性选择材质（如防腐涂层或不锈钢）。
典型应用：
污水处理曝气供氧：为生化反应提供氧气，叶轮需耐腐蚀设计。
化工气体输送：如氢气或氮气循环，要求密封性能优异。
冶金辅助鼓风：为中低温炉窑提供助燃风，耐温性需达150℃以上。
三、核心配件解析
3.1 叶轮
叶轮是风机的"心脏"，其设计直接决定性能。AI500系列采用后向叶片设计，效率较高且功率曲线平稳。材质通常为Q345B碳钢（用于空气）或304不锈钢（用于腐蚀性气体）。动平衡等级需达到G6.3以上，以确保高速运转时的稳定性。
3.2 主轴与轴承系统
主轴：采用42CrMo合金钢，调质处理后硬度达HB250-280，兼具韧性和耐磨性。悬臂端设计需计算临界转速，避免共振。
轴承：选用双列圆柱滚子轴承（如NN3014K）承受径向载荷，角接触球轴承（如7214B）承受轴向推力。润滑方式为脂润滑，需定期补充锂基脂。
3.3 蜗壳与进风口
蜗壳：采用对数螺旋线型设计，减少气体流动损失。壳体厚度为6-8mm，加强筋布局优化以抑制振动。
进风口：锥形收敛结构，确保气流均匀进入叶轮。可选配导流板改善入口条件。
3.4 密封系统
针对不同气体特性，提供多种密封方案：
迷宫密封：用于空气等无害气体，结构简单且维护成本低。
填料密封：适用于中性气体（如N₂、O₂），需定期调整压盖。
机械密封：用于氢气等易泄漏气体，泄漏率可控制在≤5 mL/min。
3.5 驱动与控制系统
标配Y2系列电动机（防护等级IP55，绝缘等级F），通过弹性联轴器直联传动。建议配套变频器以实现流量调节，节能率可达20%-30%。
四、选型与维护指南
4.1 选型要点
1. 介质特性：密度、粘度、腐蚀性直接影响风机功率和材质选择。例如输送氢气时需防爆电机和特殊密封。
2. 系统阻力：根据管网阻力曲线确定工作点，避免风机在喘振区运行。
3. 环境条件：高原地区需考虑气压修正，高温环境需增加冷却系统。
4.2 常见故障与处理
振动超标：多因叶轮积灰或动平衡失效，需清洁并重新校准。
轴承过热：检查润滑脂量或对齐偏差，必要时更换轴承。
流量不足：排查进口过滤器堵塞或管道泄漏。
4.3 预防性维护
每日检查油位和异响。
每月测试振动值（建议≤4.5 mm/s）。
年度大修：清洗叶轮、校验平衡、更换密封件。
五、行业应用对比
为明晰AI500的定位，以下对比同类风机特性：
型号 流量(m³/min) 压力特点 结构类型 典型应用
C230 230 低压多级 双支撑 化铁炉鼓风
D320 320 高压高速 齿轮增速 高炉炼铁
AI500 500 中压单级 悬臂支撑 化工气体输送
S840 840 高压单级 双支撑 水泥窑风机
AII1240 1240 低压大流量 双支撑 电力脱硫
AI500在流量与结构复杂度间取得平衡，尤其适合空间受限且需频繁维护的场景。
结语
AI500-1.2156/0.9656作为悬臂单级单支撑风机的代表，以其紧凑设计、适中流量和灵活的介质适应性，在工业气体输送领域占据重要地位。深入理解其配件特性与工况要求，不仅能优化选型，更能提升系统可靠性。未来，随着智能控制与新材料技术的融合，此类风机将进一步向高效化、低噪化方向发展。
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