多级离心鼓风机 C680-2.4性能、配件与修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机，C680-2.4，风机性能，风机配件，风机修理，离心风机技术

引言

在工业流体输送与气体增压领域，离心风机，特别是多级离心鼓风机，扮演着至关重要的角色。它们以其结构紧凑、效率高、运行平稳、流量范围广等优点，广泛应用于污水处理、冶金、矿山、电力、化工等诸多行业。作为一名风机技术从业者，深入理解特定型号风机的性能特性、核心配件构成以及维护修理要点，是确保设备长期稳定、高效运行的基础。本文将以C系列多级离心鼓风机中的典型型号C680-2.4为例，系统阐述其基础知识、性能参数解析、关键配件说明以及常见故障与修理流程，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

离心风机的工作原理基于动能转换为势能。当电机驱动风机叶轮高速旋转时，叶轮间的气体在离心力作用下被甩向叶轮外缘，流速增大，动能增加。随后，这些高速气体进入截面逐渐扩大的蜗壳或导叶流道，流速降低，部分动能转化为静压能（即压力），从而使气体以高于进口的压力排出。

根据结构和压力能力，离心风机可分为多种系列。文中提及的“C”型代表多级离心鼓风机系列，其核心特征是通过多个叶轮串联工作，每级叶轮对气体进行逐级增压，最终获得较高的出口压力。“D”型为高速高压风机，“AI”型为单级悬臂风机，“S”型为单级高速双支撑风机，“AII”型为单级双支撑风机，“G”系列为一般通风机，“Y”系列为引风机。C680-2.4正属于适用于中高压场合的“C”型多级系列。

风机的主要性能参数包括：

流量（Q）：单位时间内通过风机的气体体积，单位为立方米每分钟（m³/min）或立方米每小时（m³/h）。C680-2.4的进口流量为680 m³/min。 压力：通常分为全压和静压。全压是风机出口与进口总压之差，静压是全压减去动压。文中给出的“进风口压力1Kgf/cm²”可视为参考背压（约等于0.1MPa绝压），“出风口升压14000mmH₂O”指的是风机产生的静压增量（约等于137.3 kPa）。这是衡量风机增压能力的关键指标。 轴功率（P_sh）：风机轴从原动机（如电机）上获得的功率，单位为千瓦（KW）。C680-2.4的轴功率为1531KW。 效率（η）：风机的有效功率（与流量和全压的乘积相关）与轴功率之比，是评价风机经济性的重要指标。效率可通过公式计算：风机效率等于（流量乘以全压）除以（6120乘以轴功率）再乘以百分之百（此为近似工程计算公式，具体系数可能因单位制而微调）。 转速（n）：风机叶轮每分钟的旋转次数，单位为转每分钟（r/min）。C680-2.4的转速为2980r/min，属于高速风机。 介质密度（ρ）：输送气体的质量密度，单位为千克每立方米（kg/m³）。空气在20℃、标准大气压下密度约为1.2 kg/m³。风机性能会随介质密度变化而变化。

第二章 C680-2.4型多级离心鼓风机性能深度解析

C680-2.4型号的含义通常为：“C”表示多级离心鼓风机系列，“680”表示额定进口流量为680 m³/min，“2.4”可能表示设计序号或特定压力等级代码，结合其出口升压14000mmH₂O，可知其为高压型风机。

1. 设计工况点分析
根据给定参数：

输送介质：空气。成分稳定，无特殊腐蚀性，但需注意进气过滤，防止灰尘磨损。 进口流量：680 m³/min。这是风机在设计点的体积流量。 进口条件：压力1Kgf/cm²（约98.066kPa绝压），温度20℃，密度1.2 kg/m³。这些是性能测试或计算的基准条件。风机性能曲线通常基于标准进气状态（如101.325kPa，20℃），若实际进气条件不同，需进行性能换算。 出口升压：14000mmH₂O（约137.3 kPa）。这是风机需要产生的静压增量。风机全压等于出口全压减去进口全压，进口动压通常较小，此处升压可近似视为风机需要克服的系统阻力，即风机全压的主要部分。 轴功率：1531KW。表示在输送680 m³/min空气并产生14000mmH₂O升压时，风机轴所需的功率。 转速：2980r/min。高转速是实现高压力和高效率的关键，但也对转子动平衡、轴承性能提出了更高要求。 配套电机：2极，1800KW。电机功率（1800KW）大于风机轴功率（1531KW），考虑了传动损失、可能的工况波动以及一定的安全余量，确保电机不会过载。2极电机同步转速为3000r/min，实际转速2980r/min接近同步速，属于高效驱动方案。

2.性能曲线理解
虽然不输出图表，但可以描述其性能曲线的趋势。对于C680-2.4这样的多级离心风机：

流量-压力曲线：通常是一条从左上向右下倾斜的曲线。意味着在转速恒定（2980r/min）时，流量增加，风机所能提供的压力会下降。14000mmH₂O的升压对应680 m³/min的流量，是这个特定工况点。如果系统阻力变化（如阀门开度改变），流量和压力将沿此曲线移动。 流量-功率曲线：通常是一条上升的曲线。对于离心风机，轴功率一般随流量增加而增加。在680 m³/min时，轴功率为1531KW。若流量减小（如关小出口阀），功率通常会下降，但需注意避免长时间在小流量区运行，以防喘振。 流量-效率曲线：是一条拱形曲线，存在一个最高效率点。设计工况点（680 m³/min, 14000mmH₂O）应尽可能靠近最高效率点，以保证经济运行。效率可通过上述公式估算。

3. 喘振与阻塞

喘振：当风机流量减小到一定程度时，会出现气流脱离叶片现象，导致风机流量和压力剧烈波动，并伴随巨大噪音和振动，严重损坏风机。C680-2.4的运行必须避开喘振区，通常通过设置放空阀或回流阀来保证最小流量。 阻塞：当流量过大时，流道内流速过高，损失急剧增加，效率下降，压力快速降低，也可能导致电机过载。

第三章 风机关键配件解析

C680-2.4多级离心鼓风机主要由转子部件、定子部件、支撑与密封系统、润滑系统等组成。

1. 转子部件

叶轮：是风机的核心做功部件。C680-2.4为多级风机，转子轴上串联安装了多个叶轮。叶轮通常采用高强度合金钢精密铸造或焊接而成，型线经过空气动力学优化以提高效率。每个叶轮对气体进行一级增压。 主轴：传递扭矩并支撑所有旋转零件。要求具有高强度和刚性，经过精加工和动平衡校正。 平衡盘/鼓：用于平衡多级风机产生的巨大轴向推力，减少推力轴承的负荷。 联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递动力。常用膜片式联轴器，能补偿少量对中误差。

2. 定子部件

机壳：容纳转子和引导气流。通常是水平剖分式结构，便于检修。材料为铸铁或铸钢，具有足够的强度和刚度以承受内压。 导叶/扩压器：安装在每级叶轮之后，将气体动能有效地转化为静压能。导叶可以是固定的或可调的，可调导叶可用于调节风机性能。 进气室和排气室：引导气体平稳进入第一级叶轮和从最后一级排出。

3. 支撑与密封系统

轴承：包括径向轴承和推力轴承。径向轴承支撑转子重量，常用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承，对于2980r/min的高速风机，滑动轴承更为常见，能形成稳定油膜。推力轴承承受残余轴向推力。 密封：包括级间密封（防止气体在各级间短路回流）和轴端密封（防止气体泄漏到大气或油进入机内）。常见密封形式有迷宫密封、碳环密封、机械密封等，根据介质和压力选择。

4. 润滑系统

为轴承和齿轮（如果有）提供润滑和冷却。包括主油泵、辅助油泵、油箱、冷却器、过滤器、安全装置等。可靠的油系统对高速风机至关重要。

5. 辅助系统

冷却系统：可能需要对轴承润滑油、电机以及压缩后的气体进行冷却。 控制系统：监测振动、温度、压力等参数，实现风机的启停、防喘振控制、负荷调节等。

第四章 风机常见故障与修理流程解析

对C680-2.4这类高压高速风机，定期维护和及时修理是保障其寿命的关键。

1. 常见故障分析

振动超标：最常见故障。原因可能包括：转子动平衡破坏（叶轮磨损、结垢、零件松动）、对中不良、轴承磨损、基础松动、喘振等。 轴承温度高：润滑油量不足或油质恶化、冷却效果差、轴承磨损、安装间隙不当、负载过大等。 性能下降（压力或流量不足）：进气过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏增加、转速下降、叶轮磨损或腐蚀。 异常噪音：轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振、齿轮啮合问题（如果含齿轮箱）。 油系统故障：油压过低、油温过高、油品乳化等。

2. 修理流程与要点
风机修理应遵循“检测-分析-拆卸-修复-组装-调试”的流程。

前期准备：
停机隔离：确保电源切断，介质进出口阀门关闭并上锁挂牌。 数据记录：记录停机前的振动、温度、压力等数据。 工具准备：准备专用拉马、液压工具、力矩扳手、对中仪、动平衡机等。
拆卸与检查：
按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进出口管路、辅助管线、上机壳等。 转子吊出：使用专用吊具，平稳吊出转子，放置在V型铁或支架上，避免损伤。 详细检查：
叶轮：检查叶片有无裂纹、磨损、腐蚀、结垢。测量口环间隙。必要时进行无损探伤（如MT、PT）。 主轴：检查直线度（跳动量）、轴颈有无拉伤。 轴承：检查巴氏合金层有无磨损、剥落、裂纹。测量轴承间隙。 密封：检查迷宫密封齿磨损情况，测量间隙。 机壳、导叶：检查有无裂纹、腐蚀、冲刷痕迹。
修复与更换：
叶轮：轻微磨损可修复，严重磨损或损坏需更换。修复或更换后必须进行单件动平衡，然后整个转子进行高速动平衡，平衡精度等级需达到G2.5或更高（根据标准IS 1940-1）。 主轴：轻微损伤可打磨修复，弯曲需校直或更换。 轴承：通常磨损后更换新件。保证合适的配合间隙。 密封：更换磨损的密封件，保证设计间隙。 机壳：裂纹可进行补焊处理，但需注意焊接工艺防止变形。
组装与对中：
按拆卸的逆顺序组装。所有配合面清理干净，涂抹适量密封胶。 更换所有O型圈、垫片。 关键螺栓（如机壳螺栓、轴承座螺栓）需按厂家要求使用力矩扳手拧紧。 转子对中：是组装的关键步骤。使用激光对中仪等精密工具，确保风机轴与电机轴在冷态和热态（考虑热膨胀）下的对中误差在允许范围内（通常要求径向和角度误差均小于0.05mm）。
调试与验收：
修理完成后，先进行油循环冲洗，确保油路清洁。 点动电机，检查旋转方向。 空载试运行，逐步升速，监测振动、轴承温度、油压等是否正常。 负载试运行，逐步加载至额定工况，验证性能参数（流量、压力、电流）是否达到要求，并检查有无泄漏、异响。 各项指标稳定合格后，方可投入正式运行。

结论

C680-2.4型多级离心鼓风机是一款性能优异的高压气体输送设备。深入理解其基于离心原理的工作方式，准确把握其流量、压力、功率、效率等性能参数间的相互关系，熟知其转子、定子、轴承、密封等关键配件的结构与功能，并掌握从故障诊断、拆卸检查到修复组装、对中调试的完整修理流程，是确保该类风机安全、稳定、高效、长周期运行的技术保障。作为风机技术人员，应不断积累实践经验，结合理论分析，才能有效应对各种复杂工况，提升设备管理水平。

风机型号解析 风机配件说明 风机维护 风机故障排除

★化铁炉节能风机★脱碳脱硫风机★水泥立窑风机★造气炉节能风机★煤气加压风机★粮食节能风机★

★烧结节能风机★高速离心风机★硫酸离心风机★浮选洗煤风机★冶炼高炉风机★污水处理风机★各种通用风机★

★GHYH系列送风机★多级小流量风机★多级大流量风机★硫酸炉通风机★GHYH系列引风机★

全天服务热线:1345 1281 114《风机维护，风机故障排除，急需风机配件》