多级离心鼓风机 C70-1.35性能、配件与修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

引言

在工业流体输送与气体增压领域，离心风机扮演着至关重要的角色。其中，多级离心鼓风机凭借其能够提供较高压升的特点，在污水处理、矿山通风、物料输送、电力脱硫等众多工况中得到了广泛应用。本文旨在结合风机技术基础知识，以C70-1.35型多级离心鼓风机为具体案例，深入剖析其性能特点、核心配件构成以及维护修理要点，为从事风机技术相关工作的同仁提供一份详实的参考。

第一章 离心风机基础概述

离心风机的工作原理基于牛顿第二定律和能量守恒定律。其核心部件是叶轮。当电机驱动叶轮高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，动能和压力能随之增加。高速气体离开叶轮后进入蜗壳或扩压器，流速降低，部分动能进一步转化为压力能，最终形成具有一定流量和压力的气流，从风机出口排出。与此同时，叶轮中心形成低压区，外部气体被持续吸入，从而完成连续的送风过程。

风机的性能主要通过以下几个参数表征：

流量 (Q)：单位时间内通过风机的气体体积，常用单位为立方米每分钟 (m³/min) 或立方米每小时 (m³/h)。它反映了风机的输送能力。 压力 (P)：气体经过风机后所增加的能量，通常用静压、动压和全压表示。在工程中，常用毫米水柱 (mmH₂O) 或千帕 (kPa) 作为单位。对于鼓风机，常用“升压”来表示出口压力与进口压力的差值。 轴功率 (Nz)：风机轴从原动机（如电机）上获得的功率，单位一般为千瓦 (KW)。它代表了风机运行所需的机械能输入。 效率 (η)：风机的有效功率（即气体实际获得的功率）与轴功率之比。效率是衡量风机能量转换性能和经济性的关键指标，其计算公式为：风机效率等于（流量乘以全压）再除以（六千乘以轴功率）再乘以百分之百（适用于特定单位制）。高效率意味着更少的能量损耗。 转速 (n)：风机叶轮每分钟旋转的圈数，单位为转每分钟 (r/min)。转速对风机的流量、压力和功率有决定性影响。

根据压力和结构特点，离心风机可分为多种系列，如文中提到的“C”型代表多级低速离心鼓风机，“D”型代表多级高速高压离心鼓风机，“AI/AII”型代表单级悬臂或双支撑离心风机，“S”型代表单级高速双支撑离心风机，“G”系列为一般通风机，“Y”系列为引风机。C70-1.35正属于“C”型系列，即多级离心鼓风机。

第二章 C70-1.35型多级离心鼓风机性能深度解析

C70-1.35是多级离心鼓风机的一个典型型号，其命名通常包含关键信息：“C”指系列，“70”很可能指额定进口容积流量为70立方米每分钟，“1.35”可能代表进口绝对压力或与设计点相关的参数。结合提供的参数，我们对其性能进行详细说明。

1. 输送介质与进口条件

输送介质：空气。这是最常见的输送介质，其物理性质相对稳定。 进口流量：70 m³/min。这是风机在设计进口条件下的容积流量，是风机选型的重要依据。 进口压力：1 Kgf/cm²（约等于98.1 kPa，绝对压力）。此压力高于标准大气压，表明该风机可能用于一个带有一定背压的系统中，或者其进口处于增压状态。 进口温度：20℃。这是一个标准参考温度，气体的密度会随温度变化而变化。 进口介质密度：1.2 kg/m³。该密度值是在标准大气压和20℃温度下干燥空气的典型密度。密度直接影响风机的压力能力和功率消耗，风机性能曲线通常基于标准空气密度（1.2 kg/m³）绘制。

2. 出口性能与风机能力

出风口升压：3500 mmH₂O（约等于34.3 kPa）。这是风机需要克服的系统阻力，也是风机出口压力与进口压力（表压）的差值。3500 mmH₂O的升压属于中高压范围，正是多级离心风机的优势所在。多级结构通过串联多个叶轮，使气体逐级增压，最终达到所需的出口压力。

3. 驱动与能耗

轴功率：62.5 KW。这表示在达到上述流量和压力参数时，风机主轴实际需要消耗的功率。它已经考虑了风机内部的各项损失，如流动损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失等。 转速：2970 r/min。这是国内工频（50Hz）电机驱动的常见同步转速，表明风机通过联轴器与电机直联，无需增速箱，结构相对简单可靠。 配套电机：Y280S-2，功率75 KW。电机的选型遵循“功率储备”原则，即电机额定功率应大于风机的轴功率。75 KW > 62.5 KW，提供了约1.2的安全系数，确保了在电网电压波动、工况轻微变化或风机性能略有衰减时，电机仍能稳定驱动风机而不至于过载。Y280S-2是常用的三相异步电动机型号。

4.性能综合分析
根据上述参数，我们可以对C70-1.35的性能水平进行评估：

压力能力：3500 mmH₂O的升压表明该风机适用于需要中等偏高压力的工艺系统。 效率估算：利用性能参数可以估算运行效率。有效功率 Pe = (Q × ΔP) / (6000 × η_d) （其中η_d为驱动效率，暂设为1），将Q=70 m³/min，ΔP=3500 mmH₂O代入，可初步计算有效功率约为40.8 KW。则风机效率 η = (Pe / Nz) × 100% ≈ (40.8 / 62.5) × 100% ≈ 65.3%。这个效率水平对于多级离心鼓风机而言属于合理范围，表明其能量转换效能良好。实际效率需参考风机的具体性能曲线。 运行点：给定的参数共同定义了风机的一个特定运行工况点。该点应位于风机性能曲线的高效区域内，以保证风机稳定、经济运行。

第三章 C70-1.35风机核心配件解析

多级离心鼓风机的可靠性与其核心配件的质量和状态密切相关。C70-1.35作为典型的多级风机，其主要配件包括：

1. 转子总成：这是风机的“心脏”。包括主轴、各级叶轮、平衡盘、联轴器等。叶轮通常由优质铸铁、铸钢或不锈钢精密铸造而成，其型线、叶片角度和表面光洁度直接影响风机效率和性能。动平衡精度是转子组装的关键，任何不平衡都会导致振动加剧和轴承损坏。

2. 机壳与级间结构：机壳（通常为铸铁）容纳转子并形成气体流道。多级风机的机壳内设有隔板，将各级叶轮分开，并设有回流器（导叶），用于引导气体从前一级出口平稳地进入下一级进口。回流器的设计对级间能量转换效率至关重要。机壳的强度和密封性保证了承压能力和防止内泄漏。

3. 密封系统：为防止气体在级间泄漏和向外泄漏，风机设置了多种密封。

级间密封：通常采用迷宫密封，安装在隔板与主轴之间，利用多次节流效应减小级间泄漏。 轴端密封：根据介质和压力，可能采用迷宫密封、填料密封或机械密封。对于输送空气的C70-1.35，迷宫密封是常见选择，结构简单、可靠。

4. 轴承系统：支撑转子并保证其平稳旋转。C70-1.35通常采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承），具有摩擦小、维护方便的优点。轴承座设计需保证良好的润滑和散热。

5. 润滑系统：对于滚动轴承，通常采用脂润滑或稀油润滑。需要定期补充或更换润滑脂/润滑油，确保轴承处于良好工作状态。

6. 底座与联轴器：底座支撑整个风机机组，保证对中精度。联轴器（如弹性柱销联轴器）连接风机轴和电机轴，传递扭矩并补偿少量对中误差。

第四章 C70-1.35风机常见故障与修理流程

风机在长期运行后难免出现性能下降或故障，及时的维护和正确的修理是保障其长周期稳定运行的关键。

1. 常见故障现象与原因分析

风量或压力不足：可能原因包括进口过滤器堵塞、密封间隙磨损过大导致内泄漏严重、叶轮磨损或积垢、转速降低（如皮带传动打滑）、管网阻力增大等。 振动超标：这是最危险的故障之一。主要原因有：转子动平衡失效（叶轮粘附物、叶片磨损不均、零件松动）、轴承损坏、对中不良、基础松动、临界转速共振等。 轴承温度过高：可能因润滑不良（油质变质、油量不足）、轴承损坏、安装不当（预紧力过大）、冷却不良或对中不佳引起。 异常噪音：轴承损坏会产生异响；喘振（风机在不稳定工况区运行）会产生低频率的周期性吼叫声；叶片磨损或松动可能产生摩擦声。

2. 风机大修流程与要点
当风机性能严重下降或出现重大故障时，需进行解体检修。

前期准备：切断电源，挂警示牌；关闭进出口阀门；准备好专用工具、备件（如轴承、密封、润滑油）和维修记录表。 解体与检查：
拆除联轴器护罩，检查对中情况并记录。 断开管路和仪表连线，吊开电机。 依次拆卸轴承端盖、轴承箱，检查轴承磨损情况。 小心地将转子总成从机壳中吊出，放置在专用支架上。此过程需保持水平，避免碰撞。 关键检查项目：
叶轮：检查叶片有无裂纹、磨损、腐蚀；测量叶轮口环处的径向跳动；检查叶轮与轴的配合是否松动。 密封：测量各级迷宫密封的径向和轴向间隙，与标准值对比，磨损超差需更换。 主轴：检查有无弯曲、裂纹、磨损。 轴承：清洗后检查滚道、滚动体有无点蚀、剥落、保持架是否完好。 机壳与隔板：检查有无裂纹、腐蚀，流道是否光滑。
修理与更换：
转子动平衡：这是大修的核心环节。如果叶轮有磨损或修复，必须重新进行动平衡校正，精度需达到G2.5级或更高标准。平衡校正通常在动平衡机上进行。 更换损坏件：更换所有损坏或磨损超差的轴承、密封件、O型圈等。 清洗：彻底清洗所有零部件，确保油路、流道畅通。
回装与调试：
按解体的逆顺序回装所有部件。确保各级叶轮、隔板、密封的安装位置正确。 严格控制主轴、轴承的装配公差。 恢复风机与电机的对中，要求径向和端面跳动均在允许范围内（通常≤0.05mm）。 加注规定牌号和数量的润滑油/脂。 连接管路仪表，手动盘车确认转动灵活无卡涩。
试运行：
点动电机，检查转向是否正确。 空载运行一段时间，监测振动、噪音、轴承温度是否正常。 逐步加载至额定工况，全面检查各项运行参数，并与大修前数据进行对比，验证修理效果。

结语

C70-1.35型多级离心鼓风机作为工业领域的关键设备，其稳定高效运行离不开对其性能特性的深刻理解、对核心配件状态的严密监控以及规范专业的维护修理。本文从基础原理出发，结合具体参数，系统阐述了该型号风机的性能特点，剖析了其关键配件，并梳理了典型的故障分析与大修流程。希望此文能为广大风机技术同仁在日常工作中提供有益的借鉴和参考，共同提升设备管理水平，保障生产系统的平稳顺行。

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