高温风机W6-51№20.8F技术解析与应用

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高温风机W6-51№20.8F技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：高温风机、W6-51№20.8F、工业气体输送、酸性气体、风机维修、碳环密封、轴瓦轴承

一、高温风机基础概述

高温风机是工业炉窑、化工冶炼等领域的关键设备，其核心功能是在高温环境下稳定输送气体。与普通风机相比，高温风机需应对材料热膨胀、气体腐蚀、密封失效等挑战。设计时需重点考虑耐热材料选择、冷却结构、热补偿机制及防腐措施。通常，高温风机工作温度需覆盖200℃至800℃范围，特殊工况下可达1000℃以上。

二、W6-51№20.8F风机型号解析

1. 型号命名规则

W6-51：代表风机系列号，其中“W”表示耐高温特性，“6”为压力系数，“51”表示比转速设计值。 №20.8：叶轮直径为20.8分米（即2.08米），直接影响风量风压参数。 F：传动方式为双支撑结构，叶轮位于两轴承之间，适用于高负载工况。

2. 核心设计参数

风量范围：12000~25000立方米/小时（基于气体密度0.8千克/立方米计算）。 全压系数：按压力系数公式计算，全压值可达3500~5000帕斯卡。 工作温度：长期耐受≤450℃高温，短时可达500℃。

3. 结构特性

叶轮材质：采用15CrMo合金钢，高温强度优于普通Q235钢； 冷却方式：轴承箱集成水冷夹套，主轴采用风冷+雾化油冷却； 热膨胀补偿：壳体设导向键，允许径向膨胀位移≤5毫米。

三、高温气体输送技术要点

（一）通用高温气体输送

高温气体密度计算遵循理想气体状态方程，实际风量需按密度修正公式调整：
标准风量 = 实测风量 × (273 + 实际温度) / (273 + 标准温度) × 标准气压 / 实际气压
风机功率与气体密度成正比，需按温升补偿电机容量。

（二）特殊工业气体输送

混合酸性有毒气体 防腐对策：叶轮喷涂316L不锈钢涂层，壳体内衬锆铝复合板； 密封强化：采用双级碳环密封+氮气吹扫系统，泄漏率＜0.1%。 二氧化硫(SO₂)气体 湿SO₂环境下需用Monel400合金叶轮，干气体可选2205双相钢；壳体排水孔需防结晶堵塞，设置蒸汽伴热管。 氮氧化物(NOₓ)气体 重点防范应力腐蚀开裂，主轴42CrMo调质处理后需渗氮处理；轴承箱密封需阻隔硝酸盐结晶，油封材质选用氟橡胶。 卤化氢气体（HCl/HF/HBr） HF输送需用Monel合金或哈氏C-276，禁用陶瓷涂层； HBr风机需设置防爆装置，因溴蒸气易与油脂反应。

四、核心部件技术规范

1. 风机主轴与轴瓦轴承

主轴：42CrMo锻钢，调质硬度HB260-300，径向跳动≤0.02mm；轴瓦：ZCuSn10Zn2锡青铜，巴氏合金衬层，油楔角度22°±1°； 润滑系统：强制循环油站，进油温度40±5℃，压力0.2~0.4MPa。

2. 转子总成动平衡

平衡精度按ISO1940 G2.5级，残余不平衡量≤3.6g·mm/kg；高温测试需在250℃热态下校验，振幅值≤4.5mm/s。

3. 密封系统

气封：迷宫密封间隙按公式 δ = 0.0012 × 轴径 + 0.1配置； 碳环密封：每组6环，弹簧压力1.5~2.2N/mm²，耐温≤280℃；油封：聚四氟乙烯唇封+磁性流体密封组合结构。

4. 轴承箱与冷却

箱体含温度传感器+振动探头，冷却水流量≥3m³/h；主轴散热片面积按换热公式 Q=K·A·ΔT设计，确保温升＜65℃。

五、煤气风机特殊配置解析

1. AI(M)/AII(M)系列特性

AII(M)：双支撑结构，适用于压力≤15kPa的混合煤气； AI(M)：悬臂式结构，用于压力≤10kPa的焦炉煤气； (M)标识：材料升级为抗氢脆钢，通流部件进行脱脂处理。