离心风机基础知识与AII1200-1.1454/0.9007型风机解析

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输送工业气体风机AI620-1.2897/0.9327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、酸性有毒气体、风机维修、AI系列风机、气密封系统、轴瓦轴承

1. 工业气体输送风机概述

工业气体输送风机是工业生产中不可或缺的关键设备，专门用于输送各种工业气体，包括腐蚀性、有毒性和爆炸性气体。这类风机需要具备特殊的结构设计、材料选择和密封系统，以确保安全可靠的运行。在化工、冶金、环保等行业，风机需要处理二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等具有强腐蚀性的气体，这对风机的耐腐蚀性能和密封性能提出了极高要求。

工业气体输送风机根据结构和性能特点可分为多种系列："C"型系列多级风机适用于中低压场合，通过多级叶轮串联实现较高压力；"D"型系列高速高压风机采用高转速设计，适合小流量高压工况；"AI"型系列单级悬臂风机结构紧凑，适用于中小流量；"S"型系列单级高速双支撑风机平衡性能好，适合高转速运行；"AII"型系列单级双支撑风机刚性更强，适用于更大流量工况。这些风机可根据输送介质特性选择合适的材质和密封方式，确保在恶劣工况下的长期稳定运行。

2. 风机型号解读与技术参数

本文重点解析的AI620-1.2897/0.9327离心鼓风机是一款专门用于输送工业气体的设备。型号中的"AI"表示单级悬臂式结构，这种设计使得风机结构紧凑，维护方便；"620"代表风机流量为620立方米每分钟；"-1.2897"表示出口压力为-1.2897个大气压（表压）；"/0.9327"则表示进口压力为0.9327个大气压（绝对压力）。这种压力参数组合表明该风机是在进口压力低于常压、出口压力更低的工况下运行，属于抽吸式应用。

相比常规风机，该型号的进出口压力参数较为特殊，进口压力0.9327个大气压低于标准大气压，而出口压力-1.2897个大气压更是远低于常压，这表明风机是在真空条件下运行，需要特别考虑气体的可压缩性和密封系统的可靠性。这种设计通常用于需要从负压系统中抽取气体的工艺，如化工生产中的废气回收、烟气处理等环节。

对于工业气体输送，特别是酸性有毒气体，风机的材质选择至关重要。与型号AI(M)270-1.124/0.95中的"(M)"表示煤气输送不同，AI620风机没有特殊标注，表明它是针对一般工业气体设计的标准型号，但同样可以根据介质特性进行材质升级，以应对酸性气体的腐蚀挑战。

3. 酸性有毒气体输送技术说明

输送酸性有毒气体是工业风机应用中最具挑战性的工况之一。酸性气体如二氧化硫(SO₂)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等，不仅对人体有害，而且对风机材料有强烈的腐蚀性。针对这类气体的输送，风机需要采取特殊的防护措施。

在输送二氧化硫气体时，风机接触介质的部分需采用不锈钢316L或更高等级的耐腐蚀材料，以防止硫化物应力腐蚀开裂。对于氯化氢气体，特别是当含有水分时，会形成盐酸，对金属产生强烈腐蚀，需要采用哈氏合金或钛材等高级材料。氟化氢是最具腐蚀性的介质之一，甚至对大多数不锈钢都有强腐蚀性，需要采用蒙乃尔合金或特殊复合材料。

风机在输送酸性有毒气体时，必须确保密封系统的绝对可靠，防止气体泄漏到环境中。同时，风机内部结构需要避免死角，防止腐蚀性物质积聚。轴承箱和润滑系统需要与介质完全隔离，避免酸性气体侵入造成损坏。对于某些极端工况，还需要考虑风机的加热保温措施，防止酸性气体冷凝加剧腐蚀。

4. 管道清理与吹扫工艺解析

工业管道输送有毒气体后的清理和吹扫是确保安全和维护的重要环节。清理过程需要在停机后立即进行，以防止残留气体冷凝或与水分反应形成更具腐蚀性的物质。吹扫工艺通常采用惰性气体（如氮气）作为介质，通过风机循环吹扫，将管道和风机内部的危险气体置换出来。

对于AI620-1.2897/0.9327这类用于输送酸性气体的风机，吹扫过程需要特别注意：首先，吹扫前应确保风机完全停机，并切断与工艺系统的连接；其次，吹扫气体需要从风机进口注入，出口排出，确保整个流道得到充分清洗；吹扫流量应控制在风机额定流量的30%-50%，过高的流量可能导致残留物重新悬浮积聚在叶轮上。

吹扫过程中需要监测排出气体的成分，直到危险气体浓度低于安全阈值。对于输送二氧化硫的风机，吹扫后还需要用碱性溶液进行中和清洗，以防止残留二氧化硫与水分形成亚硫酸造成腐蚀。完成吹扫后，风机需要进行干燥处理，才能进行后续的维护工作或长期封存。

5. 风机核心部件详解

5.1 风机主轴与轴承系统

风机主轴是传递动力的核心部件，在酸性气体工况下，主轴材料通常选择42CrMo或类似的高强度合金钢，表面进行特殊的防腐处理，如喷涂碳化钨涂层或采用不锈钢包覆。主轴的直线度、动平衡精度直接影响风机的振动水平和使用寿命。

轴承系统采用轴瓦结构，与滚动轴承相比，轴瓦具有更好的抗冲击性和阻尼特性，更适合高速重载工况。轴瓦材料通常为巴氏合金，其表面具有微孔隙，能够储存润滑油，形成良好的油膜。在酸性气体环境中，需要特别防止腐蚀性气体进入轴承箱，因此轴承箱密封设计尤为关键。

5.2 风机转子总成

转子总成包括叶轮、主轴、平衡盘等旋转部件。叶轮作为直接接触介质的部件，需要根据气体性质选择适当的材料：对于一般酸性气体，可采用304或316不锈钢；对于强腐蚀环境，则需要采用双相钢、钛合金甚至陶瓷复合材料。叶轮需要经过精密的动平衡校正，平衡等级通常要求达到G2.5级以上，确保高速运转的稳定性。

转子总成的设计还需考虑热膨胀因素，特别是在变工况运行时，各部分的热膨胀系数需要匹配，避免热应力造成的变形或摩擦。对于悬臂式转子，还需要计算临界转速，确保工作转速远离临界转速区域，防止共振发生。

5.3 密封系统

风机的密封系统包括气封、油封和碳环密封等多个部分，是防止介质泄漏和外部污染物进入的关键。气封主要用于隔离风机内部高压区和低压区，减少内泄漏损失；在有毒气体工况下，气封的可靠性直接关系到操作安全。

油封用于轴承箱的密封，防止润滑油泄漏和外部污染物进入。在酸性环境中，需要采用氟橡胶或聚四氟乙烯等耐腐蚀材料的油封。碳环密封是一种非接触式密封，利用碳环与轴之间的微小间隙形成密封，具有耐磨、耐高温的特点，特别适合高速旋转设备的密封。

6. 风机维护与修理技术

6.1 日常维护要点

酸性气体输送风机的日常维护需要特别注意腐蚀和磨损问题。日常检查应包括振动监测、轴承温度记录、密封系统检查等。振动值的变化往往是风机内部腐蚀或积垢的早期指标，需要建立趋势记录，及时发现问题。

润滑油系统需要定期检查，确保油质不受酸性气体污染。对于轴瓦轴承，需要定期检查轴承间隙，确保在允许范围内。密封系统的检查包括检查碳环密封的磨损情况、气封间隙等，确保密封效果。

6.2 定期检修内容

风机定期检修通常结合工艺停车进行，检修内容包括：转子总成拆出检查、叶轮腐蚀情况评估、密封系统更换、轴承检查等。叶轮检查需要特别注意焊缝区域的腐蚀和裂纹，必要时进行无损探伤。

轴瓦检修需要测量轴瓦间隙、接触角度等参数，确保符合设计要求。对于达到磨损极限的轴瓦需要及时更换，避免造成更大的损坏。主轴检查包括测量直线度、轴颈圆度等，确保主轴无明显变形或磨损。

6.3 常见故障处理

酸性气体输送风机的常见故障包括振动超标、轴承温度高、气封泄漏等。振动超标可能由转子积垢、叶轮腐蚀不平衡或轴承磨损引起，需要根据振动特征进行分析处理。轴承温度高可能是润滑油质问题、冷却系统故障或轴承预紧力不当造成的。

气封泄漏是危险气体工况下最严重的故障，需要立即处理。碳环密封的过度磨损是常见原因，需要检查密封气系统是否正常，密封间隙是否在允许范围内。对于突发性严重泄漏，需要立即停机处理，确保安全。

7. 不同工业气体的风机选型要点

7.1 混合工业酸性有毒气体

输送混合工业酸性有毒气体时，风机选型需要综合考虑各组分气体的腐蚀性和浓度，选择能够抵抗最苛刻组分的材料。同时需要考虑气体中是否含有固体颗粒物，如有则需要考虑耐磨措施。密封系统需要特别加强，防止有毒气体泄漏。

7.2 特定酸性气体输送

二氧化硫气体输送风机需要重点考虑湿二氧化硫的腐蚀，叶轮和壳体宜采用316L不锈钢或更高等级材料。氮氧化物气体在高温下具有强氧化性，需要选择能够抵抗氧化腐蚀的材料。氯化氢气体，特别是干燥氯化氢，对大多数金属腐蚀性较弱，但一旦含有水分则腐蚀性急剧增强，需要采用镍基合金或钛材。

7.3 特殊有毒气体处理

对于氟化氢、溴化氢等极端腐蚀性气体，风机材料选择极为关键，通常需要采用蒙乃尔合金、哈氏合金甚至非金属材料如聚四氟乙烯衬里。密封系统需要采用双端面机械密封或类似的特殊密封结构，确保零泄漏。

8. 风机运行优化与安全措施

酸性有毒气体输送风机的运行优化需要在安全前提下进行。操作参数应控制在设计范围内，避免过载或喘振运行。对于变工况应用，建议采用变频调速控制，使风机始终在高效区运行。

安全措施包括：设置气体泄漏检测报警系统、安装应急停车装置、准备个人防护装备等。操作人员需要接受专门培训，了解气体特性和应急处理程序。定期进行安全演练，确保在紧急情况下能够正确应对。

风机的长期稳定运行还需要建立完善的维护档案，记录每次检修的详细情况和更换的零部件，为后续维护提供参考。同时，与风机制造商保持技术交流，及时了解最新的技术改造方案，不断优化设备性能。

结语

高压离心鼓风机在工业气体输送领域扮演着不可替代的角色，特别是处理酸性有毒气体时，对风机的设计、材料、密封和维护都提出了极高要求。AI620-1.2897/0.9327离心鼓风机作为该类设备的典型代表，其技术特点和维护要求具有一定的普遍性。通过深入了解风机各部分的结构原理和故障机理，制定科学的运行维护策略，可以显著提高设备可靠性，延长使用寿命，确保工业生产的安全稳定进行。随着材料科学和密封技术的不断发展，工业气体输送风机的性能和可靠性将进一步提升，为化工、环保等行业的发展提供更有力的支持。

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