高温风机W9-26№14D技术解析与应用

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高温风机W9-26№14D技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：高温风机、W9-26№14D、工业气体输送、酸性气体、风机维修、叶轮、气密封、耐高温材料

引言

在冶金、化工、电力、建材等诸多工业领域，生产过程中常常会产生大量高温气体。这些气体不仅温度高，往往还含有腐蚀性、有毒或易燃易爆成分。高温风机作为工业窑炉、锅炉及各类工艺系统中的核心动力设备，承担着输送这些高温、特殊介质的关键任务。其性能的稳定性、结构的可靠性及材质的耐腐蚀性直接关系到整个生产系统的安全、环保与能效。本文将围绕特定型号W9-26№14D高温风机，深入解析其技术特点，并详细阐述其在输送各类工业气体，特别是酸性有毒气体时的技术要点，同时对风机的核心配件与常见修理维护进行系统性说明。

一、高温风机基础与W9-26№14D型号解析

1.1 高温风机概述

高温风机，顾名思义，是指专门用于输送高温气体的风机。其设计与普通风机有显著区别，核心在于解决高温带来的系列挑战：

材料热强度衰减：金属材料在高温下强度、刚度会显著下降，风机转子（叶轮与主轴）必须选用高温下仍能保持足够机械性能的材料。 热膨胀：风机运行时，机壳、转子等部件受热膨胀，必须在结构设计上预留合理的膨胀间隙，防止因膨胀不均导致动静部件摩擦、卡死或振动。 冷却与密封：轴承、润滑系统及轴端密封需要有效的冷却措施，防止高温传导致使轴承过热失效；同时，轴端密封需能防止高温气体外泄或冷空气吸入。 耐腐蚀要求：输送的工业气体常具腐蚀性，要求与气体接触的过流部件（如机壳、叶轮）具备相应的耐腐蚀性能。

1.2 W9-26№14D型号深度解析

“W9-26№14D”是该高温风机的完整型号标识，其含义如下：

“W”：通常代表风机用途为工业窑炉（如锅炉引风机、窑炉引风机等），属于高压离心风机系列。 “9-26”：此为该风机的空气动力学略称或系列号。“9”通常代表风机在最高效率点时的比转速经化整后的值，“26”则代表该系列风机的压力系数。整体表明此风机属于高压、小流量（相对而言）范畴。 “№14”：表示风机的机号，即风机叶轮直径的分米数。№14表示该风机叶轮直径为14分米，即1.4米。机号是决定风机风量、风压等性能参数的核心几何尺寸。 “D”：表示风机的传动方式。在此，“D”代表悬臂支撑，即叶轮安装在主轴的一端，由位于另一端的两个轴承箱支撑。这种结构相对紧凑，适用于中等尺寸和载荷的风机。

针对W9-26№14D，其设计通常考虑输送介质温度可达250℃至450℃，甚至更高（具体取决于材质选择和冷却方案）。其结构主要包括：铸铁或钢焊接的蜗壳、耐热钢制成的叶轮、通水冷却的轴承箱、主轴以及特殊的轴端密封系统（如碳环密封、迷宫密封等）。

二、高温风机输送气体特性与应对策略

高温风机输送的气体介质千差万别，对风机的选材和结构提出了严峻考验。

2.1 可输送混合工业酸性有毒气体

混合酸性气体成分复杂，可能同时含有SO₂、NOₓ、HCl、HF、水蒸气等。其腐蚀性具有协同增强效应。

腐蚀机理：酸性气体在高温下，尤其在遇冷形成“酸露点”时，会凝结成酸性液体，对金属产生强烈的电化学腐蚀和化学腐蚀。 应对策略： 材质升级：过流部件（叶轮、机壳内壁）需采用耐酸不锈钢，如316L、2205双相不锈钢，或更高级别的哈氏合金、因科镍合金等，具体根据气体成分、浓度和温度确定。 保温与加热：对风机机壳和进出口管道进行良好保温，确保壁温始终高于酸露点温度，防止冷凝酸形成。必要时在机壳外部设置伴热装置。 防腐涂层：在金属表面喷涂或衬覆耐高温、耐酸的非金属材料，如搪瓷、特种陶瓷或氟塑料涂层。

2.2 输送二氧化硫(SO₂)气体

SO₂本身在干燥高温下腐蚀性不强，但一旦与烟气中的水蒸气结合形成亚硫酸，腐蚀性急剧增加。

应对策略：核心是控制温度在露点以上，并选用耐硫酸腐蚀的材料，如高硅不锈钢、镍基合金。密封系统需严防外部湿空气渗入。

2.3 输送氮氧化物(NOₓ)气体

NOₓ气体在高温下具有一定的氧化性。

应对策略：需选用在氧化性气氛中能形成稳定钝化膜的材料，如奥氏体不锈钢304、316等。需注意氯离子可能破坏钝化膜，若气体中含氯，应选用抗点蚀能力更强的材料。

2.4 输送卤化氢气体（HCl、HF、HBr）

这类气体腐蚀性极强，特别是HF，能腐蚀甚至穿透玻璃和大多数硅酸盐材料。

HCl（氯化氢）：干态腐蚀性一般，湿态为强盐酸。需用耐盐酸材料，如哈氏合金B/C系列、钽、锆等，或在碳钢基体衬橡胶、氟塑料。 HF（氟化氢）：极具腐蚀性，能破坏金属表面的氧化膜。蒙乃尔合金（镍铜合金）是抗HF腐蚀的经典材料，也可选用因科镍合金、高纯镍等。严禁使用含硅材料（如铸铁、普通不锈钢），因为HF会与硅反应。 HBr（溴化氢）：性质与HCl类似，但腐蚀性更强。材料选择可参考HCl，但要求更高，通常需要更高级别的镍基合金或钛材。

2.5 输送其他特殊高温气体

包括一氧化碳、氢气、煤气等。除腐蚀性外，还需重点考虑防爆安全和气体密度变化对风机性能的影响。

防爆：电机、电气仪表需选用防爆型。风机结构上应避免产生火花，叶轮与机壳采用有色金属（如铝青铜）或不发火材料制造。 密度影响：风机性能曲线基于标准空气密度。输送轻气体（如热烟气、氢气）时，风机所需轴功率下降；输送重气体时，轴功率上升。电机选型必须根据实际介质密度和工况温度进行修正。轴功率计算公式为：轴功率等于（风压乘以风量）除以（风机全压效率乘以机械传动效率乘以三千六百），其中风压需按实际气体密度进行换算。

三、关联型号与煤气风机技术要点

在工业气体输送领域，除W9-26系列外，还存在如№16.5D、AI(M)、AII(M)等特定用途风机型号。

“№16.5D”：表示叶轮直径为1.65米，传动方式为悬臂支撑的大型风机。 “AII(M)”与“AI(M)”：此为煤气风机的特定系列标识。“AII”通常代表AII系列单级双支撑结构，即叶轮置于两个轴承之间，这种结构刚性更好，适用于更大功率、更高载荷的场合。“AI”可能为单级悬臂或另一种双支撑结构。后缀的 “(M)”明确表示此风机用于输送煤气（Mixed Gas，混合煤气）。 煤气风机特殊配置： 风机主轴与轴瓦：由于煤气可能含杂质且工况重要，主轴通常为高强度合金钢。轴承多采用滑动轴承（轴瓦），因其承载能力强、阻尼性能好、运行平稳。轴瓦材料常为巴氏合金。 风机转子总成：包括主轴、叶轮、平衡盘等。需进行严格的动平衡校正，确保在高转速下振动值达标。 气封与油封：为防止煤气沿轴端泄漏，采用碳环密封、迷宫密封或干气密封等特殊气封。油封则用于轴承箱，防止润滑油泄漏。 轴承箱：通常设计为通水冷却结构，以带走轴承摩擦热和从主轴传导过来的热量，保证轴承温度在安全范围内。 碳环密封：在煤气风机中应用广泛。由数个碳环组成，依靠弹簧力使其与轴保持紧密接触，实现动态密封。具有自润滑、耐高温、磨损后自动补偿的优点。

四、高温风机核心配件详解

叶轮：风机的心脏。其结构（前向、后向、径向）、材质和制造工艺（焊接、铸造）直接决定风机性能、效率和可靠性。高温风机叶轮多采用后向叶片，效率高，性能曲线稳定。材质根据气体性质和温度选择，从Q235B（普通碳钢，用于低温无腐蚀）、16Mn（低合金高强度钢，用于中温）、到Cr-Mo耐热钢（如15CrMo，用于450℃以上）及各类不锈钢、镍基合金。主轴：传递扭矩的核心部件。需具有高强度、高韧性及良好的抗疲劳性能。常用45号钢、40Cr、42CrMo等材料调质处理。 轴承与轴承箱：支撑转子，保证其平稳旋转。高温风机普遍采用滑动轴承（轴瓦），其承载面积大，抗冲击能力强。轴承箱必须配备有效的冷却系统（水冷套）。 机壳（蜗壳）：收集从叶轮出来的气体，并将其动能转化为静压。需有足够的强度和刚度以承受内压和热应力，通常带有保温层安装座和检视门。 密封系统： 轴端密封：如前所述的碳环密封、迷宫密封、填料密封等，是防止介质外泄和空气内吸的关键。气封：在风机内部，如机壳与轴之间设置的迷宫式密封，用于减少内部气体泄漏。 润滑系统：对于大型风机，可能配备独立的稀油站，提供强制循环润滑和冷却，确保轴承长期稳定运行。

五、高温风机的修理与维护

风机长期在恶劣工况下运行，定期检修与及时修理至关重要。

常见故障与原因： 振动超标：最常见故障。原因包括：叶轮磨损不均或腐蚀穿孔导致动平衡破坏；叶轮表面积灰结垢不均匀；主轴弯曲；轴承磨损；地脚螺栓松动；联轴器对中不良。 轴承温度过高：冷却水不畅或中断；润滑油量不足或油质恶化；轴承装配间隙不当；轴承损坏。 性能下降（风量、风压不足）：叶轮磨损严重，间隙增大；机壳或管道漏风；转速未达额定值；进口滤网堵塞。 异常声响：轴承损坏的金属撞击声；叶轮与机壳摩擦的刮擦声；喘振时的周期性吼叫声。 修理流程与要点： 停机检查与诊断：记录故障现象，测量振动、温度数据，初步判断故障部位。 拆卸与清洗：按规程有序拆卸，对零部件进行彻底清洗，去除油污和结垢。 检测与评估：叶轮：检查叶片、轮盘的磨损、腐蚀、裂纹情况。磨损量超过原厚度1/3或出现裂纹必须修复或更换。修复后必须进行动平衡校正，精度等级不低于G6.3级。主轴：检查直线度（矫直或更换）、轴颈磨损情况（可喷涂修复）。 轴承与轴瓦：检查磨损、刮伤、脱层。轴瓦间隙需符合设计要求，计算公式通常为：顶间隙等于（轴颈直径乘以千分之一点二至千分之一点五）。密封：检查碳环、迷宫齿等磨损情况，更换磨损件。 装配与调试：按相反顺序装配，确保各部间隙（如叶轮与进气口间隙、密封间隙）符合图纸要求。严格保证联轴器的对中精度。完成后进行空载试车，逐步加载至满负荷，监测振动、温度、电流等参数。

结论

W9-26№14D高温风机及其同类产品（如№16.5D、AII(M)煤气风机）是现代工业生产中不可或缺的关键设备。深入理解其型号含义、结构特点，掌握不同工业气体（特别是酸性有毒气体）的腐蚀特性与应对策略，熟悉核心配件的功能与选材，并建立科学的维修维护体系，是确保风机长周期、安全、稳定、高效运行的根本。作为风机技术人员，不断更新知识，结合具体工况进行精准选型、精细维护和精准修理，方能有效应对高温、腐蚀等严峻挑战，为企业的安全生产和节能降耗贡献力量。

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