多级离心鼓风机基础知识与C110-1.35型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机，C110-1.35，性能参数，风机配件，风机维修，叶轮，间隙调整

引言

在工业流体输送领域，特别是污水处理、矿山通风、化工冶炼、物料输送等流程中，鼓风机作为提供气动力的核心设备，其性能与可靠性至关重要。其中，多级离心鼓风机凭借其效率高、运行平稳、流量压力范围广、维护相对简便等优点，占据了重要的市场地位。本文旨在系统阐述多级离心鼓风机的基础工作原理，并结合作者实践经验，以C110-1.35这一典型型号为例，深入剖析其性能特点、核心配件构成以及关键维修技术要点，为广大风机技术从业者提供一份实用的参考指南。

第一章：多级离心鼓风机工作原理概述

要理解C110-1.35的性能，首先必须掌握多级离心鼓风机的基本工作原理。其核心原理是动能转换为静压能。

1.1 单级离心式结构
单个离心级主要由叶轮、扩压器和蜗壳组成。工作时，电机驱动叶轮高速旋转，叶轮上的叶片驱使气体随之旋转，在离心力的作用下，气体从叶轮中心（进口）被甩向叶轮边缘（出口）。在此过程中，气体的流速急剧增加，即获得了大量的动能。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，流速降低意味着气体的一部分动能被转化为压力能（即静压升高）。最后，气体汇集于蜗壳，进一步降低流速，提高静压，并从出口排出。

1.2 “多级”串联的增压效应
单级叶轮所能提供的压力升高（压比）是有限的。为了获得更高的出口压力，多级离心鼓风机将多个单级结构串联起来。前一级蜗壳出口的气体直接导入下一级叶轮的进口，经过第二级叶轮的再次加速和扩压器的再次增压，压力进一步阶梯式上升。如此逐级累加，最终在末级出口达到所需的较高压力。

级数越多，理论上能达到的出口压力也越高。C110-1.35型号中的“1.35”很可能指其设计压比（出口绝对压力与进口绝对压力之比）为1.35，这正是通过多级串联实现的。

第二章：C110-1.35型风机性能参数深度解读

现在我们聚焦于您提供的C110-1.35型号的具体参数，进行逐项解析。这些参数共同构成了风机的“性能身份证”，定义了其工作能力和适用范围。

型号释义：通常，“C”代表鼓风机（Blower），“110”极有可能指额定进口容积流量为110立方米每分钟，“1.35”如前所述，代表设计压比。 输送介质：空气。这是最常见的介质，其物性参数是风机设计的基准。 进风口流量：110 m³/min：这是风机在标准进口状态下（压力1Kgf/cm²，温度20℃）单位时间内输送的气体体积。它是风机选型的首要参数，直接决定了系统的供气能力。 进风口压力：1 Kgf/cm²：注意，此为绝对压力（约等于标准大气压）。它表明风机性能曲线是在标准大气压下定义的。若实际安装地点大气压不同（如高原地区），风机性能需进行换算。 进风口温度：20℃：这是性能定义的基准温度。气体温度直接影响其密度，进而影响风机实际做功量。温度升高，密度减小，质量流量和所需功率会下降。 进风口介质密度：1.2 kg/m³：这是在20℃、1标准大气压下空气的典型密度。它是计算风机能量头和质量流量的关键参数。
质量流量计算：质量流量 = 容积流量 × 密度 = 110 m³/min × 1.2 kg/m³ = 132 kg/min。这是衡量风机输送物质多少的更本质参数。
出风口升压：3500 mmH₂O：这是风机需要克服的阻力，即出口压力与进口压力之差（表压）。3500毫米水柱约等于0.35 kgf/cm²（表压）。结合进口绝对压力1 kgf/cm²，可验证压比：（1 + 0.35） / 1 = 1.35，与型号标注一致。 轴功率：81.7 KW：这是风机主轴实际消耗的功率，即气体从风机中获得的总能量。它不包括传动损失和电机效率损失。
功率估算原理：轴功率 ≈ （质量流量 × 能量头） / 风机效率。能量头是单位质量气体获得的机械能，与转速、叶轮直径等密切相关。
转速：2970 r/min：这是风机转子的工作转速，为典型的两极电机同步转速。转速是影响风机性能最敏感的因子，流量正比于转速，压力正比于转速的平方，轴功率正比于转速的三次方。此关系（即风机相似定律）是调速节能和故障诊断的重要理论依据。 配套电机功率：Y280M-2 / 90 KW：Y系列三相异步电机，机座号280M，极数为2（故同步转速3000r/min，额定转速约2970r/min），额定功率90KW。电机功率选型需大于轴功率，以预留安全余量。余量 = (90 - 81.7) / 81.7 ≈ 10%，这是一个合理的设计裕度，确保了电机在电网电压波动或工况轻微变化时不会过载。

性能综合评述：C110-1.35是一款中等流量、中高压力的多级离心鼓风机。其2970r/min的转速表明它采用电机直驱方式，结构紧凑。81.7KW的轴功率配以90KW电机，效率估算约为（81.7/90，再乘以电机效率，风机本身效率通常在75%-85%之间），属于该级别风机的正常能效水平。

第三章：风机核心配件解析与功能说明

多级离心鼓风机的可靠性建立在每个核心配件的精密设计与制造之上。以下是C110-1.35的关键配件解析：

3.1 转子总成
这是风机的“心脏”，由主轴、各级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等部件组成。

主轴：传递扭矩的核心部件，要求极高的强度、刚度和形位公差。材料常为优质合金钢。 叶轮：能量转换的核心。通常采用后向叶片设计以获取较高的效率和平稳的性能曲线。材料根据介质特性可选碳钢、不锈钢等。每个叶轮都需经过精密的动平衡校正，以确保转子平稳运行。 平衡盘：用于平衡多级叶轮产生的巨大轴向力。它通过产生一个反向的轴向力，将大部分轴向推力抵消，极大减轻了推力轴承的负荷。 推力盘：与推力轴承配合，承受剩余的轴向力，确保转子轴向定位准确。

3.2 壳体与隔板

气缸（壳体）：承受内部压力，支撑所有静止部件。一般为水平剖分式结构，便于检修。材料为铸铁或铸钢。 隔板：安装在气缸内，将各级分开。其上固定有扩压器和回流器，引导气体有序地从上一级叶轮出口流向下一级叶轮进口。

3.3 密封系统
密封是防止气体泄漏和外界杂质进入的关键，直接影响风机效率和可靠性。

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。 轴端密封：防止气体沿主轴向外泄漏。根据介质和压力，可选用迷宫密封、填料密封或机械密封。对于空气介质，C110-1.35大概率采用非接触式的迷宫密封，寿命长，可靠性高。

3.4 轴承系统

径向轴承：支撑转子重量，保持径向定位。多为滑动轴承（油膜轴承），运行平稳，阻尼性好，适用于高转速转子。 推力轴承：承受转子剩余的轴向力，确保转子不与静止部件发生摩擦。多为金斯伯雷或米歇尔式滑动轴承。

3.5 润滑系统
为轴承提供润滑油，起到润滑、冷却和清洁作用。包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的管路仪表系统。可靠的润滑是风机长周期运行的保障。

第四章：风机常见故障与修理技术要点

对配件的深入理解是进行有效修理的基础。以下是C110-1.35型风机常见的故障模式及修理解析。

4.1 振动超标
这是最常见的故障。原因复杂，需系统排查。

转子不平衡：叶轮结垢、磨损、叶片断裂或平衡块脱落。修理：停机解体，清理叶轮或更换损坏叶轮，重新进行动平衡校正。动平衡精度需达到G2.5级或更高标准。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差。修理：使用百分表或激光对中仪重新进行精确对中。冷态对中需考虑热膨胀量的补偿。 轴承损坏：疲劳点蚀、磨损、润滑不良导致烧伤。修理：更换新轴承。安装时需采用热装法，严格控制轴承与轴的过盈量。清洗润滑油路，确保油品清洁。 动静部件摩擦：叶轮与隔板、气封与主轴发生摩擦。修理：检查并调整各部间隙（见下节），查找导致摩擦的原因（如轴弯曲、异物进入）。

4.2 轴承温度过高

润滑问题：油量不足、油质恶化、油冷却器效果差。修理：检查油位，化验油质并定期更换，清理油冷却器水侧和油侧的污垢。 轴承本身问题：轴承装配过紧、间隙不当、损坏。修理：复查轴承装配尺寸和间隙，必要时更换。 载荷过大：机组振动大、对中不良导致附加载荷。修理：结合振动处理，消除异常载荷。

4.3性能下降（风量/压力不足）

间隙过大：长期运行后，叶轮、气封磨损，导致内泄漏加剧，效率下降。这是性能衰减的主要原因。修理：大修时调整或更换密封件，恢复设计间隙。 滤网堵塞：进口过滤器堵塞，导致进口压力降低，实际容积流量虽不变，但质量流量下降。修理：清洗或更换滤芯。 转速下降：电网频率或电压波动导致电机转速略降。由于功率与转速三次方相关，影响显著。修理：检查电源质量。

4.4 关键修理工艺：间隙调整
大修的核心工作之一是恢复各部间隙。以C110-1.35为例，关键间隙包括：

叶轮与隔板的径向间隙和轴向间隙：此间隙过大，会导致级间泄漏，效率严重下降。调整需通过修刮隔板或调整转子轴向位置实现。 迷宫密封间隙：通常控制在主轴直径的千分之一到千分之二。间隙过小易摩擦，过大则泄漏严重。通过更换密封片或车削密封体来调整。 轴承间隙：径向轴承间隙一般为轴颈直径的千分之一点五到千分之二。推力轴承间隙通常为0.20-0.40mm。需用压铅法或百分表精确测量，通过调整垫片厚度来保证。

所有间隙调整数据必须严格参照风机的出厂维修手册，一丝不苟。

第五章：日常维护与检修策略

为避免突发性故障，应执行以预防为主的维护策略。

日常点检：定时记录轴承温度、振动值、油压、风量风压等参数，发现异常趋势及时分析。 定期维护：定期更换润滑油和滤芯，清洗油系统，检查联轴器对中情况。 状态监测：有条件的可采用在线振动监测系统，实时掌握机组健康状态。 计划性大修：根据运行小时数或状态监测结果，计划性地进行停机大修，全面检查、清理、调整和更换易损件，防患于未然。这是保证风机下一个长周期安全稳定运行的关键。

结语

C110-1.35多级离心鼓风机作为工业领域的骨干设备，其高效稳定运行离不开对基础原理的深刻理解、对性能参数的精准解读、对核心配件功能的熟知以及对维修技术的精湛掌握。本文系统性地梳理了这些知识点，并重点强调了间隙调整在维修中的核心地位。希望此文能为广大风机同行在设备管理、故障诊断与维修实践中提供有力的技术支持，共同提升我国工业装备的运行维护水平。

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