高温风机9-26№7.1A基础知识解析与应用

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高温风机9-26№7.1A基础知识解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：高温风机、9-26№7.1A、工业气体输送、酸性气体、风机维修、配件解析、№16.5D、AII(M)煤气风机

第一章高温风机概述及其核心挑战

在工业生产过程中，高温风机扮演着至关重要的角色，它主要负责输送温度显著高于环境空气的气体介质。这类风机与普通通风机的根本区别在于，其设计、材料选择及运行机制必须充分考虑高温环境带来的严峻挑战。高温环境对风机的影响是多方面的：首先，高温会导致气体密度降低，从而直接影响风机的压力生成能力和气体输送量，这在风机选型计算时必须通过密度换算公式进行修正；其次，高温会引起材料机械性能的下降，特别是强度极限和屈服极限的降低，使得叶轮、主轴等关键部件在高速旋转时面临更高的失效风险；再者，高温会引发显著的热膨胀现象，如果设计不当，可能导致旋转部件与静止部件之间发生摩擦甚至卡死，严重影响风机运行的安全性与稳定性。

因此，一台合格的高温风机，不仅仅是能够耐受高温，更需要在气动设计、结构布局、材料科学、冷却系统及密封技术等方面进行全方位的特殊考量。其核心使命是在高温这一严苛条件下，依然能够保持高效、稳定、可靠的长期运行，满足特定工业流程对气体输送的精确要求。

第二章离心风机型号9-26№7.1A深度解析

风机型号“9-26№7.1A”是一套遵循我国风机行业标准命名规则的编码，其中蕴含了该风机的关键性能与结构参数。

“9-26”：这部分代表风机的压力系数和比转数。在风机领域，压力系数是一个无量纲参数，用于表征叶轮克服系统阻力的能力，“9”即指其压力系数为0.9。比转数“26”则是一个综合性的相似准则，它反映了风机在最高效率点运行时，其转速、流量与压力三者之间的内在关系。一个较低的比转数（如26）通常意味着该风机属于高压头、相对小流量的风机类型，其性能曲线较为陡峭，适合于压力需求较高而流量变化范围不大的工况。 “№7.1”：这是风机规格的核心标识，表示该风机叶轮的直径尺寸为7.1分米，即710毫米。叶轮直径是决定风机排气压力和流量的最直接几何参数。根据风机相似定律，在转速恒定的前提下，风机的压力与叶轮直径的平方成正比，而流量则与叶轮直径的三次方成正比。因此，№7.1这一规格直接框定了该风机的压力与流量能力范围。 “A”：此后缀字母揭示了风机的传动方式与整体结构形式。“A”式传动特指电机与风机之间采用直接联接的方式，即风机的叶轮直接安装于电动机的伸出轴上。这种结构最为紧凑，传动效率最高，机械损失最小，通常适用于风机转速与标准电机转速相匹配的中小型风机。它的优点是结构简单、维护点少、运行可靠；缺点则是风机的转速无法独立于电机转速进行调节。

综合来看，9-26№7.1A型高温风机是一款设计用于产生较高压力、适应中等流量范围，并采用直联传动方式的离心式风机。其设计初衷就是为了在高温环境下，稳定地输送气体介质。

第三章高温气体输送的特性与应对策略

高温风机所输送的气体，其物理性质与常温空气截然不同，这直接影响了风机的设计与运行。

气体密度变化：这是最显著的影响。根据理想气体状态方程，气体的密度与绝对温度成反比。当输送气体温度从常温20℃升高至300℃时，其密度大约下降至原来的三分之一。风机产生的压力理论上与气体密度成正比，因此，在相同的转速和风机尺寸下，输送高温气体时风机所能提供的实际压力（称为“使用全压”）将远低于其在标准状态（通常指20℃, 101.3kPa, 密度1.2kg/m³）下测试的性能（称为“标准全压”）。在选型时，必须将系统所需的使用全压，通过密度换算公式换算成标准全压，再依据风机样本上的标准性能曲线进行选择。 材料选择：面对高温，风机的过流部件（如机壳、叶轮、进风口）必须采用耐热性能优良的材料。对于温度低于400℃的工况，通常可选用优质碳钢（如Q235-A）；但当温度超过400℃，或虽未超过但存在腐蚀性成分时，则需考虑使用耐热合金钢，如15Mo3、12Cr1MoV，甚至不锈钢系列（如304, 316）。这些材料在高温下能保持足够的强度和抗氧化、抗蠕变能力。 冷却与隔热：为了保护风机非直接接触高温气体的部件（特别是轴承、密封系统）以及支撑结构，必须采取有效的冷却与隔热措施。 轴承冷却：通常采用水冷结构，即在轴承箱或轴承座内设计冷却水夹套，通过循环冷却水将轴承产生的热量和传导过来的气体热量带走，确保轴承温度始终维持在安全范围内（一般低于80℃）。 主轴保护：对于悬臂式结构的风机，主轴会伸入高温机壳内，需要通过加装隔热盘或利用空气对流等方式，减少热量向轴承端的传递。 机壳散热：风机机壳外表面有时会加装隔热层，既减少热量向周围环境的散失以节约能源，也改善了现场操作环境。

第四章工业特殊气体风机的特殊考量

工业领域，特别是化工、冶金、环保等行业，高温风机输送的往往不仅是高温气体，更是具有腐蚀性、毒性或易燃易爆性的特殊工业气体。这对风机提出了更为苛刻的要求。

可输送混合工业酸性有毒气体：这类气体通常含有多种酸性成分，如硫氧化物、氮氧化物、卤化氢等。风机材料必须具备极强的耐酸腐蚀能力。根据酸性成分的种类、浓度和温度，可选用不同等级的不锈钢（如316L对氯离子有较好耐受性）、高镍合金（如哈氏合金C-276），或非金属材料（如玻璃钢、聚丙烯，适用于温度较低场合）。密封系统必须万无一失，防止有毒气体外泄。 输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇水会生成亚硫酸，具有强腐蚀性。风机内部表面应尽可能光滑，避免积存冷凝液。材料首选316L不锈钢或更高级别的耐酸合金。密封需采用高性能的碳环密封或干气密封。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体本身具有氧化性，且在一定条件下可形成硝酸。风机材料需耐氧化和硝酸腐蚀。通常可选用304或316不锈钢。需要注意其可能与其他物质反应生成盐类，造成结垢或堵塞。 输送氯化氢(HCl)气体：HCl，特别是当其以湿气形式存在时，是极具腐蚀性的。它对大多数不锈钢都有点蚀和应力腐蚀开裂的风险。此时，哈氏合金C系列、蒙乃尔合金或在碳钢基体上衬覆橡胶、PTFE、陶瓷等防腐层是更可靠的选择。 输送氟化氢(HF)气体：HF能腐蚀包括玻璃和许多金属在内的多种材料。蒙乃尔合金对无水HF有较好的耐受性，但对于含水HF，则需要使用更特殊的合金或非金属材料。密封要求极高。 输送溴化氢(HBr)气体：HBr也具有强腐蚀性，其材料选择类似于HCl工况。 输送其他特殊高温气体：如煤气、沼气等，这些气体可能具有易燃易爆性，且含有多种杂质。风机设计需符合防爆标准，电机、接线盒等电气部件需采用防爆型。同时，气体中可能含有的焦油、粉尘等杂质要求风机内部结构易于清理，或具有防粘结设计。

第五章大型工业煤气风机型号№16.5D与AII(M)解析

在冶金、化工等大型工业装置中，常使用到更为庞大的煤气风机，其型号如“№16.5D”和“AII(M)”代表了不同的规格与结构。

“№16.5D”：表示该风机叶轮直径为16.5分米，即1.65米。这是一个大型风机的标志，意味着其具有巨大的气体处理能力和很高的功率消耗。“D”通常代表另一种传动方式，即悬臂支撑、联轴器传动，电机与风机分立，通过联轴器连接，这种结构适用于大型、高速风机，便于维修和配置不同的驱动装置。 “AII(M)”与“AI(M)”：这是指风机系列和结构形式。“A”系列通常指单吸入式离心风机。“II”代表双支撑结构，即叶轮两侧均有轴承箱支撑，这种结构刚性更好，适用于大型、重型转子，运行更稳定。“I”则代表单支撑（悬臂式）结构，叶轮悬于轴承一侧，结构紧凑。“(M)”特指该风机为煤气风机，专用于输送混合煤气。这意味着它在设计上充分考虑了煤气的特性：含有粉尘、焦油、水分等杂质，具有一定的腐蚀性和易燃易爆风险。因此，其材料选择、密封形式（常采用迷宫密封、碳环密封或浮环密封的组合）、防爆设计以及内部清洁通道都有特殊要求。

第六章高温风机核心配件详解

一台高性能、长寿命的高温风机，离不开其每一个精心设计和制造的配件。

风机主轴：作为传递扭矩、支撑转子的核心零件，主轴必须具有高强度、高韧性以及良好的抗疲劳性能。材料常选用优质中碳钢（如45号钢）或合金结构钢（如42CrMo），并经过调质热处理以获得综合机械性能。其加工精度，特别是与轴承、叶轮配合处的尺寸公差和形位公差，要求极高。 风机轴承与轴瓦：对于中小型高速风机，多采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承），其摩擦阻力小，效率高，润滑维护相对简便。但对于像№16.5D这样的大型重载风机，则普遍采用滑动轴承（即轴瓦）。轴瓦通常由巴氏合金（一种耐磨减摩的白色合金）衬铸在钢背上制成，形成瓦衬。它通过形成稳定的油膜来支撑转子，承载能力大，运行平稳，耐冲击，但需要一套复杂的强制供油润滑系统。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由叶轮、主轴、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成的一个高速旋转整体。动平衡精度是转子总成的生命线。任何不平衡量都会在高速下引发剧烈振动，导致轴承损坏、机械密封失效甚至结构破坏。转子在组装后必须进行高精度的动平衡校正，使其残余不平衡量达到标准等级（如G2.5级）的要求。 气封与油封： 气封（或称轴封）：主要用于防止机壳内的高压气体沿主轴向外泄漏。在高温风机中，常见的有效形式是碳环密封。它由数个预制成型的碳环组成，依靠弹簧力使其内孔与主轴保持微间隙或轻微接触。碳材料具有自润滑、耐高温、化学稳定性好的优点，能有效密封多种腐蚀性气体。油封：主要用于防止轴承箱内的润滑油向外泄漏，并阻挡外部灰尘进入。在高温区域，需选用耐高温的氟橡胶或聚四氟乙烯（PTFE）材质的油封。 轴承箱：它是容纳和支撑轴承/轴瓦的部件，为其提供精确的定位和稳定的运行环境。高温风机的轴承箱通常设计有冷却水腔，通入循环冷却水以维持轴承的正常工作温度。其结构刚性、对中性以及散热性能都至关重要。

第七章高温风机的常见故障与修理要点

长期在高温、可能伴有腐蚀和磨损的恶劣环境下运行，高温风机难免会出现故障。及时的诊断与正确的修理是保障生产连续性的关键。

振动超标：这是最常见的故障。原因：转子动平衡破坏（叶轮磨损、积灰、腐蚀不均）；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；对中不良；主轴弯曲；基础刚性不足。修理：停机检查，重新进行转子动平衡；更换轴承；紧固地脚螺栓；重新校正风机与电机的对中；校直或更换主轴。 轴承温度过高：原因：润滑油脂过多、过少或变质；冷却水量不足或中断；轴承安装不当或本身缺陷；振动过大导致附加载荷。修理：检查并调整油脂量，更换新油脂；检查冷却水系统，确保水流畅通；检查轴承游隙和安装情况，必要时更换；消除振动源。 风量或风压不足：原因：转速不符；进口过滤器堵塞；叶轮磨损严重导致间隙过大；机壳或管道漏风；气体密度（温度、成分）与设计偏差大。修理：检查电机和传动系统；清洗或更换过滤器；修复或更换叶轮；查找并堵漏；核实工况条件。 异常噪音：原因：轴承损坏；旋转部件与静止部件摩擦（如叶轮与机壳）；地脚松动；进气流道不畅产生涡流。修理：立即停机检查，确定声源，针对性更换轴承或调整间隙，紧固部件，检查进口条件。

在进行任何修理工作前，必须确保风机完全停机、断电、隔离，并充分冷却。对于输送过有毒、易燃易爆气体的风机，还需进行彻底的吹扫和气体检测，确保施工安全。大修后，必须严格按照规程进行单机试车，监测振动、温度、电流等参数正常后，方可投入系统运行。

结语

高温风机，特别是应用于苛刻工业气体环境的风机，是一个集气动力学、材料学、机械设计与密封技术于一体的复杂设备。深入理解其型号含义、掌握高温气体输送的特性、熟知核心配件的功能与要求，并具备准确的故障诊断与维修能力，是每一位风机技术从业者确保设备安全、稳定、高效运行的基本功。从经典的9-26№7.1A到庞大的№16.5D AII(M)煤气风机，其背后所蕴含的技术逻辑与工程智慧，值得我们不断探索与实践。

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