AI700-1.2611/0.996型悬臂单级单支撑离心风机技术解析

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输送工业气体风机：D950-1.3516/1.0516焦炉煤气离心鼓风机解析

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：高压离心鼓风机、焦炉煤气、有毒气体清理、酸性气体输送、风机配件维修、工业气体输送

引言

高压离心鼓风机是工业气体输送系统的核心设备，广泛应用于冶金、化工、环保等领域。其核心功能包括输送高温、腐蚀性及有毒气体，并确保管道系统的安全吹扫。本文以D950-1.3516/1.0516焦炉煤气离心鼓风机为例，深入解析其工作原理、气体清理吹扫机制、酸性有毒气体输送特性，并结合风机配件与维修技术，系统阐述工业气体风机的工程实践。文中将参考C型多级风机、D型高速高压风机、AI型单级悬臂风机、S型单级高速双支撑风机、AII型单级双支撑风机等系列，覆盖二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等特殊气体的输送场景。

一、风机型号与结构基础

1. 型号命名规则

工业气体风机的型号编码直接体现其性能参数与结构特性。以D950-1.3516/1.0516为例：

“D”：表示高速高压风机系列，专为高压力工况设计，适用于焦炉煤气等易燃易爆气体； “950”：额定流量为950立方米/分钟，满足大规模工业输送需求； “-1.3516”：出风口压力为-1.3516个大气压（负压工况）； “/1.0516”：进风口压力为1.0516个大气压。若未标注“/”，则默认进风口压力为1个大气压。

类似地，AI(M)270-1.124/0.95中，“AI(M)”代表单级悬臂煤气风机，“(M)”指混合煤气输送，流量270立方米/分钟，出风口压力-1.124大气压，进风口压力0.95大气压。此种命名规则便于快速识别风机的适用场景与性能边界。

2. 核心结构组成

高压离心鼓风机的结构需满足高强度、耐腐蚀与密封性要求：

主轴与转子总成：主轴采用合金钢锻造，经热处理后硬度达HRC55以上，确保高速旋转下的动态平衡。转子总成由叶轮、轴套及平衡盘组成，叶轮需进行超速试验，临界转速需高于工作转速的1.3倍。 轴承与轴瓦：滑动轴承（轴瓦）采用巴氏合金材料，通过压力润滑系统形成油膜，降低摩擦系数。计算轴瓦比压的公式为：轴瓦单位面积载荷等于轴承载荷除以投影面积，需控制在2.5兆帕以下。 密封系统：气封与碳环密封组合使用，防止气体泄漏。碳环密封利用石墨材料自润滑特性，在压差作用下紧贴轴颈，密封效率达99.5%以上。 轴承箱：作为支撑结构，内部集成冷却油路，通过热交换公式（换热量等于油流率乘以比热容乘以温差）控制温度在60℃以下。

二、焦炉煤气输送与管道吹扫解析

1. 焦炉煤气特性与风机适配性

焦炉煤气是典型的多组分工业气体，含氢气（55%-60%）、甲烷（23%-27%）、一氧化碳（5%-8%）及硫化氢等杂质，具有易燃、易爆及腐蚀性。D950-1.3516/1.0516风机通过以下设计应对：

材料选择：叶轮与机壳采用316L不锈钢，耐受硫化氢腐蚀； 气动设计：基于离心力原理，气体动能转化为压力能的公式为：出口压力等于进口压力加密度乘叶轮线速度平方除二乘效率系数。风机通过多级叶轮串联实现1.3516大气压的升压能力。

2. 管道清理吹扫工艺

工业管道在输送有毒气体后需进行吹扫，防止残留物引发事故。吹扫过程分为三个阶段：

惰性气体置换：使用氮气作为介质，通过风机负压抽吸与正压注入，置换率需达95%以上。计算置换次数的公式为：置换次数等于管道容积乘安全系数除风机流量。 动态吹扫：风机以额定流量的1.2倍运行，利用高速气流剥离管壁附着物。吹扫压力需低于管道设计压力的1.1倍。 检测验证：采用可燃气体检测仪与氧含量分析仪，确保管道内可燃气体浓度低于爆炸下限的10%。

三、酸性有毒气体输送技术说明

1. 酸性气体分类与风机选型

工业酸性气体如二氧化硫、氯化氢、氟化氢等对风机材料与密封提出极高要求。各系列风机适配性如下：

C型多级风机：适用于中低压力的二氧化硫输送，机壳内衬聚四氟乙烯涂层； AI(M)系列：悬臂结构简化维护，适合氮氧化物输送，叶轮喷涂碳化钨涂层； S型高速双支撑风机：用于氯化氢气体，主轴采用哈氏合金，气封间隙控制在0.2毫米以内。

2. 防腐与密封策略

材料防护：输送氟化氢时，转子组件需采用蒙乃尔合金，其耐氢氟酸腐蚀性能优于不锈钢； 碳环密封优化：在压差作用下，碳环与轴颈形成动态密封，泄漏量计算公式为：泄漏量等于密封间隙立方乘压差除气体粘度乘周长。通过减小间隙至0.05毫米，泄漏量可降低至0.1立方米/小时。

四、风机配件与维修技术

1. 关键配件维护周期

主轴与转子：每8000小时进行动平衡校验，残余不平衡量需小于1.0克·毫米；轴瓦：每5000小时检查磨损量，巴氏合金层厚度低于1.5毫米时需更换； 碳环密封：每12000小时更换，安装时预紧力按公式：预紧力等于密封环数量乘弹簧刚度乘压缩量计算。

2. 常见故障与修理方法

振动超标：成因包括转子结垢或轴瓦间隙过大。处理时需清洗叶轮并调整轴承间隙，间隙值按公式：轴承间隙等于轴径乘0.001加0.05毫米设定。 气体泄漏：更换碳环密封后，需进行气密性试验，试验压力为工作压力的1.15倍。

五、工业气体风机系列综合说明

1. 各系列适用场景

D型风机：高压焦炉煤气输送，最大压力可达2.0大气压； AI(M)系列：混合煤气等中低压气体，结构紧凑且维护便捷； AII(M)系列：双支撑设计增强稳定性，适用于溴化氢等剧毒气体； S型风机：高速工况下的氯化氢输送，转速可达15000转/分钟。

2. 性能优化方向

气动效率提升：通过叶型优化降低涡流损失，效率计算公式为：风机效率等于输出功率除输入功率乘百分之百，现代风机效率需达85%以上； 智能监控：集成振动传感器与温度探头，实时预警轴承故障与密封失效。

结语

高压离心鼓风机在工业气体输送中扮演着不可替代的角色。通过对D950-1.3516/1.0516焦炉煤气风机的解析，可见其设计需兼顾气体特性、材料耐腐蚀性及运行可靠性。未来，随着新材料与智能运维技术的发展，风机在高效性与安全性上将实现进一步突破。工程人员需深入掌握风机原理与维修技术，以应对复杂工业环境的挑战。

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