高温风机W9-26-11№14D技术解析与应用实践

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高温风机W9-26-11№14D技术解析与应用实践

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：高温风机、W9-26-11№14D、工业气体输送、酸性气体、风机维修、叶轮、轴瓦、碳环密封

一、高温风机基础概述

高温风机是工业窑炉、冶金、化工、环保等领域的关键设备，专门用于输送温度通常在200℃以上，最高可达1000℃的高温气体或烟气。其设计与常温风机存在本质区别，核心在于解决材料耐热性、结构热膨胀、密封可靠性和冷却有效性等关键技术难题。高温环境下，风机部件不仅承受机械应力，更需抵抗高温氧化、蠕变变形及热应力疲劳，因此对材料选择、结构设计和运行维护提出了极高要求。

高温风机的工作原理虽与普通离心风机类似，即通过高速旋转的叶轮将机械能转化为气体的动能和压能，但其内部细节处理截然不同。气体密度随温度升高而显著降低（根据理想气体状态方程，密度与绝对温度成反比），导致在相同体积流量下，风机所需功率下降，但压头特性也相应改变。因此，高温风机的性能选型必须基于实际工况温度下的气体密度进行换算，避免因“冷态选型”而导致实际运行风量风压不足。

二、W9-26-11№14D型高温风机深度解析

1. 型号释义与基本参数
型号“W9-26-11№14D”是理解该风机特性的第一把钥匙。

W：代表风机用途为工业炉窑通风。 9：表示风机在最高效率点时的压力系数乘以10后的化整值。 26：表示风机在最高效率点时的比转速。 11：代表该风机的设计顺序号。 №14：代表风机的机号，即叶轮直径为14分米（1.4米）。这是决定风机排送能力和压头的核心结构参数。 D：代表风机的传动方式，此处为单吸入、悬臂支撑结构。

该型号风机通常设计用于输送介质温度不超过250℃的气体，其性能曲线需根据实际气体成分和温度进行严格校核。

2. 核心结构与配件详解
W9-26-11№14D风机由多个精密协作的子系统构成，每个部件都针对高温环境进行了特殊设计。

主轴与轴承系统：主轴通常采用优质合金钢（如35CrMo或42CrMo）锻造而成，经过调质处理，具备高强度、高韧性和良好的抗蠕变性能。轴承形式是关键，对于此类中型风机，常采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦内衬巴氏合金，具有良好的耐磨性、嵌藏性和顺应性，能有效承受转子重量和残余不平衡力。轴承箱设计有循环油润滑系统，确保轴瓦在高温环境下得到持续冷却和润滑，防止烧瓦事故。 叶轮与转子总成：叶轮是风机的“心脏”。针对高温工况，叶轮材质多选用耐热不锈钢（如1Cr18Ni9Ti，304/316不锈钢）或更高等级的耐热合金。叶片型式通常为后向式或径向式，以保证在高温下仍有足够的强度和稳定性。转子总成是一个高速旋转的动平衡组件，包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等。出厂前必须经过严格的动平衡校正（精度等级通常不低于G6.3级），以减小振动，保证长周期平稳运行。 密封系统：这是防止高温有害气体泄漏和外部空气侵入的关键。 气封与油封：在轴承箱与主轴贯穿处，采用迷宫式密封与油封组合的形式，防止润滑油外泄和灰尘进入。 碳环密封：在叶轮轮盖侧与机壳之间，对于输送有毒、腐蚀性气体的工况，常采用碳环密封。它由若干组浸渍了特殊材料的石墨环组成，具有良好的自润滑性、耐高温性和化学稳定性，能在微压差下实现对有害气体的有效封堵，是保障安全生产的重要屏障。 机壳与隔热：风机机壳通常由钢板焊接而成，内部可能衬有耐热混凝土或隔热材料，以降低壳体温度，保护外部环境和人员安全，同时减少热变形。进风口和出风口的结构设计需考虑热膨胀位移，常采用柔性连接。

三、高温风机输送气体特性说明

高温风机输送的介质复杂多样，其腐蚀性、毒性、爆炸性对风机选材和结构提出了严峻挑战。

输送混合工业酸性有毒气体：这是最复杂的工况。气体中可能同时含有SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等多种成分，在高温含水环境下形成强腐蚀性酸露点。风机过流部件（叶轮、机壳内壁）必须采用高等级镍基合金（如Hastelloy C-276、Inconel 625）或进行特种防腐涂层处理（如热喷漆）。密封系统必须绝对可靠，优先选用碳环密封或干气密封。 输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇水生成亚硫酸，腐蚀性强。风机材质需选用316L及以上等级不锈钢。需特别注意气体温度需持续高于酸露点，防止冷凝酸腐蚀。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体本身氧化性强，在高温下会加速金属的氧化。通常选用316系列不锈钢可满足要求。 输送氯化氢(HCl)气体：HCl是极具腐蚀性的气体，尤其在含有水分时。必须选用高镍钼合金（如Hastelloy B-2/C-276）或非金属材料（如FRP/PPS）制作衬里。密封要求极高。 输送氟化氢(HF)气体：HF能腐蚀绝大多数金属，包括不锈钢。需使用蒙乃尔合金（Monel）或碳-石墨材料。对密封系统的要求最为苛刻。 输送溴化氢(HBr)气体：性质与HCl类似，腐蚀性极强，材料选择可参考HCl气体工况。 输送其他特殊高温气体：如煤气、沼气等，除了腐蚀性，还需考虑防爆要求。电机、仪表需选用防爆型。对于煤气风机，其型号中常带有特定标识，如“AI(M)”或“AII(M)”，其中“(M)”即代表用于输送混合煤气。“AII(M)”通常指AII系列、单级双支撑结构的煤气风机，其转子由两个滑动轴承支撑，运行更稳定，适用于更大流量和压力的工况。

四、关联型号：№16.5D与AII(M)煤气风机简介

在工业气体输送领域，除了W9-26-11系列，还有其他重要型号。

№16.5D：此型号表示风机的叶轮直径为16.5分米，即1.65米。更大的叶轮直径意味着在相同转速下，风机能产生更高的压头和更大的流量。这类大型风机通常用于钢铁、电力等行业的大型锅炉引风或煤气输送系统。 AII(M)煤气风机：如前所述，这是专门为输送混合煤气设计的双支撑风机。其结构坚固，主轴更粗壮，采用双轴瓦支撑的轴承箱，运行平稳可靠。其转子总成的动平衡等级要求更高。气封和油封系统设计更为复杂，常采用碳环密封、氮气密封等组合形式，彻底防止有毒煤气外泄，确保生产安全。

五、高温风机的维护与修理

对高温风机的定期维护和及时修理是保障其寿命和运行效率的核心。

1. 日常维护要点

振动监测：使用振动仪定期监测轴承座部位的振动速度有效值，发现异常升高需立即分析原因。 温度监控：持续监测轴承温度、润滑油温和机壳表面温度，设置报警和停机联锁。 润滑系统：定期检查润滑油位、油质，按时更换润滑油和清洗滤网。 密封检查：定期检查碳环密封的磨损情况和密封气压力，确保密封有效。 螺栓紧固：热态下停机后，需在冷却过程中重新紧固各连接螺栓，防止热胀冷缩造成松动。

2. 常见故障与修理

叶轮磨损与腐蚀：这是最常见的失效形式。需根据磨损程度采取堆焊修复（使用相匹配的焊材）、更换叶片或整体更换叶轮。修复后的叶轮必须重新进行静平衡和动平衡校正。 主轴弯曲或裂纹：由于热应力或意外冲击导致。轻微弯曲可采用压力校正法，但需进行消除应力退火。出现裂纹或严重弯曲必须更换新轴。 轴瓦磨损与刮研：轴瓦（巴氏合金衬层）出现磨损、擦伤或脱落。需根据情况进行刮研修复或重新浇铸巴氏合金。刮研是一门手艺活，要求瓦面接触点均匀分布。 转子总成不平衡：因叶轮积灰、磨损不均或修复不当引起。必须在动平衡机上重新找正，达到标准要求的平衡精度。 密封失效：碳环密封磨损过度导致泄漏。需停机更换整套碳环。安装时注意清洁，保证环在槽内能自由浮动但又无过大间隙。 机壳开裂与隔热层损坏：补焊裂纹并必要时进行局部加强。更换失效的隔热衬里。

修理流程必须严格遵循：停机冷却→断电挂牌→拆除关联部件→全面检查→制定修复方案→执行修复（补焊、机加工、刮瓦等）→部件平衡与组装→单机试车→联动运行。

六、总结

高温风机W9-26-11№14D及其同类产品（如№16.5D， AII(M)）是流程工业中不可或缺的动力设备。其技术核心在于深刻理解高温、腐蚀性介质对材料的挑战，并通过合理的结构设计（如双支撑、悬臂式）、精密的配件制造（如特种叶轮、轴瓦、碳环密封）和科学的维护修理体系，来应对这些挑战。作为一名风机技术从业者，不仅要熟悉型号参数，更要掌握其内部机理、材料特性及与工艺介质的相互作用，才能实现风机的安全、稳定、长周期、高效运行，为企业的安全生产和节能降耗保驾护航。

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