AII1200-1.42型离心鼓风机技术解析与应用

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输送工业气体风机C170-1.7高压离心鼓风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：高压离心鼓风机、工业气体输送、有毒气体清理、酸性介质防护、风机维修、C170-1.7型号解析

一、输送工业气体风机基础概述

工业气体输送风机是流程工业的核心设备，尤其在化工、冶金及环保领域承担着介质转移与工艺支持的关键作用。高压离心鼓风机通过转子高速旋转产生离心力，将机械能转化为气体压力能，其工作遵循欧拉涡轮机械方程，即风机对气体做功等于气体动能与压力能的增量总和。工业气体输送的特殊性在于介质常具有腐蚀性、毒性或易爆特性，因此风机需从结构设计、材料选择及密封技术层面实现专项优化。

以C170-1.7型号为例，该风机属于“C”型多级离心鼓风机系列，专为燃烧炉鼓风工况开发。型号中“C”代表多级串联叶轮结构，“170”标示额定流量为170立方米/分钟，“1.7”表示出口压力为1.7倍大气压（表压）。此类风机通过多级叶轮逐级增压，适用于长管道输送与高阻力工况，其效率曲线在70%-85%区间内较为平缓，可适应系统压力波动。

二、C170-1.7风机在有毒气体清理吹扫中的应用

工业管道在检修或工艺转换时需进行气体置换，防止有毒气体残留引发事故。C170-1.7风机通过负压抽吸与正压吹扫组合实现管道清理：

吹扫机理：风机通过进风口注入惰性气体（如氮气），在管道内形成湍流冲刷，使附着态有毒物质脱离管壁。气体流速需高于临界携带速度，其值可通过斯托克斯定律计算，即颗粒沉降速度与气流速度的平衡关系。 有毒气体处理：针对硫化氢、一氧化碳等介质，风机过流部件采用304不锈钢与橡胶衬双级防护，叶轮经动平衡校验至G2.5级精度，确保在气体密度波动时维持稳定运转。 操作要点：吹扫阶段需控制升压速率不超过0.1MPa/分钟，防止压力突变导致密封失效。对于C170-1.7风机，建议在进口增设旋风除尘器，避免固体颗粒进入叶轮引起磨损。

三、酸性有毒气体输送技术规范

输送二氧化硫、氯化氢等酸性气体时，风机需应对化学腐蚀与结晶堵塞双重挑战：

材料适配性：二氧化硫(SO₂)输送：叶轮采用316L不锈钢，机壳内衬聚四氟乙烯涂层，耐受湿度低于5%的干燥工况。氯化氢(HCl)输送：需全程保温伴热（维持80℃以上），防止盐酸冷凝。转子组件适用哈氏C-276合金，轴封采用双端面机械密封配合氮气缓冲系统。 气动设计调整：酸性气体密度常高于空气，风机需重新计算比转速参数，其表达式为：比转速等于转速乘以流量平方根除以压力四分之三次方。例如输送浓度30%的二氧化硫时，C170-1.7风机的实际工作点需向高压区偏移约12%。 安全冗余设计：轴承箱设置正压通风系统，防止酸性气体渗入润滑系统。碳环密封间隙控制在0.05-0.1mm，并连接碱液中和装置处理泄漏气体。

四、风机核心部件技术说明

主轴与轴承系统：主轴为42CrMo合金钢调质处理，硬度HRC28-32，轴颈区域喷涂碳化钨涂层增强耐磨性。滑动轴承选用锡青铜基巴氏合金轴瓦，油楔结构按雷诺方程优化设计，保证油膜厚度大于20μm。 转子总成：叶轮与主轴采用液压胀接工艺，过盈量按热膨胀差值计算。多级叶轮间设迷宫密封，泄漏量控制在额定流量的1.5%以内。 密封组合：气封：采用铝合金迷宫密封与碳环密封组合，碳环密封补偿弹簧压力按介质压力1.2倍设定。油封：骨架油封与迷宫式油气分离器协同工作，确保轴承箱零泄漏。

五、风机维修与故障对策

周期性维护：每运行800小时检查碳环密封磨损量，极限磨损深度为原厚度30%。每年对转子做无损探伤，重点检测叶轮焊缝与主轴阶梯过渡区。 典型故障处理：振动超标：优先校验转子动平衡，残余不平衡量按公式“许用不平衡量等于平衡精度等级乘以转子质量除以角速度”计算。轴承温升异常：检查润滑油粘度与油膜压力，滑动轴承顶隙宜按轴径的0.08%-0.12%调整。 酸性气体腐蚀修复：叶轮腐蚀坑深度超过2mm需采用激光熔覆修复，基材与焊材需进行晶间腐蚀试验。

六、系列风机工业气体输送适配性

“C”型多级风机：适用于高压力、洁净气体工况，最大压力可达2.5MPa，如C170-1.7用于焦炉煤气输送。 “D”型高速风机：采用齿轮增速结构，转速可达30000rpm，适合小流量高压头工况，但需严格控制气体含尘量。 “AI”型悬臂风机：如AI(M)270-1.124/0.95，其进气压力0.95atm、排气压力-1.124atm的特性，专用于煤气负压回收系统。 “S”型高速双支撑风机：转子刚性高，耐受气体密度突变，适合输送氮氧化物等不稳定介质。 “AII”型双支撑风机：轴承跨距短，临界转速高，用于氟化氢输送时需配套全氟醚橡胶密封件。

七、技术发展展望

工业气体输送风机正朝着智能化与材料创新方向发展：在线监测系统通过采集振动、温度及声发射信号，构建故障预警模型；碳化硅陶瓷密封环的应用使耐腐蚀温度提升至400℃；计算流体动力学优化叶型可将效率再提升3-5%。未来，针对氢氟酸混合气体等极端工况，自愈合涂层技术与磁悬浮轴承的融合将成为技术突破点。

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