多级离心鼓风机 D1250-1.35 风机性能、配件与修理技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机，D1250-1.35，风机性能，叶轮，隔板，轴承，风机修理，动平衡

引言

在工业通风、工艺气体输送及环保脱硫等诸多领域，离心风机作为核心动力设备，其性能的稳定与高效直接关系到整个生产系统的运行。其中，多级离心鼓风机凭借其能够提供较高压升的特点，在需要中高压风源的工况中扮演着不可或替代的角色。本文旨在结合笔者在风机技术领域的实践经验，以D1250-1.35型多级离心鼓风机为具体案例，系统阐述其基础工作原理，深入解析其性能参数，并对关键配件的结构功能以及常见的修理维护要点进行详细说明，以期为同行技术人员提供一份具有实用价值的参考。

第一章 离心风机基础与D1250-1.35性能详解

1.1 离心风机基本原理

离心风机的工作原理基于动能转换为静压能。当电机驱动风机主轴及安装于其上的叶轮高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心（进口）被甩向叶轮边缘（出口），从而获得速度和压力。高速气体随后进入截面积逐渐扩大的蜗壳或扩压器，流速降低，部分动压进一步转化为静压，最终以较高的静压从风机出口排出。与此同时，叶轮中心区域形成低压区，促使外部气体持续不断地被吸入，形成连续的气体输送。

对于多级离心鼓风机而言，其核心在于将多个单级叶轮串联在同一根主轴上。气体从第一级叶轮流出后，并非直接排出，而是经过级间导叶（或回流器）的引导，以最佳角度进入下一级叶轮，以此类推。每经过一级叶轮，气体的压力就得到一次提升，从而实现在单台风机内达到单级风机无法企及的总压升。D1250-1.35正是这种多级串联结构的典型代表。

1.2 D1250-1.35型号解读与性能参数分析

风机型号D1250-1.35通常包含以下信息：

D：可能代表“鼓风机”或特定系列代号。

1250：表示风机在标准进气状态下的额定进口体积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这意味着该风机设计在特定条件下每分钟能输送1250立方米的气体。

1.35：通常表示风机的出口绝对压力或压比，此处很可能指出口绝对压力为1.35公斤力每平方厘米（Kgf/cm²），或压比为1.35。结合提供的参数“进风口压力0.95Kgf/cm²”和“出风口升压3500mmH₂O”，我们可以进行核算。

根据提供的关键性能参数，我们进行深入分析：

输送介质与进口条件：

介质：混合气体。这意味着介质成分可能不是纯净空气，其物理性质（如密度、比热容）会影响风机性能。

进口流量：1250 m³/min。这是风机设计的核心容积流量参数。

进口压力：0.95 Kgf/cm²（绝对压力）。注意，此压力为绝对压力，表明进口处并非标准大气压（约1.033 Kgf/cm²），而是有一定真空度。这在实际工况中常见，如风机从某个负压系统抽气。

进口温度：35℃。温度影响气体密度，是性能计算的重要输入。

进口介质密度：0.389 kg/m³。此密度远低于标准空气密度（约1.2 kg/m³），正是由较低的进口压力和较高的进口温度共同导致。气体密度是决定风机功率和压升能力的关键因素，密度越低，压缩同等体积气体所需的功越小，但产生的压升也越低。

出口性能与压升：

出风口升压：3500 mmH₂O。这是指风机出口压力相对于进口压力的增加值，即风机的静压升。单位毫米水柱（mmH₂O）是风机领域常用压力单位。换算关系：1 Kgf/cm² = 10000 mmH₂O。因此，3500 mmH₂ = 0.35 Kgf/cm²。

出口绝对压力计算：出口绝对压力 = 进口绝对压力 + 静压升 = 0.95 Kgf/cm² + 0.35 Kgf/cm² = 1.30 Kgf/cm²。这与型号中的1.35略有出入，可能源于设计裕量、参数圆整或特定工况定义，在实际分析中应以实测或详细设计图纸为准。压比为出口绝对压力与进口绝对压力之比，即 1.30 / 0.95 ≈ 1.368。

功率与效率：

轴功率：860 KW。指风机主轴从电机接收的实际功率。

配套电机功率：1000 KW。电机功率选择通常大于风机轴功率，以提供必要的功率裕量，应对工况波动、启动电流及确保长期运行安全。此处的功率裕量约为（1000-860）/860 ≈ 16%，属于合理范围。

效率估算：风机的有效功率（空气功率）可以通过公式估算：有效功率 ≈ （流量 × 压升） / （102 × 效率系数），但更准确需考虑压缩性。粗略计算：流量1250 m³/min ≈ 20.83 m³/s，压升3500 mmH₂O ≈ 34300 Pa。有效功率 = 流量 × 压升 = 20.83 m³/s × 34300 Pa ≈ 714,000 W = 714 KW。因此，估算的全压效率 ≈ 有效功率 / 轴功率 = 714 KW / 860 KW ≈ 83%。这个效率水平对于多级离心鼓风机而言是相当高的，表明该风机设计优良。

转速：4320 r/min。高转速是多级离心风机实现高压升的典型特征，这也对转子的动平衡、轴承性能和临界转速设计提出了极高要求。

第二章 风机关键配件解析

D1250-1.35多级离心鼓风机结构复杂，由数百个零件组成，但其核心配件决定了风机的性能和可靠性。

2.1 转子组件

转子是风机的“心脏”，其核心部件包括：

主轴：通常由高强度合金钢锻造而成，经过精密加工和热处理，具有极高的强度、刚度和表面光洁度，以保证在高速下稳定运转。

叶轮：这是能量转换的核心部件。D1250-1.35的每个叶轮都采用后向或径向叶片设计，以保证较高的效率和稳定性。叶轮材料根据介质特性选择，可能为优质碳钢、低合金钢或不锈钢。制造工艺多为焊接（叶片与轮盘、盖板焊接）或铆接，并经过严格的无损探伤（如超声波、射线检测）。每个叶轮在装配到主轴前都需进行单独的超速试验和动平衡校正。

平衡盘：由于多级叶轮串联，气体压力沿轴向递增，会产生一个巨大的指向进气侧的轴向推力。平衡盘通过在其两侧产生一个反向的压差，用以平衡大部分轴向推力，显著减轻止推轴承的负荷，是保证长期安全运行的关键部件。

联轴器：用于连接风机主轴和电机轴，传递扭矩。通常采用高精度的膜片式或齿式联轴器，这类联轴器能补偿少量的轴向、径向和角向偏差，并吸收振动。

2.2 静子组件

静子部件构成了气体流道和支撑系统：

机壳（气缸）：通常为水平剖分式结构，便于安装和检修内部转子。材料一般为铸铁或铸钢，具有足够的强度和刚度以承受内部压力。

隔板：安装在机壳内，将各级叶轮分开。每块隔板上都设有扩压器和回流器。

扩压器：位于叶轮出口外围，其流道截面积逐渐增大，使气体减速，将动能转化为静压能。

回流器：由导叶组成，引导从扩压器流出的气体平稳地改变方向，以所需的角度进入下一级叶轮的进口。

密封：

级间密封：通常为迷宫密封，安装在隔板与主轴之间，防止高压级气体向低压级泄漏，保证级间效率。

轴端密封：防止机壳内气体沿主轴向外泄漏（或外部空气向内吸入）。根据介质特性，可能采用迷宫密封、浮环密封或机械密封等形式。

轴承箱与轴承：

径向轴承：通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承、可倾瓦轴承），利用油膜润滑支撑转子重量，并抑制振动。可倾瓦轴承因其优异的稳定性，特别适用于高速风机。

推力轴承：用于承受转子剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。多为金斯伯雷式或米切尔式滑动轴承。

2.3 辅助系统

润滑系统：为轴承和齿轮（如果有）提供连续、清洁、冷却的润滑油。包括主辅油泵、油箱、冷却器、过滤器和安全装置等，是风机的“血液循环系统”。

冷却系统：可能包括中间冷却器（若为分体冷却型）和润滑油冷却器，用于控制气体温度和油温。

监测仪表：包括振动、温度、压力传感器等，用于实时监控风机运行状态，是预知维修的基础。

第三章 风机常见故障与修理技术解析

对D1250-1.35这类高速重载设备，定期维护和及时修理至关重要。

3.1 常见故障现象与原因分析

振动超标：这是最常见的故障。

转子不平衡：叶轮磨损、腐蚀、结垢或粘附异物是主要原因。修理后动平衡精度未达标也会导致。

对中不良：风机与电机联轴器对中超差，导致周期性强迫振动。

轴承损坏：磨损、疲劳剥落、润滑不良导致巴氏合金熔化等。

动静件摩擦：轴承间隙过大、转子弯曲或密封间隙过小导致接触摩擦。

基础松动：地脚螺栓松动或基础刚性不足。

轴承温度过高：

润滑问题：油质不合格（粘度不对、含水、有杂质）、油压不足、油路堵塞、油冷器效率低。

轴承本身问题：间隙不当、磨损、刮伤、疲劳。

负载过大：对中不良、平衡不好导致附加载荷。

性能下降（风量、风压不足）：

内部泄漏：密封（尤其是级间密封和轴端密封）磨损，间隙过大，造成内漏和外漏。

通流部件结垢：叶轮、扩压器流道结垢，增大了流动阻力，改变了气流型线。

转速降低：电机或传动系统问题。

异常声响：

爆破声：可能进入喘振区。

摩擦声：动静部件刮擦。

轴承异音：轴承损坏。

3.2 核心修理工艺与技术要点

拆卸与检查：

严格按照规程顺序拆卸，做好标记。测量并记录关键数据：轴承间隙、推力间隙、密封间隙、转子窜量、对中数据等。

彻底清洗所有零件，进行宏观和无损探伤检查（PT/MT/UT），重点检查叶轮焊缝、叶片根部、主轴轴颈、轴承巴氏合金层等关键部位。

转子检修与动平衡：

叶轮修复：对于磨损或腐蚀，可采用堆焊后机加工修复。但需注意控制焊接热输入，防止变形和产生新的裂纹。修复后必须进行无损检测。

动平衡校正：这是修理中的核心环节。转子修复组装后，必须在高精度动平衡机上校正。对于D1250-1.35这样的柔性转子，需进行高速动平衡，即在其工作转速附近（如超过一阶临界转速）进行平衡，以消除转子弹性变形引起的不平衡。平衡精度等级通常要求达到G2.5或更高。平衡完成后，严禁随意改动转子上的任何零件。

密封与轴承更换：

密封：更换所有迷宫密封齿，确保其材质和间隙符合图纸要求。间隙过小易摩擦，过大会导致泄漏效率下降。

轴承：更换轴承时，要保证轴承与轴承座的配合过盈量、轴承游隙符合标准。刮研可倾瓦轴承时，要保证各瓦块接触均匀。

对中校正：

使用激光对中仪等精密工具，确保风机与电机轴线的对中误差在允许范围内。需在冷态下考虑热膨胀的影响进行预偏移补偿。

组装与试车：

按拆卸的逆序进行组装，确保清洁，按规定力矩紧固螺栓。

试车是关键步骤。应遵循“低速盘车 -> 辅助油泵运行 -> 启动 -> 低速暖机 -> 缓慢升速 -> 额定工况运行”的程序。密切监控振动、温度、压力等参数，确保一切正常。进行喘振测试，确认防喘振系统工作可靠。

结论

D1250-1.35多级离心鼓风机是一款设计先进、性能高效的中高压风机。深入理解其工作原理和性能参数，是正确选型和操作的基础。而其长期稳定运行，则依赖于对叶轮、轴承、密封等关键配件特性的掌握，以及一套科学、严谨的维护和修理体系。特别是转子动平衡、对中、润滑和间隙控制这四大技术要点，应贯穿于风机生命周期的始终。作为风机技术人员，我们不仅需要具备解决已发生故障的能力，更应树立以状态监测和预防性维护为主的理念，通过精细化的管理，最大化设备的使用寿命和经济效益。

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