高溫環境下，風機該如何選型？

在高溫環境下（xià），風機的選型至關重要，如果選型不當，會導致風機壽（shòu）命（mìng）急劇縮短（duǎn）、效率下降、甚至發生嚴重故障。

以下是針對高溫環境下風機選型（xíng）的詳細指南（nán），涵蓋了關鍵考慮因素、選型步驟和常見問題。

一、核心原則（zé）：高溫環境對風機的（de）挑戰

高溫環境主要從以下幾個方（fāng）麵影響風機：

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

潤滑係統挑戰：潤滑油/脂在高溫下容易氧化、變稀（xī）、流失，導致軸承潤滑不良，磨損加劇（jù）。

熱膨脹問題：不同材料的熱膨脹係數不同，可能導致部件卡死、間隙變小（如葉輪與機殼摩擦）、對中失效。

電機過熱：環境溫度高（gāo），電機散熱（rè）困難（nán），容易因過熱而燒毀。

性能（néng）變化：空氣（qì）密度（dù）隨溫度升高而降低，輸送相同質（zhì）量的氣體需要更大的體積流量，電機功率也會變化。

二（èr）、關鍵選型（xíng）考慮因素

1. 確定（dìng）介質溫度範圍

這是基礎（chǔ）的參數。不僅（jǐn）要（yào）了解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（wēn））。

中低溫：80℃ ~ 200℃

中高溫（wēn）：200℃ ~ 400℃

超高溫：400℃ ~ 800℃ 甚至（zhì）更（gèng）高（如窯爐風機）

2. 材料選擇 (至關重要)

葉輪與機殼：

<200℃：普通碳鋼（如Q235）通常可以勝任。

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

>400℃：必須采用高等級（jí）耐熱合金鋼，如 310S（0Cr25Ni20）。對於極（jí）高（gāo）溫度（如800℃以上），甚至需要考慮使（shǐ）用（yòng）鎳基合金（jīn）或在表麵做耐（nài）熱塗層。

主軸：通常采用45#鋼或40Cr鋼調質處理，保證其在高溫下的強度和剛度。

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：常見和有效的方式，通過循環冷卻水帶走軸承（chéng）熱（rè）量，保證軸承（chéng）溫度在允（yǔn）許範圍（wéi）內。

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

密封：采用耐（nài）高溫（wēn）的密（mì）封材料，如石墨（mò）密（mì）封、氟（fú）橡膠（jiāo）（FKM/Viton，耐溫約200℃-250℃）或聚四氟乙烯（PTFE），防止熱量傳到軸（zhóu）承室並防止潤滑劑泄漏。

3. 冷卻方式

軸承冷卻（què）：如上所述，水冷（lěng）軸承箱是高溫風機的標準配置。

電機選擇：

必須選擇更高絕緣等級（如F級或H級）的電機，其允（yǔn）許的溫升更高。

電機冷卻方（fāng）式：普通風冷電機（TEFC）可能不夠，需要選擇：

強製風機冷卻（CACD）：電機自帶（dài）獨立冷卻風機，保證在主機風機低流量時電機也能得到充分冷（lěng）卻。

水冷電機：在（zài）極端環境下，電機外殼（ké）也可通水冷（lěng）卻。

電機安裝（zhuāng）位置：盡（jìn）量避免電機直接處於熱輻射（shè）區域，必要時可采（cǎi）用長軸（zhóu）連接（電（diàn）機置於高溫區域外，通過長軸驅動風機）。

4. 性能修正與（yǔ）電機（jī）功率

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

實際所需（xū）風量：工藝要求（qiú）的質量流量（kg/h）不變，但因密度變小，實際需要的體積流（liú）量（liàng）（m³/h）會增大。

實際（jì）所（suǒ）需全壓：風機全壓與密度成正（zhèng）比。高溫下所需（xū）的全壓（yā）（Pa）比標準狀態下更低（dī）。

實際所需軸功率：軸功率與密度成正比。因此（cǐ），在（zài）高溫下驅動相同質量流量的氣體，所需（xū）的（de）軸功（gōng）率比（bǐ）標準狀態（tài）下更低。

電機功率選擇：雖然高溫下所需（xū）軸功率降低，但必須選擇更大的電機功率裕量來（lái）應對可能出現的（de）異常工況，並確保電機本身在高溫（wēn）環境下不過載。通常（cháng）裕量係數取 1.2 ~ 1.3 或更高。

5. 結構形式

離（lí）心風機（jī） vs. 軸流風機：離（lí）心風（fēng）機（jī）（特別是後傾式）在（zài）高溫（wēn）領域應用更廣泛，因其結構更堅固，更（gèng）容易實現冷卻和密封。

傳動方式：常見的有：

D式傳動：電（diàn）機（jī）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來匹配風機轉（zhuǎn）速，更為（wéi）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（shì）清潔空氣、含塵煙氣、腐（fǔ）蝕性氣體？）

介質（zhì）溫度（ZUI高/ZUI低/正常）

所需質量流（liú）量（kg/h）或標準（zhǔn）狀態體積流量（Nm³/h）

係統所需全壓（Pa）

安裝環境大氣（qì）壓

性能換（huàn）算：

將質量流量或（huò）標準狀態流量換算成實（shí）際工作溫度（dù）下（xià）的體（tǐ）積流量。

將係（xì）統所需全壓換算（suàn）成標準狀態下的全壓，以便從樣本（běn）上選型。

初步（bù）選型：

根據換算後的流量和全壓，從風機樣本中選擇合適的型號和轉速。

材料與結構確認：

根據溫度確定葉輪、機殼材質（zhì）（如304/316/310S）。

確認軸承冷卻（què）方式（shì）（必須水（shuǐ）冷（lěng））。

確（què）認密封形式（耐高（gāo）溫密封）。

確認傳動方式（直聯或皮帶傳動）。

電機選擇：

計算標（biāo）準狀態下的軸功率（lǜ）。

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

與供應商深度溝（gōu）通：

將所有的工（gōng）況（kuàng）信息清（qīng）晰地提供給風（fēng）機供應（yīng）商。

要求供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合（hé）高溫應（yīng）用標準。

四、常見錯誤與注意事項

錯誤一：用普通風機代替高（gāo）溫風（fēng）機。這是危險的做法，極易導致機毀人停的（de）重（chóng）大事（shì）故。

錯誤二（èr）：隻關注風機主（zhǔ）體（tǐ），忽視電機和軸承冷（lěng）卻。電機燒毀（huǐ）和（hé）軸承損壞是（shì）高溫風機常見的故障。

錯誤三（sān）：不做性能換算。直接按標（biāo）準狀（zhuàng）態選型會導致選出來的風機風量、壓力、功率（lǜ）全部錯誤。

安裝提醒：高溫風機的進出口（kǒu）管道應（yīng）設置膨（péng）脹節，以吸收（shōu）熱膨脹產生的（de）應力。

總之，高溫風（fēng）機選型是一（yī）個係統工程（chéng），核心是“材料、冷卻、性能修正”。務（wù）必選擇有經驗和資質的供應（yīng）商，並提供詳盡準確的工（gōng）況信息，以確保（bǎo）風（fēng）機能（néng）夠安全、可靠地運行。