多段式遠心ファンは、複数のインペラを直列に配置することで圧力を増加させ、高圧低流量のガス輸送を実現します。これは、冶金、化学、電力、および石油などの業界で広く使用されています。本記事では、多段式遠心ファンの基本原理、典型的な適用シーン、および一般的な故障の原因とその解決策を紹介し、効率的な運用とトラブルシューティングを支援します。
一、作動原理
多段増圧
各段インペラは、前段から排出されたガスを吸入して順次増圧します。
渦巻ケースまたは集気ケース内で、径方向の高速ガス流を静圧に変換した後、次のインペラで増圧を続けます。
エネルギー変換
機械エネルギー→運動エネルギー：モータがインペラを駆動し、エネルギーをガスに伝達します。
運動エネルギー→静圧エネルギー：ガス流が渦巻ケースで減速し、圧力を蓄積します。
特性曲線
ヘッドは段数に応じて線形に増加します。
流量は回転速度と配管ネットワークの抵抗によって影響され、性能曲線を一致させる必要があります。
二、典型的な適用
冶金業界：高圧助燃、脱硫脱硝システム。
化学業界：ガス輸送、反応釜増圧。
電力業界：ボイラー送風、灰排出システム。
石油天然ガス：ガス圧縮、配管ネットワーク増圧。
三、一般的な故障と解決策
1. 圧力は高いが、排気量が小さい
原因
混合ガスの密度増加（不純物、粉塵）
配管の部分的な詰まり
インペラの摩耗またはモータの故障
解決策
ガス成分を検査し、必要に応じてフィルターや除塵装置を追加。
定期的に配管、フランジ、バルブを清掃。
インペラの摩耗を確認し、適時に修理またはモータを交換。
2. 圧力は低いが、排気量が大きい
原因
空気密度の低下（高温、湿度変化）
配管の破損や漏れ
解決策
吸気温度および圧力を測定して校正。
配管の亀裂や接合部のシールを検査して修理。
3. 換気システム調整の故障
原因
圧力計、流量弁または調整弁の故障
解決策
圧力計を交換または校正。
弁の機構を検査して異物を除去。
四、メンテナンスと保守
定期的な全面点検：四半期ごとにインペラ、ベアリング、シールの検査を実施。
オンライン監視：振動と圧力センサーを設置し、異常をリアルタイムで警告。
潤滑管理：メーカーの要求に従って定期的にオイルを補充または交換。
性能検証：運転後に流量と揚程を測定し、性能の低下を評価し、適時に調整します。
多段式遠心ファンの作動原理と応用特性を理解し、体系的な故障診断とメンテナンスプロセスを組み合わせることで、設備を効率的かつ信頼性の高い運転の実現、寿命の延長、および運用コストの削減が可能です。
