关于AI900-1.225型悬臂单级单支撑离心风机的基础知识解析

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关于AI900-1.225型悬臂单级单支撑离心风机的基础知识解析

作者：王军（13972989387）

关键词：离心风机、悬臂结构、单级单支撑、滑动轴承、轴瓦、风机选型、气体输送、工业应用

一、离心风机基础概述
离心风机是一种依靠输入机械能提高气体压力并排送气体的流体机械，其工作原理是基于动能转换为势能的物理过程。当电机带动叶轮旋转时，气体从轴向进入叶轮，受叶片推动沿径向高速甩出，进入蜗形机壳后速度降低、压力增加，最终从出风口排出。离心风机按结构形式可分为悬臂式、双支撑式；按压力等级可分为低压、中压、高压风机；按级数可分为单级和多级风机。
在工业领域，离心风机广泛应用于气体输送、通风换气、工艺流程气体处理等场景。其型号命名通常包含系列代号、流量参数、压力参数及结构特征信息。例如：
“C230”型：多级风机，流量230m³/min；
“D320”型：高速高压风机，流量320m³/min；
“AI420”型：单级悬臂风机，流量420m³/min；
“S840”型：单级高速双支撑风机，流量840m³/min；
“AII1240”型：单级双支撑风机，流量1240m³/min。
此外，特殊用途风机常以字母区分，如“G”系列鼓风机、“Y”系列引风机，可输送空气、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）、惰性气体（He/Ne/Ar）、氢气（H₂）及无毒工业混合气体。

二、AI900-1.225型风机型号解析与技术特征
1. 型号含义说明
AI900：
“A”代表风机类型为单级悬臂式，“I”表示首次设计或基础系列（部分厂商用于区分迭代版本），“900”表示额定流量为900m³/min（即每分钟输送气体900立方米）。
1.225：
表示出口压力为1.225个大气压（约124.1 kPa）。若型号中包含“/”符号（如参考案例中的C350-1.14/0.987），则“/”前为出口压力，“/”后为进口压力；本例未标注“/”，表明进口压力为标准大气压（1 atm）。
2. 结构特点：悬臂单级单支撑
悬臂结构（Overhung Type）：
叶轮安装在主轴的一端，另一端由轴承箱支撑，形成悬臂布局。这种设计简化了结构，减少了轴向尺寸，适用于中低压场合，但需严格控制转子的动平衡以避免振动。
单级（Single Stage）：
仅通过一组叶轮实现一次气体压缩，效率低于多级风机，但结构简单、维护成本低。
单支撑（Single Bearing）：
主轴仅在一端设置轴承支撑，另一端自由悬挑。这种设计需采用高刚性轴和精密轴承以保证稳定性，适用于中等负载工况。
3. 滑动轴承（轴瓦）应用
AI900-1.225型风机采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，原因如下：
高负载能力：滑动轴承接触面积大，适用于重载、低速至中速工况，能承受叶轮产生的径向载荷。
振动阻尼性优：油膜润滑可有效吸收振动，提升运行平稳性，尤其适合悬臂结构易产生的振动问题。
寿命长：良好润滑条件下，滑动轴承磨损小，寿命可达数万小时。
维护要求：需定期检查油液清洁度、油膜厚度及轴瓦间隙，避免干摩擦或杂质侵入。

三、风机配件解析与功能说明
1. 叶轮（Impeller）
材质与型式：
通常采用低碳钢、不锈钢或合金钢（如输送腐蚀性气体时），后倾叶片设计以平衡效率与稳定性。叶轮需进行动平衡校正（G6.3级或更高）。
作用：将机械能转化为气体动能，是风机的核心做功部件。
2. 主轴（Shaft）
材质与工艺：
采用42CrMo等高强度合金钢，调质处理以提高疲劳强度。悬臂结构要求主轴具有高抗弯刚性，直径设计需考虑临界转速避开工作转速范围。
连接方式：
通过键槽或液压胀套与叶轮固定，另一端与电机通过联轴器直联或皮带传动。
3. 滑动轴承系统（Bearing System）
轴瓦（Bush）：
通常为铜基合金（如ZCuSn10Pb1）或巴氏合金衬层，内表面开设油槽以保证润滑。间隙控制为轴径的0.1%~0.2%。
润滑系统：
包括油站、油泵、冷却器和过滤器，强制循环润滑油以形成油膜并散热。
4. 机壳（Casing）
结构：
蜗形设计，采用铸铁或焊接钢板制造，出口方向可调（0°~270°）。内部可能衬有耐磨板（如输送含尘气体时）。
气密性：
法兰连接处加密封垫，防止气体泄漏。
5. 密封装置（Sealing）
类型：
迷宫密封、填料密封或机械密封，防止气体沿轴端泄漏（尤其对有毒或贵重气体）。
选型依据：
气体性质、压力差及环保要求。
6. 进口导叶/阀门（Inlet Guide Vane/Valve）
作用：
调节进气流量和压力，实现风量控制，比出口节流节能。
7. 底座与联轴器（Base & Coupling）
底座：
铸铁或钢制，具有减振垫或地脚螺栓固定孔。
联轴器：
弹性膜片式或齿轮式，补偿轴向、径向偏差并传递扭矩。

四、使用范围与工况适应性
1. 适用气体介质
AI900-1.225型风机可输送：
空气、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）；
惰性气体（He、Ne、Ar）、氢气（H₂）；
无毒工业混合气体（需注意氢气等易燃气体需防爆设计）。
2. 典型应用领域
污水处理曝气供氧：
向生化池充氧，支持微生物降解有机物，流量和压力需匹配曝气盘深度及密度。
冶金工业高炉鼓风：
为高炉提供富氧空气，要求压力稳定、连续运行。
化工生产气体输送：
如反应气体循环、尾气回收，需材质耐腐蚀且密封可靠。
电力行业烟气脱硫：
输送石灰石浆液或氧化空气，叶轮需耐磨损防腐处理。
浮选洗煤选矿：
提供气泡生成所需气流，压力需适应矿浆深度。
水泥窑风机：
助燃或冷却用，耐高温设计（如机壳加隔热层）。
3. 工况参数限制
流量范围：800~1000 m³/min（可调导叶调节）；
压力范围：进口压力1 atm，出口压力≤1.25 atm；
温度范围：-20℃~120℃（超温需特殊冷却或材质）；
转速：通常为1000~3000 rpm，具体取决于电机极数和传动比。

五、选型建议与维护要点
1. 选型考量因素
气体性质：密度、粘度、腐蚀性、爆炸性；
系统阻力：管网压力损失需小于风机出口压力；
环境条件：海拔、环境温度、湿度；
调节需求：变频驱动或导叶调节以适应流量变化。
2. 安装与调试
基础需水平牢固，预留减振空间；
对中误差≤0.05 mm，联轴器间隙按厂家要求；
首次启动前需手动盘车，确认无卡涩。
3. 维护重点
日常检查：轴承温度（≤70℃）、振动值（≤4.5 mm/s）、异响；
定期维护：
每3个月检查轴瓦磨损、油品变质情况；
每6个月清洗润滑系统，更换过滤器；
每年校核动平衡及对中情况。
4. 常见故障与处理
振动超标：原因可能为动平衡失效、轴承磨损或基础松动；
轴承过热：润滑不足、油质劣化或冷却失效；
风量不足：进口堵塞、叶轮磨损或密封泄漏。

结语
AI900-1.225型悬臂单级单支撑离心风机以其结构紧凑、维护简便的特点，在中低压气体输送领域具有广泛适用性。滑动轴承（轴瓦）的设计提升了重载工况下的可靠性，但需注重润滑管理。正确选型、规范安装与定期维护是保障其长期稳定运行的关键。未来，随着智能监控（如IoT传感器监测振动和温度）和高效节能技术（如变频驱动）的推广，此类风机将在工业绿色转型中发挥更大作用。