多级离心鼓风机C10-1.35风机性能、配件及修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机，C10-1.35，性能参数，叶轮，扩压器，风机修理，对中找正

引言

在工业通风、物料输送、废水处理及诸多工艺过程中，离心风机作为核心动力设备，其性能的稳定与高效至关重要。其中，多级离心鼓风机以其能够提供较高压头、运行平稳、效率较高等特点，在需要中等压力、大流量工况的领域占据了重要地位。本文旨在从风机技术的基础知识入手，结合具体型号C10-1.35多级离心鼓风机的性能参数，深入解析其核心配件构成，并系统地探讨风机常见故障的修理与维护要点，以期为同行技术人员提供一份实用的参考。

第一章：离心风机基础概念

要深入理解C10-1.35这样的多级离心鼓风机，必须首先掌握其工作的基本原理和核心性能概念。

1.1 工作原理

离心风机的工作原理基于牛顿第二定律和惯性离心力。当电机通过轴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，被从叶轮中心（进口）甩向叶轮边缘（出口）。在此过程中，气体的流速急剧增加，动能增大。随后，高速气体进入截面逐渐扩大的扩压器，流速降低，根据伯努利方程，气体的动能部分转化为压力能，从而使气体的压力得到提升。最后，经过增压的气体被收集到蜗壳中，并导向出风口排出。简而言之，离心风机通过“加速-降速转化”的过程，实现了对气体的增压和输送。

1.2 核心性能参数解析

风机的性能主要通过以下几个参数来描述，这些参数相互关联，共同构成了风机的性能曲线。

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。文中所提C10-1.35的进口流量为10 m³/min，这是风机选型时满足工艺需求的首要参数。

压力： 风机所产生的压力有多种表述方式，需清晰区分。

静压 (Ps)： 气体在静止状态或流动时垂直于流道壁面的压力，用于克服管道系统的阻力。

动压 (Pv)： 气体因流动速度而具有的能量，其大小与气体密度和速度的平方成正比。

全压 (Pt)： 静压与动压之和，是风机赋予气体的总能量增量。文中“出风口升压3500mmH₂O”通常指的是风机出口与进口的静压差，是衡量风机增压能力的关键指标。1毫米水柱 (mmH₂O) 约等于 9.8 帕斯卡 (Pa)，故3500mmH₂O约为34.3 kPa。

进口压力： 文中“进风口压力1Kgf/cm²”是一个绝对压力值（约等于0.1 MPa），这表明风机是在一个正压环境下吸气，这在某些特定工艺流程中会出现。

轴功率 (Psh)： 风机主轴从电机实际接收到的功率，单位为千瓦 (KW)。C10-1.35的轴功率为9.2KW，这是风机自身消耗的功率。

效率 (η)： 风机的空气功率（有效功率）与轴功率的比值，是衡量风机能量转换效率的重要指标。空气功率可以通过公式“空气功率 (kW) = (流量 × 全压) / (60 × 1000)” 估算（流量单位m³/min，全压单位Pa）。效率越高，说明风机将电能转化为风能的能力越强，运行越经济。

转速 (n)： 风机叶轮每分钟旋转的圈数，单位为转每分钟 (r/min)。转速直接影响风机的流量、压力和功率，是风机性能的核心影响因素。C10-1.35的转速为2940 r/min，属于高速风机。

介质密度 (ρ)： 输送气体的质量 per 单位体积，单位为千克每立方米 (kg/m³)。密度直接影响风机的压力和生产功率。风机性能曲线通常是在标准状态（空气密度1.2 kg/m³）下绘制的，若实际工况密度不同，必须进行性能换算。

第二章：C10-1.35多级离心鼓风机性能深度说明

基于上述基础知识，我们可以对C10-1.35风机进行针对性的性能分析。

2.1 型号含义与性能定位

型号“C10-1.35”是行业内的常见编号方式，通常含义为：C可能代表鼓风机（Blower），10代表流量为10 m³/min，1.35可能代表设计压力或系列代号。结合其参数：流量10 m³/min，出口升压3500mmH₂O（约34.3kPa），轴功率9.2KW，可以判断这是一台应用于中等流量、中高压力工况的鼓风机。其提供的压力远高于单级离心风机，但又低于压缩机，非常适合如小型气力输送、曝气、燃烧助燃等场景。

2.2性能参数关联性分析

功率匹配： 配套电机功率为15KW，而风机轴功率为9.2KW。这遵循了风机选型的安全原则：电机功率应大于等于风机轴功率乘以一个安全系数（通常为1.1-1.3）。此配置（15 > 9.2）留有充足的功率裕量，确保了电机在电压波动或工况轻微变化时不会过载，保证了运行的可靠性。

多级增压的实现： 单级离心叶轮所能产生的压力有限。要达到3500mmH₂O的升压，C10-1.35采用了多级结构。气体从第一级叶轮流出后，经扩压器降速增压，再被引导至第二级叶轮的进口，进行第二次增压。如此重复，每经过一级，气体压力就升高一次。级数越多，最终出口压力越高。这种设计使得风机在紧凑的结构下实现了较高的压比。

效率估算： 我们可以进行一个简化的效率估算。假设风机全压近似等于静压升（忽略进出口动压差），则：

空气功率 ≈ (10 m³/min × 34300 Pa) / (60000) ≈ 5.72 kW。

风机效率 η ≈ 空气功率 / 轴功率 = 5.72 / 9.2 ≈ 62%。
这个效率值对于多级离心鼓风机而言处于合理范围，表明该风机设计良好，能量损失控制得当。

第三章：风机核心配件解析

多级离心鼓风机结构精密，其主要配件决定了风机的性能和寿命。

3.1 转动组件

叶轮： 这是风机的“心脏”，其形式（如后向、前向、径向）、直径、叶片型线和加工精度直接决定了风机的压力、流量和效率。C10-1.35的每一级叶轮都需经过严格的动平衡校正，以确保高速旋转下的稳定性。叶轮材质通常为优质碳钢或不锈钢，以防腐蚀和磨损。

主轴： 负责传递扭矩并支撑所有旋转部件。要求具有高强度、高刚性和良好的韧性。轴与叶轮的配合通常采用过盈配合加键连接，确保动力传递可靠。

平衡盘/鼓： 在多级风机中，由于各级叶轮两侧压力不等，会产生一个指向进口方向的巨大轴向推力。平衡盘（或平衡鼓）通过引入高压气体到其特定腔室，产生一个反向推力，用以平衡大部分轴向力，保护推力轴承。这是多级风机不可或缺的关键部件。

3.2 静止组件

机壳（蜗壳）： 容纳所有内部部件，并将各级扩压器流出的气体汇集起来导向出口。多为铸铁或钢板焊接而成，要求有足够的刚度和气密性。

扩压器： 安装在每级叶轮之后，其流道截面逐渐扩大，使高速气流的动能有效地转化为压力能。扩压器的设计对风机效率至关重要。

进气室与回流器： 进气室引导气体均匀进入第一级叶轮。回流器则位于各级之间，将上一级扩压器流出的气体引导至下一级叶轮的进口。

密封装置： 包括级间密封（防止气体在各级之间短路泄漏）和轴端密封（防止气体沿主轴向外泄漏或外部空气进入）。常见形式有迷宫密封、碳环密封等，对维持风机性能至关重要。

轴承箱与轴承： 支撑主轴，保证其平稳旋转。通常采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承）以承受径向力和残余的轴向力。轴承的润滑和冷却直接关系到风机的运行寿命。

第四章：风机修理技术解析

对风机进行定期维护和及时修理是保障其长期稳定运行的关键。

4.1 常见故障与原因分析

振动超标： 这是最常见的故障。

原因： 叶轮积灰或磨损不均导致动平衡破坏；主轴弯曲；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；联轴器对中不良；基础刚性不足。

轴承温度过高：

原因： 润滑油脂过多或过少、油脂变质；轴承安装不当或游隙不合适；轴承本身损坏；冷却系统故障。

性能下降（风量、风压不足）：

原因： 进口过滤器堵塞导致进气阻力过大；密封件磨损，内部泄漏严重；叶轮腐蚀或磨损，间隙增大；转速未达到额定值。

异常噪音：

原因： 轴承损坏的连续“哗啦”声；叶轮与静止件摩擦的刮擦声；喘振工况下的周期性吼叫声。

4.2 核心修理工艺

1. 拆卸与检查：

遵循“先外后内”原则，断开电源、拆除管路和仪表。使用专用工具拆卸联轴器、轴承端盖等。

吊出转子后，应放置在V型铁上，避免损伤轴颈。全面检查叶轮、主轴、密封、扩压器等部件的磨损、腐蚀和裂纹情况。

2. 叶轮的动平衡校正：

这是修理中的重中之重。必须将叶轮（可单独或与主轴一起）送至动平衡机上进行校正。根据不平衡量的大小和相位，采用“去重法”（如打磨、钻孔）或“加重法”（如焊接平衡块）进行修正，直至剩余不平衡量达到标准（如G6.3级）要求。对于多级风机转子，必要时需做高速动平衡。

3. 轴承的更换与装配：

报废旧轴承，彻底清洗轴承箱。新轴承安装最好采用热装法：将轴承放入油中加热至80-100℃，使其内圈受热膨胀后轻松套入轴颈。严禁直接敲击轴承圈。装配后要保证适当的游隙。

4. 密封间隙的调整与更换：

用塞尺测量迷宫密封的齿顶与轴（或密封片与蜂窝体）之间的间隙。若间隙超过说明书允许最大值（通常为设计值的1.5-2倍），必须更换密封件。确保新密封件间隙符合设计要求，过小易摩擦，过大会导致泄漏量大。

5. 关键中的关键：对中找正

电机与风机重新组装后，必须进行精确的对中找正。使用百分表（双表法或三表法）测量联轴器处的径向偏差和角向偏差。通过调整电机底脚下的垫片，使偏差值在允许范围内（通常要求径向和端面偏差均不大于0.05mm）。对中不良是导致振动、轴承和联轴器损坏的主要原因，必须精益求精。

6. 喘振的预防与处理：

喘振是风机在小流量工况下的一种不稳定运行状态，危害极大。修理后试车时，应确保出口阀门不能在全闭或过小开度下长时间运行。对于有防喘振线的风机，要保证防喘振阀工作正常。操作上要快速通过喘振区。

结论

多级离心鼓风机C10-1.35是一款结构成熟、性能稳定的工业设备。深入理解其性能参数背后的物理意义，熟悉其核心配件的结构与功能，掌握科学的故障诊断与修理维护方法，是每一位风机技术人员必备的技能。在实际工作中，应坚持“预防为主，修理为辅”的原则，建立完善的定期巡检和维护保养制度，通过精细化的检修工艺，特别是保证动平衡和对中的精度，才能最大限度地延长风机使用寿命，保障生产系统的连续、高效、安全运行。

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