高溫環境下，風機該如何選型？

在高溫（wēn）環境（jìng）下，風機的選型至（zhì）關重（chóng）要（yào），如果選型不當，會導（dǎo）致風機（jī）壽命急劇縮短、效（xiào）率下降、甚至發生嚴重故障。

以（yǐ）下是（shì）針對高溫環境（jìng）下（xià）風機選型的詳細指南，涵蓋（gài）了（le）關鍵考慮因素、選型步驟和常見問題。

一、核心原則：高溫環境（jìng）對風機的挑戰

高溫環境主要從以（yǐ）下幾個方麵影響風機：

材料性能（néng）下降：金（jīn）屬材料在高溫下強度、硬（yìng）度（dù）會下降，蠕變極（jí）限降低，可能導致葉輪變形、軸（zhóu）斷（duàn）裂（liè）。

潤（rùn）滑係（xì）統挑戰：潤滑油/脂在高溫下（xià）容易氧化、變稀、流失，導致軸承潤滑不（bú）良，磨損加劇。

熱膨脹（zhàng）問（wèn）題（tí）：不同材料（liào）的熱膨脹係數不同，可能導致部（bù）件卡死、間隙變（biàn）小（如葉輪與機殼摩擦（cā））、對中失效。

電機過熱：環境溫度高，電（diàn）機散熱困難，容易因過熱而（ér）燒毀。

性能變化：空氣（qì）密度隨溫度升高而降低，輸送相同質量的氣體需要更大的（de）體積流量，電機功率也會（huì）變化。

二、關鍵選型考慮因（yīn）素

1. 確定介質溫度範圍

這是（shì）基礎的（de）參數。不僅要了（le）解ZUI高溫度，還要了解溫度波動範圍和工作周期（是持續高溫還是間歇性高溫）。

中低溫：80℃ ~ 200℃

中高溫：200℃ ~ 400℃

超高溫：400℃ ~ 800℃ 甚至更（gèng）高（如窯爐風機）

2. 材料選（xuǎn）擇 (至關重要)

葉（yè）輪與機殼（ké）：

<200℃：普通碳鋼（如Q235）通常可以勝任。

200℃ ~ 400℃：需采用耐熱不鏽（xiù）鋼，如 SS304、SS316。它們具有更（gèng）好的高溫強度和（hé）抗氧化（huà）性。

>400℃：必須采用高（gāo）等級耐（nài）熱合金鋼，如 310S（0Cr25Ni20）。對於極高（gāo）溫（wēn）度（如800℃以上），甚至需要考慮使（shǐ）用鎳基合金或在表麵做耐（nài）熱塗層。

主軸：通常采用45#鋼或40Cr鋼調（diào）質處理，保證其（qí）在高溫下的強度和剛度（dù）。

軸承箱與冷卻：

必須優先選擇（zé）帶冷卻結構（水冷或風冷）的軸承箱。

水冷軸承箱：常見和有效的方（fāng）式，通過循環冷卻水帶（dài）走軸承熱（rè）量，保證軸承（chéng）溫（wēn）度在允許（xǔ）範圍內（nèi）。

風（fēng）冷軸承箱：通過內部風扇或外部壓縮空氣進行（háng）冷卻，適用於溫度稍低的場合。

密封（fēng）：采用耐高溫的密封材料，如石墨密封、氟橡膠（FKM/Viton，耐溫約200℃-250℃）或聚四氟乙烯（PTFE），防止熱（rè）量傳到軸承室（shì）並防止潤滑劑泄漏。

3. 冷卻方式

軸承冷卻：如上所述，水（shuǐ）冷軸承箱是高溫風（fēng）機的標準配置（zhì）。

電機選擇：

必須選擇更高絕緣等級（如F級或H級）的電機，其允（yǔn）許的溫升（shēng）更高。

電機冷卻方式：普通風冷電機（TEFC）可能不夠，需要（yào）選擇：

強製風機冷卻（CACD）：電機自（zì）帶獨立冷卻風機，保證在主機（jī）風機低流量時電機也能得（dé）到（dào）充分冷卻。

水冷電機：在極端環境下，電機外殼也可通水冷卻。

電機安裝位置：盡量避免電（diàn）機（jī）直接處於熱（rè）輻射區域，必要（yào）時可采用長軸（zhóu）連接（電機置於高溫區域外，通過長軸驅動風機）。

4. 性能修正與電（diàn）機功率（lǜ）

密度修正：高溫下氣體密度（ρ）顯著降低。風機樣本上的性能曲（qǔ）線通常是在標準狀態（20℃, 空氣密度1.2 kg/m³）下（xià）給出的。

實際所需風量：工藝要求的質量（liàng）流量（kg/h）不（bú）變（biàn），但因密度變小，實際需要的體（tǐ）積流量（m³/h）會增大。

實際所需全（quán）壓：風機全壓與密度成正比。高溫下所需的全壓（Pa）比標準狀（zhuàng）態下更低。

實際所需軸功率：軸功率與密度成正比。因此，在高溫下驅動相同質量流（liú）量的氣體（tǐ），所需的軸功率比標準狀態下更低。

電機功率選（xuǎn）擇：雖然高溫下所需軸功率降低，但必須選擇更大的電機（jī）功率裕（yù）量來應對（duì）可能出現的異常工況，並（bìng）確（què）保電機本身在（zài）高溫環境下（xià）不過載。通常裕量係（xì）數取 1.2 ~ 1.3 或更高。

5. 結構形式

離心風機 vs. 軸流（liú）風機：離心風機（特別是後傾式）在高溫領域應用更廣泛，因其結構更堅固，更容（róng）易（yì）實現冷卻和（hé）密封。

傳動（dòng）方式：常見的有：

D式傳動：電機直聯，結構緊湊，但（dàn）電機直接受熱。

C式/E式傳（chuán）動：帶皮帶輪減速（sù），電機可以偏離熱源安裝，通（tōng）過調（diào）整皮帶輪（lún）速（sù）比來匹配風機轉速，更為靈活，是高溫風機的常用形式。

三（sān）、選型（xíng）步驟總結

明確工藝參數：

輸送介質（是否是（shì）清潔（jié）空氣、含塵煙（yān）氣、腐蝕性氣體？）

介質溫度（ZUI高/ZUI低/正常）

所需（xū）質量流量（kg/h）或標準狀態體積流量（Nm³/h）

係統所需全壓（Pa）

安裝環境大氣壓

性能換算：

將質量（liàng）流量或標準狀態（tài）流量換算成實際工作溫度下的體積（jī）流量。

將係統所（suǒ）需全壓換算成標準（zhǔn）狀態下的全壓，以便從樣本（běn）上選型。

初步選型：

根據換算後的流量和全（quán）壓，從風機樣本（běn）中選擇合適的型（xíng）號和轉速。

材料與結構確（què）認（rèn）：

根據溫度確定葉輪、機殼材質（如304/316/310S）。

確認軸承冷卻方式（必須水（shuǐ）冷）。

確認密封形式（shì）（耐高（gāo）溫密（mì）封）。

確認傳動方式（直聯或皮帶（dài）傳動）。

電機選擇：

計算標準狀態下的軸功率。

根據軸功率和工況，選擇絕緣等（děng）級高（F/H級）、帶有足夠冷卻方式（如CACD）、功率有充足裕量的電機。

與供應商深度溝通：

將所有（yǒu）的工況信息清晰地提供給風（fēng）機供應商。

要求（qiú）供（gòng）應商提供高溫性能曲線和材料證明。

確認風機的設計是否符（fú）合高溫應用標準。

四、常見錯誤與注（zhù）意事項

錯誤一（yī）：用普通風機代替高溫風機。這是危險的做法，極易導致機毀人停的重大事故。

錯誤二：隻關注風機主體，忽（hū）視電機（jī）和軸承冷卻。電機燒毀和軸承（chéng）損壞是高溫風機常見的故障。

錯誤三：不做性（xìng）能換算。直接按標準狀態選型會導致選出來的風機風量、壓力（lì）、功率全部（bù）錯誤。

安裝（zhuāng）提醒：高溫風機的進出口管道應設置膨脹節，以吸（xī）收熱膨脹產生（shēng）的應力。

總之，高溫風機選型是一個係統工程，核心是“材料、冷卻（què）、性能修正”。務必選（xuǎn）擇（zé）有經驗（yàn）和資（zī）質的供應商，並提供詳盡準確（què）的（de）工況信息，以確保風（fēng）機（jī）能夠安全、可靠地運行。