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高温风机9-26№12.5D与工业酸性有毒气体输送技术解析

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:高温风机、9-26№12.5D、№16.5D、AII(M)煤气风机、酸性气体输送、风机修理、叶轮、碳环密封、轴瓦

一、 高温风机基础概述

在工业生产中,高温风机是输送高温气体的核心设备,广泛应用于冶金、化工、建材、环保等行业。其核心功能是在高温工况下,持续、稳定地输送气体,并保障整个系统的安全运行。高温风机与常温风机的根本区别在于,其设计与材料选择必须充分考虑高温带来的材料强度下降、热膨胀、氧化腐蚀等一系列挑战。

高温风机的基本工作原理遵循离心式风机的能量转换定律:通过高速旋转的叶轮对气体做功,将电机的机械能转化为气体的动能和压能。其全压、流量、轴功率等关键参数可以通过风机相似定律进行换算。例如,当转速不变时,风机的流量与叶轮直径的三次方成正比;风机的全压与叶轮直径的平方成正比;而风机所需的轴功率与叶轮直径的五次方成正比。理解这些基本规律,是进行风机选型、调试和故障分析的基础。

二、 风机型号9-26№12.5D深度解析

本文重点解析的高温风机型号为9-26№12.5D。这是一个具有明确技术含义的型号代码:

“9-26”:这是风机的系列号。其中,“9”代表风机在最高效率点时,其压力系数的10倍值(取整数);“26”代表风机在最高效率点时,其比转数的化整值。该系列风机属于高压离心通风机,其特性是风压高、流量适中,非常适合用于克服系统阻力较大的高温气体输送场景。 “№12.5”:这表示风机的机号,即风机叶轮的直径为12.5分米,也就是1.25米。机号是决定风机性能规模的核心尺寸,直接关联到风机的排风能力和功率消耗。 “D”:这是风机的传动方式代号。D式传动表示采用悬臂支撑结构,由电动机通过联轴器直接驱动风机。这种结构紧凑,传动效率高,是中型高压风机的常见形式。

9-26№12.5D高温风机的性能特点:
该型号风机设计工作介质温度通常在250℃以上,最高可耐受超过500℃的瞬时高温。其性能曲线表现为,在额定转速下,随着流量增加,全压逐渐下降。因此,在实际应用中,必须根据管网特性曲线,将其工作点设定在高效区内,以避免电机过载和风机喘振。

三、 高温气体输送特性与材料选择

输送高温气体是高温风机的基本使命,但不同成分的气体对风机提出了截然不同的要求。

1. 常规高温气体:
如锅炉引风、热风循环系统中的空气或烟气。主要挑战是温度,风机材料需选用耐热钢,如Q345R或更高等级的耐热合金,以保持高温下的结构强度。同时,机壳和轴承箱需设计冷却结构,如风冷夹套或水冷盘管,以确保轴承和润滑系统处于安全工作温度。

2. 工业酸性有毒气体:
这是对风机耐腐蚀性能的极限考验。文中提及的多种气体均属此类:

输送二氧化硫(SO₂)气体:SO₂遇水形成亚硫酸,对碳钢有极强的腐蚀性。风机过流部件(叶轮、机壳)需采用316L不锈钢或更高级别的耐酸不锈钢,密封系统必须严防外部湿气进入。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:NOₓ气体同样会形成硝酸,腐蚀性极强。除了选用耐酸不锈钢外,有时甚至需要采用钛合金或复合材料制作叶轮。 输送卤化氢气体(氯化氢HCI、氟化氢HF、溴化氢HBr):这是最具挑战性的气体之一,尤其是氟化氢(HF),它能腐蚀玻璃和绝大多数金属,仅少数材料如蒙乃尔合金、哈氏合金或内衬特殊工程塑料(如PTFE)能够有效抵抗。对于此类气体,风机的密封性、焊缝质量和材料均匀性要求极高。

材料选择总结:对于腐蚀性气体,风机的叶轮、机壳内壁等接触介质的部位,必须根据气体成分、浓度、温度和含水量,精准选择不锈钢、镍基合金、钛材或非金属涂层/衬里。一个微小的材料选型失误,都可能导致风机在短期内彻底报废。

四、 关联型号:№16.5D与AII(M)系列煤气风机解析

在工业气体输送领域,另一个关键型号是№16.5D AII(M)

“№16.5D”:表示风机叶轮直径为1.65米,属于大型风机,拥有更大的处理气量。 “AII(M)”:这是特定用途风机的系列标识。 “AII”通常代表该系列风机为单级、双支撑结构。即叶轮位于两个轴承之间,这种结构刚性更好,运行更平稳,适用于大型、重载转子,能有效减少轴的挠度,延长轴承和密封寿命。 “(M)”的含义是煤气风机中的混合煤气输送。这表明该风机是专为输送成分复杂、可能含有焦油、粉尘及腐蚀性成分的工业煤气而设计的。

AII(M)风机的核心配置:

风机主轴与轴瓦:对于大型重载风机,滑动轴承(轴瓦)比滚动轴承更常见。轴瓦承载面积大,运行平稳,阻尼性能好,能有效吸收振动。它需要一套强制润滑系统,持续供给压力油以形成油膜。 风机转子总成:包括主轴、叶轮、平衡盘等。动平衡精度要求极高,通常需达到G2.5级或更高标准,以消除在高速旋转时因质量不均引起的振动。 气封与油封气封:通常为迷宫密封,安装在机壳与轴之间,防止高温气体沿轴泄漏,同时阻止外部空气进入。 油封:位于轴承箱两端,防止润滑油泄漏。 碳环密封:在输送有毒、易燃易爆气体(如煤气)时,普通的迷宫密封不足以确保安全。碳环密封是一种接触式机械密封,由数个碳环组成,在弹簧力作用下紧贴轴颈,实现近乎零泄漏的密封效果,是保障有毒气体不外泄的关键安全部件。 轴承箱:作为转子的支撑核心,其内部包含轴瓦、润滑油路和冷却系统,确保轴承在恒定的适宜温度下工作。

五、 高温风机核心配件详解

一台高性能的高温风机,是其精密配件协同工作的结果。

叶轮:风机的心脏。根据气体性质,可采用后向、前向或径向叶片。高温耐腐蚀风机多采用后向叶片,效率高且不易积灰。材质从耐热钢到特种合金不等,焊接工艺要求极高,需进行无损探伤。 主轴:传递扭矩的核心部件。需采用高强度合金钢,并经过调质处理,保证其具有足够的扭转强度和弯曲强度。 轴承与润滑系统:对于9-26№12.5D这类D式传动风机,多采用耐高温的滚动轴承(如双列向心球面滚子轴承)。而对于AII(M)大型风机,则采用滑动轴承(轴瓦)。润滑系统是轴承的“生命线”,必须保证清洁、足量的润滑油供应。 密封系统:如前所述,包括气封、油封和关键部位的碳环密封,共同构成了防止介质泄漏和污染物进入的屏障。 机壳与进风口:机壳承受内部压力并引导气流,通常设计有保温层或冷却层。进风口通常为锥弧形,用于平顺地引导气体进入叶轮,减少入口涡流损失。

六、 高温风机常见故障与修理要点

风机的稳定运行离不开及时的维护与精准的修理。

振动超标:这是最常见的故障。 原因:叶轮积灰或磨损不均导致动平衡破坏;主轴弯曲;轴承磨损;地脚螺栓松动;联轴器对中不良。 修理:停机后,彻底清理叶轮,并在动平衡机上重新进行校正。检查主轴直线度,更换损坏的轴承。重新进行精确的轴对中,确保电机与风机轴线重合。 轴承温度过高原因:润滑油量不足或油质恶化;冷却系统故障(水路堵塞);轴承安装不当或已达到寿命;振动过大导致附加载荷。 修理:检查润滑系统,更换规定牌号的新油。疏通冷却水管路。若轴承损坏,必须更换原厂或同等规格的轴承,并确保安装精度。 风量风压不足原因:转速未达额定值;进口滤网堵塞;叶轮磨损严重导致间隙过大;机壳或管道泄漏。 修理:检查电机和传动系统。清洗滤网。检查叶轮与进风口的径向和轴向间隙,如磨损超标,需通过堆焊或更换部件进行修复。查找并堵漏。 密封泄漏气体泄漏:检查迷宫密封间隙,或检查碳环密封的磨损情况,及时更换碳环。 润滑油泄漏:更换失效的油封,检查轴承箱呼吸器是否畅通。

修理总原则:任何修理工作都必须建立在详尽的检查和分析基础上。对于核心转子部件,修理后必须重新进行动平衡校验。对于输送有毒气体的风机,修理前必须进行彻底的吹扫和气体浓度检测,确保施工安全。

七、 总结

高温风机,特别是像9-26№12.5D和№16.5D AII(M)这样针对特定工业环境设计的型号,是工艺系统中的关键动力源。深入理解其型号含义、性能特点,特别是根据输送介质的腐蚀性、毒性精确选材和配置密封系统,是保障设备长周期安全稳定运行的前提。同时,建立以预防为主的维护体系,掌握核心故障的诊断与修理技术,是每一位风机技术人员必备的技能。在面对日益苛刻的工业气体处理需求时,只有将理论知识与实践经验紧密结合,才能让这些“工业肺腑”高效、可靠地运转。

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