高溫環境下，風機該如何（hé）選型？

在高（gāo）溫環境下，風機的選型至（zhì）關重要，如果選型不（bú）當，會導致風機壽（shòu）命急劇縮短、效率下降、甚至（zhì）發生嚴重故障。

以下是（shì）針對（duì）高溫環境下風機選型的詳細指南（nán），涵蓋了關鍵（jiàn）考（kǎo）慮因素、選型步驟和常見問題。

一、核心原則：高溫環（huán）境對風機的挑戰

高溫環境主（zhǔ）要從以下（xià）幾個方麵影響風機：

材料性能下降：金屬材料在高溫下強度、硬度會下降，蠕（rú）變極限降低，可能導致葉輪變形、軸斷裂。

潤滑係統（tǒng）挑（tiāo）戰：潤（rùn）滑油/脂在（zài）高溫下（xià）容易氧化、變稀、流失，導致軸承潤滑不良，磨損加劇（jù）。

熱膨脹問題：不（bú）同材料的熱（rè）膨脹係數不同，可能（néng）導致部件卡死、間隙變小（如葉輪與（yǔ）機殼摩擦）、對（duì）中失效（xiào）。

電機過熱：環境溫度高，電機（jī）散熱困難，容（róng）易因（yīn）過熱而燒毀。

性能變（biàn）化：空氣密度隨（suí）溫度升高而降低，輸送相（xiàng）同質量的氣體需要更大的體積流量，電機功（gōng）率也會變化。

二、關鍵選型考慮因素

1. 確定介質溫度範圍

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

中低溫：80℃ ~ 200℃

中高溫：200℃ ~ 400℃

超高溫：400℃ ~ 800℃ 甚至更高（如窯爐風機）

2. 材料選擇 (至關重要)

葉輪與（yǔ）機殼：

<200℃：普通碳鋼（如Q235）通（tōng）常可以勝任。

200℃ ~ 400℃：需采用耐熱不鏽鋼，如 SS304、SS316。它們具有更好的高溫強度和抗氧（yǎng）化性。

>400℃：必須采（cǎi）用高等級耐熱合金鋼，如 310S（0Cr25Ni20）。對於極高溫度（如（rú）800℃以上），甚至需要考慮（lǜ）使用（yòng）鎳基合（hé）金或在表麵做耐熱塗層。

主軸：通常采用45#鋼或40Cr鋼調質處理（lǐ），保證其在高溫下的強度和（hé）剛度。

軸承箱與冷（lěng）卻：

必須優先選擇（zé）帶冷卻結（jié）構（水冷或風冷）的軸承箱。

水冷軸承箱：常見和有效的方式，通（tōng）過循環冷卻水帶走軸承熱量，保證軸承溫度在（zài）允許範（fàn）圍內。

風冷軸承箱：通過內部風扇或外部壓（yā）縮空氣（qì）進行冷卻，適用於溫度稍低的場（chǎng）合。

密封：采用耐高溫的密封材料，如石墨密封、氟橡膠（FKM/Viton，耐（nài）溫約200℃-250℃）或聚四氟乙（yǐ）烯（PTFE），防（fáng）止熱量傳到軸承室並防止潤滑劑泄漏。

3. 冷卻（què）方式

軸承冷卻：如（rú）上所述（shù），水冷（lěng）軸承箱是高溫風機的標準配置。

電機選擇：

必須選擇更高絕（jué）緣等級（如F級或H級）的電機，其（qí）允許的溫升更（gèng）高。

電機冷卻方式：普通風冷電機（TEFC）可能不夠，需要選擇：

強製（zhì）風機冷卻（CACD）：電機自帶獨立冷卻風機，保證在（zài）主機風機低流量時電機也能（néng）得（dé）到充分冷卻。

水冷電機：在極端環（huán）境下，電機外殼也可通水冷卻。

電機安裝位置：盡量（liàng）避免電機直接處於熱輻射區域，必要（yào）時可采用（yòng）長軸連（lián）接（電機置於高溫區域（yù）外，通過（guò）長軸驅（qū）動風機）。

4. 性能修正與電機功率（lǜ）

密度修（xiū）正：高溫下氣體密度（ρ）顯（xiǎn）著降低。風機樣（yàng）本上（shàng）的（de）性能（néng）曲線通常是（shì）在標準狀態（20℃, 空氣密度1.2 kg/m³）下給出的。

實際所需風量：工藝要求的質量流量（kg/h）不變，但因密度變小，實際需要的（de）體積流量（m³/h）會增大。

實際（jì）所需全壓：風機全壓與密度成正比。高溫下（xià）所需的全壓（Pa）比（bǐ）標（biāo）準狀態下更低。

實際（jì）所需軸功率：軸功（gōng）率（lǜ）與密度成（chéng）正（zhèng）比。因此，在高溫下驅動（dòng）相同（tóng）質量流（liú）量的氣體，所（suǒ）需的軸功率比標準狀（zhuàng）態下更低。

電機功率選擇：雖然（rán）高溫下所需軸功率降低，但（dàn）必須選（xuǎn）擇更（gèng）大的電機功率裕量來應對可能出現的異常（cháng）工況，並（bìng）確保電機本身在高溫環境（jìng）下不過載。通常裕量（liàng）係數取 1.2 ~ 1.3 或更（gèng）高。

5. 結構形式

離心風（fēng）機 vs. 軸流風機：離心風機（特別是（shì）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）實現冷卻和密封。

傳動方式：常見的有：

D式傳動：電機直聯，結構緊湊，但電機直接受熱。

C式/E式傳動：帶皮帶輪減速，電機可以偏離熱源安裝，通過調整皮帶輪速比（bǐ）來（lái）匹配風機轉（zhuǎn）速，更為靈活，是高溫風機的常用形式。

三、選型步驟總結

明確工藝參數：

輸送介質（是否是清潔空氣、含塵煙氣、腐蝕性氣體？）

介質溫度（ZUI高/ZUI低/正常）

所需質量流（liú）量（liàng）（kg/h）或標準狀態體（tǐ）積流量（Nm³/h）

係統所需全壓（yā）（Pa）

安裝環境大氣壓

性能換算：

將質量（liàng）流量或標準狀態流（liú）量換算成實際工作溫度（dù）下的體積流量。

將係統所需全壓換算成標準狀態下的全壓（yā），以便從樣本上選型。

初步選型：

根據換算後的流量和全壓，從風機（jī）樣本中選擇合適的型號和轉速。

材料與結構確認：

根據（jù）溫度確定葉輪、機殼材質（如304/316/310S）。

確（què）認軸承冷卻方式（必須水冷（lěng））。

確認密封形式（耐高溫密封）。

確認傳動（dòng）方式（直聯或皮帶傳動）。

電機選擇：

計算標準（zhǔn）狀態下的（de）軸功率。

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

與供應商深度溝通：

將所有的工況信息清晰地提供給（gěi）風機（jī）供應商。

要求供應（yīng）商提供高溫性能曲線和材料證明。

確認風機的設計是否符合高溫應用標準。

四、常見錯誤與注（zhù）意事項

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

錯誤二：隻關注風機主體，忽視電機和軸承冷卻。電機燒毀（huǐ）和軸承損壞是（shì）高溫風機常見的故障。

錯誤（wù）三：不做性能換算。直接（jiē）按標準狀態選型會（huì）導致選出（chū）來的風機風量、壓力、功率全部錯誤。

安裝提醒：高溫風（fēng）機的進（jìn）出口（kǒu）管道應設置膨脹節，以（yǐ）吸收熱膨脹產生的應力。

總之，高溫風機（jī）選型（xíng）是一個係統工（gōng）程，核心是“材料、冷卻（què）、性能（néng）修正”。務必選擇有經驗和資質的供應商，並提供詳盡準確的工況信息，以確保風機能夠安全、可靠（kào）地運行。