多级离心鼓风机 C80-1.35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。作为一名风机技术从业者，深入理解各类风机的原理、性能及维护要点是保障设备稳定运行、提升生产效率的基础。本文将围绕离心风机的基础知识展开，并重点以C80-1.35型多级离心鼓风机为具体案例，对其性能参数、核心配件构成以及常见故障的修理维护进行系统性的解析，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章：离心风机基础概述

离心风机，顾名思义，其工作原理基于离心力。当风机叶轮被电机驱动高速旋转时，叶片间的气体在离心力的作用下被甩向叶轮外缘，经蜗壳形机壳的收集与导流，形成具有一定压力和流速的气流，从出风口排出。与此同时，叶轮中心部位形成低压区，外部气体在大气压作用下被持续吸入，从而完成连续的送风过程。

离心风机的性能主要由以下几个关键参数描述：

流量（Q）：指单位时间内通过风机的气体体积，通常以立方米每分钟（m³/min）或立方米每小时（m³/h）表示。它反映了风机的输送能力。 压力（P）：指气体通过风机后所获得的能量增值，通常分为全压和静压。在工程应用中，常用“升压”来表示风机出口压力与进口压力的差值。案例中出风口升压3500mmH₂O即是此参数，它代表了风机克服系统阻力的能力。 功率：包括轴功率和电机功率。轴功率（N轴） 是指风机叶轮实际从驱动轴上所获得的功率。电机功率（N电机） 则是配套电机的额定输出功率，为确保风机可靠运行并留有余量以应对工况波动，电机功率通常大于轴功率。案例中轴功率为59.2KW，配套电机功率为75KW，即是这一原则的体现。 效率（η）：是衡量风机将输入功率（轴功率）转化为气体压力能与动能的有效程度的指标。风机效率等于有效功率（与流量和全压的乘积成正比）除以轴功率。高效率意味着更低的能耗和运行成本。 转速（n）：指风机叶轮每分钟的旋转圈数，单位是转每分钟（r/min）。风机的流量、压力、功率都与转速存在特定的关联关系。

根据结构和压力能力的不同，离心风机可分为多种系列，如文中提及的“C”型多级离心鼓风机、“D”型高速高压风机、“AI”型单级悬臂风机等。其中，多级离心鼓风机通过将多个单级叶轮串联在同一主轴上的方式，使气体逐级增压，从而能够获得比单级风机高得多的出口压力，特别适用于需要中高压鼓风的场合，如污水处理、矿山通风、物料输送等。

第二章：C80-1.35型多级离心鼓风机性能深度解析

C80-1.35是“C”型系列多级离心鼓风机中的一个具体型号。通常，型号命名规则蕴含了基本性能信息：“C”代表多级离心鼓风机系列，“80”很可能表示额定进口流量为80立方米每分钟，“1.35”可能指进口绝对压力为1.35公斤力每平方厘米（约合1.324标准大气压）或与设计点压力相关的代号。结合提供的参数，我们对该风机的性能进行深入说明：

输送介质与进气条件：介质为空气，进气密度为1.2kg/m³，温度为20℃，进气压力为1Kgf/cm²（绝压）。这些是风机的设计进气条件，风机的实际运行性能会随进气条件（如海拔、温度变化引起的密度变化）而改变。 核心性能参数：
进口流量：80 m³/min。这是风机在设计进气条件下的额定输送能力。 出口升压：3500 mmH₂O（约合34.3 kPa）。这表明该风机能将气体压力提升约0.35个大气压（表压），属于中压鼓风机范畴。这个压力值是其多级叶轮串联工作的结果。 轴功率：59.2 KW。这意味着在达到上述流量和压力时，风机叶轮需要从驱动轴获取59.2千瓦的功率。 转速：2970 r/min。这是典型的二极电机同步转速，表明风机通过联轴器与电机直联，传动效率高。
性能匹配与电机选型：计算出的轴功率为59.2KW，而选配的电机功率为75KW（型号Y280S-2）。这遵循了通用的安全选型原则：电机功率 = 轴功率 × 安全系数 / 传动效率。对于直联方式，传动效率接近1，安全系数通常取1.1至1.3。此处，75KW > 59.2KW，留有约27%的功率裕量，这足以应对可能的进气条件波动、系统阻力变化或轻微的性能衰减，确保电机不会因过载而损坏，提升了运行的可靠性。 性能曲线与工作点：每一台风机都有其固有的性能曲线，包括流量-压力曲线、流量-功率曲线和流量-效率曲线。风机在实际管道系统中的稳定运行点，是风机性能曲线与管道系统阻力曲线的交点。C80-1.35在流量80m³/min、升压3500mmH₂O这个点运行时，应处于其高效率区间内，此时能耗经济性最佳。若系统阻力发生变化（如阀门开度改变、过滤器堵塞），工作点会沿风机性能曲线移动，流量、压力、功率都会相应变化。

第三章：C80-1.35型号机核心配件解析

多级离心鼓风机结构相对复杂，其主要配件共同保证了风机的高效、稳定运行。以下是C80-1.35的关键配件及其功能：

转子总成：这是风机的“心脏”。包括主轴、多个叶轮、平衡盘、联轴器等。叶轮是核心做功部件，其型线设计和制造精度直接影响风机效率和性能。多级风机中，每个叶轮称为一级，气体每经过一级叶轮压力得到一次提升。所有旋转部件在组装后必须进行严格的动平衡校正，以减小振动，保护轴承。 机壳（蜗壳与级间壳）：多级风机的机壳通常由进气箱、中间级段和排气蜗壳组成。它构成了气体的流道，引导气体有序地进入每一级叶轮，并将各级出口的高速气体收集起来，有效地将动能转化为压力能。机壳要求有足够的强度和刚度以承受内部压力，并保证良好的气密性。 密封装置：用于防止气体在轴端泄漏（轴封）和级间窜气（级间密封）。常见形式有迷宫密封、石墨环密封或机械密封。C80-1.35输送空气，可能较多采用非接触式的迷宫密封，依靠多次节流效应来减小泄漏，磨损小，寿命长。 轴承箱与润滑系统：轴承箱内安装有支撑转子的径向轴承和承受轴向推力的推力轴承。高速运转的轴承需要可靠的润滑。润滑系统可能是飞溅润滑或强制循环润滑，确保轴承得到充分的冷却和润滑，是保证风机长期运行的关键。 底座与联轴器：底座为风机和电机提供稳固的安装基础，保证对中精度。联轴器用于连接风机轴与电机轴，传递扭矩。常用的有弹性柱销联轴器或膜片联轴器，后者能补偿一定的轴向、径向和角向偏差，传动精度高。 冷却系统：由于气体在多级压缩过程中会升温，通常需要在级间或机壳设置冷却水道，通入冷却水对气体和机体进行冷却，以提高风机效率并保证材料强度。 仪表与安全装置：包括压力表、温度计、振动传感器等，用于监控风机运行状态。可能还设有安全阀，在系统压力异常升高时起跳泄压，保护设备安全。

第四章：C80-1.35型号机常见故障与修理维护解析

对风机配件的深入理解是进行有效维修的基础。以下是C80-1.35可能遇到的典型问题及修理对策：

风量或压力不足：
原因分析：a. 进口过滤器堵塞，导致进气阻力增大，实际进气量减少。b. 密封装置（特别是级间密封）磨损严重，造成级间窜气，内泄漏增大。c. 叶轮磨损、腐蚀或积垢，导致叶轮做功能力下降。d. 转速未达到额定值（如皮带传动打滑或电源频率问题）。 修理维护：a. 清洁或更换进口过滤器。b. 停机检查，更换磨损的迷宫密封齿或密封环。c. 清理叶轮污垢，若磨损超标需进行修复或更换新叶轮。d. 检查传动部件和电源，确保转速正常。
风机振动异常增大：
原因分析：a. 转子（叶轮+主轴）动平衡失效，可能因叶轮结垢不均、部件松动或磨损所致。b. 轴承磨损、间隙过大或损坏。c. 基础或地脚螺栓松动。d. 联轴器对中不良。e. 发生喘振（当风机在小流量工况下运行，气流出现严重分离与脉动）。 修理维护：a. 停机，将转子总成拆下送专业动平衡机进行校正。b. 检查轴承游隙和运行声音，更换损坏的轴承，并确保润滑良好。c. 紧固地脚螺栓，检查基础是否完好。d. 重新进行风机与电机的对中找正，确保精度。e. 调整运行工况，避免小流量区，检查并确保出口管路止回阀工作正常。
轴承温度过高：
原因分析：a. 润滑油量不足、油质劣化或牌号不对。b. 冷却系统（如油冷却器）堵塞或冷却水量不足。c. 轴承安装不当、间隙过小或已损坏。d. 轴向推力过大（如平衡盘密封失效）。 修理维护：a. 检查油位，补充或更换符合要求的润滑油。b. 清理冷却器，保证冷却水畅通和流量。c. 检查轴承，重新调整安装间隙或更换轴承。d. 检查平衡盘及平衡管路的畅通性。
异常噪音：
原因分析：a. 轴承损坏的尖锐连续声。b. 旋转部件与静止部件摩擦的刮擦声。c. 喘振时的周期性吼叫声。 修理维护：需立即停机检查，根据声音特征判断源头，针对性处理，如更换轴承、调整间隙、消除摩擦点或避免喘振工况。

定期维护保养是预防故障的根本。建议制定严格的维护计划，包括：每日巡检（听声音、摸振动、看仪表）；定期更换润滑油和滤芯；定期清洗气体过滤器和水冷却系统；定期检查对中情况和地脚螺栓紧固度；根据运行小时数或状态监测数据，计划性的大修，全面检查转子、轴承、密封等关键部件。

结语

C80-1.35型多级离心鼓风机作为一款典型的中压鼓风设备，其性能优越性体现在多级增压带来的稳定高压输出。全面掌握其性能特点、细致了解其内部结构配件、并具备分析和解决常见故障的能力，对于保障风机长周期、高效、安全运行至关重要。作为风机技术人员，我们应不断深化理论认知，积累实践经验，才能在日常维护与故障检修中得心应手，为企业生产的稳定顺畅保驾护航。

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