离心风机核心技术解析：型号规格与轴流式结构探秘
作者：王军（139-7298-9387）
关键词： 离心风机、风机型号、风机规格、结构形式、叶轮、鼓风机、轴流风机
引言
在工业生产的广阔领域中，风机作为提供气体动力源的核心设备，扮演着不可或缺的角色。无论是工厂车间的通风换气、冶金高炉的鼓风、电厂的锅炉引风，还是建筑空调的送风，都离不开风机的身影。作为一名风机技术从业者，深入理解其基本原理、型号规格体系及结构形式，是进行设备选型、维护保养及故障诊断的基石。本文将聚焦于离心风机的基础知识，并重点对鼓风机的型号与规格进行解读，同时对轴流风机的结构形式进行剖析，以期为同行和感兴趣的读者提供一份详实的技术参考。
第一章：离心风机的工作原理与基本构造
在深入探讨型号与规格之前，我们首先必须厘清离心风机的工作原理。
1.1 工作原理
离心风机的工作原理基于离心力定律和动能转化。当电机通过轴驱动叶轮高速旋转时，叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，从而获得动能和压力能。这股高速气流随后进入蜗壳形的机壳中，其流通截面逐渐扩大，气流速度降低，部分动压进一步转化为静压，最终以较高的压力从出口排出。与此同时，叶轮中心部位由于气体被甩出而形成负压，促使外部气体被源源不断地吸入，从而形成一个连续的气体输送过程。
1.2 基本构造
一台典型的离心风机主要由以下几大部分构成：
叶轮（Impeller）： 风机的“心脏”，其结构、尺寸和材质直接决定风机的性能、效率和可靠性。叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。
机壳（Casing）： 通常为蜗壳形，用于收集从叶轮中甩出的气体，并将其导向出口，同时实现动压向静压的转换。材质多为钢板焊接或铸铁铸造。
主轴（Shaft）： 传递扭矩，带动叶轮旋转。要求具有足够的强度、刚度和耐磨性。
进风口（Inlet）： 通常制成收敛式流线型，以减少气体进入时的流动损失。
传动组（Drive Assembly）： 包括轴承座、轴承、皮带轮（或联轴器）等，用于支撑主轴并传递动力。
支撑件与电机： 支撑整台风机，并将电机动力传递给传动组。
第二章：鼓风机的型号与规格解析
“鼓风机”通常是指排气压力在15~200kPa范围内的风机，介于通风机（<15kPa）和压缩机（>200kPa）之间。其型号与规格的命名国内虽有标准，但各厂家仍存在一定差异，理解其编码规则至关重要。
2.1 型号命名规则（以常见标准为例）
国内离心鼓风机的型号通常由一组字母和数字构成，基本形式为：A B C - D E F
A（压力系数表示）： 通常是一个数字，代表风机的压力系数。压力系数是一个无量纲参数，反映了风机产生压力能力的大小。数字越大，通常表示在相同叶轮直径和转速下，能产生的压力越高。
例如：9-19、9-26系列属于高压离心风机；4-72、4-73系列属于中低压离心风机。
B（比转速表示）： 也是一个数字，代表风机的比转速。比转速是一个综合性的性能参数，反映了风机的流量、压力和转速之间的关系。比转速低，代表风机更偏向于高压、小流量；比转速高，则代表风机更偏向于大流量、中低压。
例如：9-19（比转速19）是高压小流量风机，而4-73（比转速73）则是中压大流量风机。
C（设计顺序号）： 有时会用“No.”加数字表示，指风机机号，代表风机叶轮直径的分米数。这是规格的核心参数。
例如：No.10表示叶轮直径为10分米，即1米。
D（传动方式代码）： 用字母表示，定义了风机叶轮与电机的连接方式，直接影响风机的结构和安装形式。
A式： 电机直联。叶轮直接安装在电机轴上。结构紧凑，效率高，适用于小型风机。
B式： 悬臂支撑，皮带传动。叶轮悬臂安装，通过皮带轮和皮带由电机驱动。可通过更换皮带轮改变转速，从而调节性能。
C式： 悬臂支撑，皮带传动，皮带轮在轴承外侧。
D式： 悬臂支撑，用联轴器与电机直联。
E式： 双支撑，皮带传动。叶轮置于两轴承之间，传动更平稳，适用于较大型风机。
F式： 双支撑，联轴器直联。
E（旋转方向）： 指明叶轮旋转方向，从电机一端看，“左”或“右”旋。
F（出风口角度）： 表示机壳出风口的方向，以度数为单位（如0°、45°、90°、180°等）。
示例解析：一台型号为“9-26 No.12.5D 右90°”的离心鼓风机
9-26： 这是一台高压风机（压力系数9，比转速26）。
No.12.5： 叶轮直径为1250毫米。
D： 传动方式为悬臂支撑，联轴器直联。
右90°： 从电机侧看，叶轮顺时针旋转，出风口方向竖直向上（90°）。
2.2 核心规格参数
在选择鼓风机时，不能只看型号，还必须匹配以下核心性能参数：
流量（Q）： 单位时间内风机输送的气体体积，单位为m³/h或m³/min。这是选型的首要参数。
全压（P）： 风机出口截面与进口截面的总压差，单位为Pa或kPa。它代表了风机克服管道阻力的能力。
转速（n）： 叶轮每分钟的旋转次数，单位为r/min。转速直接影响流量和压力。
轴功率（N）与效率（η）： 轴功率是电机输入给风机轴的功率；效率是风机的有效功率（与流量和压差相关）与轴功率的比值，是衡量风机经济性的关键指标。高效率意味着更低的运行能耗。
介质密度（ρ）： 风机性能曲线通常是在标准状态（20℃, 101.3kPa, 空气密度1.2kg/m³）下测得的。若输送介质（如高温烟气、高海拔空气）密度不同，必须进行性能换算。
2.3 性能曲线与工况点
风机的性能曲线（流量-压力曲线、流量-功率曲线、流量-效率曲线）是选型的核心工具。它将风机的流量、压力、功率和效率之间的关系以图形化方式呈现。风机的实际工作点，是其性能曲线与管网阻力曲线的交点。选型的目的是让这个工况点落在风机的高效区内，从而实现稳定、经济的运行。
第三章：轴流风机的结构形式解析
虽然本文重点在离心风机，但作为对比和补充，轴流风机的结构形式同样重要。其气体流动方向平行于主轴，故名“轴流”。
3.1 工作原理与特点
轴流风机工作时，叶片类似于飞机的机翼，在旋转时对气体产生升力，推动气体沿轴向流动。其特点是：
大流量、低风压： 适用于需要大量气体交换但系统阻力不大的场合。
结构紧凑、占地面积小： 尤其适用于风道直接安装。
效率曲线较陡： 一旦偏离设计工况，效率下降较快。
3.2 主要结构形式
轴流风机的结构形式多样，主要根据叶轮、机壳和导叶的配置来区分。
简易式（或称旋桨式）： 仅有叶轮和简罩，无导叶。结构最简单，成本低，但效率低，风压小。常用于厂房通风、空调冷凝器等场合。
机壳式： 在叶轮外加装圆筒形机壳，减少了气体涡流损失，效率比简易式有所提高。
导叶式： 这是提高轴流风机性能和效率的关键结构。
前置导叶（导流器）： 安装在叶轮前方。其作用是对进入叶轮的气流进行预旋，以适应叶轮的进口条件。通常设计成可调角度，用于调节风机的流量和压力，是一种高效的调节方式。
后置导叶： 安装在叶轮后方。从叶轮流出的气体是旋转的，具有圆周方向的分速度。后置导叶的作用就是将这部分旋转动能整流成轴向动能，并进一步转化为静压，从而提高风机的静压效率和总压。
对旋式（双级轴流）： 这是轴流风机中一种特殊而高效的结构形式。两台型号相同、旋转方向相反的叶轮前后串联放置，共用一台机壳和一根主轴（通过复杂齿轮传动实现反转）或分别由两台电机驱动。第一级叶轮产生的旋转气流恰好被第二级反向旋转的叶轮整流，无需导叶，结构紧凑，且在很宽的流量范围内都能保持较高的效率，特别适用于煤矿、隧道等高压通风场合。
动叶可调式： 这是轴流风机技术的顶峰。其叶片角度可以在风机运行时动态调节。通过一套精密的液压或机械调节机构，根据负荷变化实时改变叶片安装角，从而使风机始终在高效区运行。调节范围广，经济性极高，广泛应用于大型电站锅炉的引送风机。
第四章：离心与轴流风机的对比与选型建议
特征 离心风机 轴流风机
气流方向 垂直于主轴（径向出风） 平行于主轴（轴向出风）
性能特点 中高压、中小流量（高压系列） 低压、大流量
效率曲线 相对平坦，高效区较宽 较陡峭，高效区较窄
结构特点 结构复杂，占地面积大 结构紧凑，便于管道安装
调节方式 进出口风门、调速、叶片调节等 动叶调节、前导叶调节、调速
适用场合 系统阻力较大的场合（如除尘、气力输送、锅炉鼓引风） 系统阻力较小的场合（如车间通风、冷却塔、隧道通风）
选型建议：
优先考虑系统阻力与所需压力： 高阻力系统选离心，低阻力大流量系统选轴流。
分析运行工况变化范围： 若工况变化大，需选择高效区宽或调节性能好的风机（如动调轴流、带调速的离心）。
综合考虑安装空间、成本与维护： 轴流更省空间，但高压离心技术更成熟；动调轴流效率高但初投资和维护成本也高。
必须核对性能曲线： 务必确保所需工况点落在风机样本所标注的高效区内（通常是最高效率点的90%以上）。
结语
离心风机与轴流风机各有其天地，共同构成了工业通风与气体输送的基石。对其工作原理、型号规格编码规则以及丰富多样的结构形式的深刻理解，是我们风机技术人员进行精准选型、优化应用和解决现场问题的强大武器。技术在不断演进，新材料、新工艺（如三元流叶片设计、智能控制）正不断赋予传统风机新的生命力。希望本文的梳理能为各位同仁提供有益的参考，让我们在实践中不断深化认知，共同推动风机技术的高效与智能化发展。

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