近年来，在污水处理工程领域，有多种不同于传统类型鼓风机的新型离心鼓风机逐渐得到了应用。技术类型的多样化为广大用户和设计师们提供了更多选择，促进了市场竞争。但是，诸多新型离心鼓风机的性能却是鱼龙混杂，良莠不齐，最典型的例子就是国外进口的空气悬浮轴承离心鼓风机，极高的故障率给此类鼓风机的用户造成了重大经济损失和工作混乱。更有甚者，有不少项目中的空气悬浮轴承离心鼓风机在极短的时间内接连损坏，造成污水处理厂严重减产，甚至停产，而修复计划却是遥遥无期。教训是极其深刻而沉痛的。因此，完全有必要对此类故障原因进行探索和研究。

经过调查和研究，笔者初步得出了以下判断：

空气轴承在离心鼓风机背压较低的情况下极易受损

图1典型的空气悬浮轴承离心鼓风机工况性能曲线图

图1是典型的空气悬浮轴承离心鼓风机工况性能曲线图。从图中可以看到，此类鼓风机的有效工作区域是一个类似扇形的区域，在该区域的左侧是“喘振区”，右侧就是“低压危险区”。下面是笔者对“低压危险区”的一些分析。

图2 典型的空气轴承在离心鼓风机中的配置

图2是典型的空气轴承配置图。从图中可以看到，空气轴承系统包括多个径向轴承和推力轴承。下面着重分析推力轴承的稳定性。

图3 推力轴承的稳定性

从图3可以看到，推力轴承的稳定性取决于离心鼓风机的工作背压。在正常背压条件下，由推力轴承形成的气垫层强度足够大，可以支持转子高速平稳运行并冷却空气轴承。但在离心鼓风机的工作背压过低时，其气垫层强度就不足以支持转子高速平稳运行，也不足以冷却空气轴承。不平稳运行必然导致振动异常，冷却不足则必然导致轴承过热。由此最终导致轴承受损。

图4 转子振动正常与否对推力轴承造成的影响

从图4可以看到，一旦转子振动异常，将对推力轴承造成不可逆的损伤。这就是空气悬浮轴承离心鼓风机不适合在低背压条件下运行的原因。此类鼓风机的制造商往往也会要求用户必须在有一定背压的情况下运行鼓风机。但是，在污水处理厂往往需要鼓风机在极低背压甚至零背压条件下运行。例如，曝气管道安装完成后的空气吹扫；微孔曝气系统安装完成后需要在极低水位进行曝气以检测安装的水平度和均匀度；变水位污水处理工艺；以及种种不可预见的其他因素等，均要求鼓风机能适应极低甚至零背压条件下安全运行。遇到此类情况，用户往往只能采用控制管道阀门开度的方式来维持背压，而这往往是极不可靠的。用户在很大程度上受到了应用限制，加大了故障风险。事实上有很多故障案例都是由此造成的。

出风管路上止回阀发生极少量泄漏就会造成离心鼓风机的空气轴承受损

每台离心鼓风机出风管路上通常设有止回阀，这是为了防止压缩空气经停运的备用鼓风机大量倒灌泄漏而采用的常规设计。但是，通常情况下止回阀发生少量泄漏应该是允许的，也是很难免的。一旦发生止回阀泄漏，就有可能会导致停运鼓风机的转子倒转。很遗憾，此类鼓风机转子的倒转也将会造成空气轴承的损坏。以下是原因分析。

图5 径向空气轴承结构示意图

从图5可以看到，径向轴承的金属箔内圈是开口设计，其目的是为了在启动旋转后随气垫层压力的增强而逐渐胀开，直至气垫层完全形成。如果发生反转，则开口金属箔内圈非但无法正常胀开，反而会形成内部挤压而损坏。

一台价格不菲的进口离心鼓风机却要依赖于一个普通止回阀完全不泄漏来保证其安全，这是极其不可靠也不合理的。

空气过滤毡必须频繁更换或复新，否则也会造成离心鼓风机的空气轴承受损

离心鼓风机运行了一段时间后，其空气过滤毡的阻力损失必然增加。然而往往正是这个阻力损失导致鼓风机对其实际运行工况点产生计算误差。因此，经常导致鼓风机出现错误控制和操作。例如，鼓风机工况临近喘振区或已经发生实际喘振，但其自身控制逻辑误认为工况点仍然处于“安全”范围，从而继续强行运行，最终造成鼓风机轴承受损。

后果

一旦轴承发生局部损坏，其金属箔必然会被逐渐撕裂，造成破损面逐渐扩大，而破损的机械碎屑又会进一步损坏主轴甚至叶轮。最终造成彻底停机。这种情况下，污水处理设施的现场是不具备修复和动平衡测试条件的，即不可能就地修复。因此必须把其主机拆卸后运回原生产国进行维修。考虑到商检、出口报关、退运、维修、测试、再进口、再报关、再商检、再安装调试等繁复程序，维修全过程一般至少需要3~4个月左右。

小结

面对诸多事实，一些空气悬浮轴承离心鼓风机的制造商也逐步以理智的态度予以承认。以下是某制造商在其官方网站上坦承，空气轴承不会受损的说法是错误的。

在此，笔者郑重提示相关用户单位和设计人员，应该以对工程质量高度负责的态度，慎重选用此类空气悬浮轴承离心鼓风机。