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氧化风机技术解析:9-26NO13.2D型离心风机深度剖析与工业气体输送应用

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:氧化风机、9-26NO13.2D、离心风机、工业气体输送、风机配件、风机修理、轴瓦、碳环密封

引言

在工业生产中,离心风机作为气体输送与增压的核心设备,其性能与可靠性直接关系到工艺流程的稳定与效率。特别是在氧化工艺、化工合成、废气处理等涉及特殊、有毒气体处理的领域,对风机的设计、材料及运行维护提出了更高要求。本文将围绕氧化工艺中常用的9-26NO13.2D型离心风机展开深度解析,系统阐述其工作原理、型号含义、关键配件、维修要点,并拓展讨论适用于输送各类工业气体的风机系列,旨在为风机技术从业者提供一份详实的参考资料。

第一章 离心风机基础与型号解读

离心风机的工作原理基于动能转换为静压。当电机驱动风机叶轮高速旋转时,气体从轴向进入叶轮,在离心力作用下被加速并径向抛出,进入蜗壳形机壳。在蜗壳内,气体的部分动能转化为静压能,最终以较高压力排出。其全压可通过风机基本方程描述,即风机产生的全压与叶轮转速的平方成正比,与叶轮直径的平方成正比。

对于型号9-26NO13.2D的解读:

“9-26”:代表该风机的压力系数为9,比转速为26。压力系数是衡量风机负载能力的无量纲数,比转速则是反映风机在最高效率点下,流量、压力与转速之间综合关系的相似准则。此组合表明该风机属于高压、小流量类型。 “N”:通常指风机的传动方式为悬臂支撑结构,叶轮单侧布置,无进气箱。 “O”:在某些标准中表示叶轮为单吸入式结构。 “13.2”:表示风机叶轮的直径大小为13.2分米,即1320毫米。叶轮直径是决定风机压头和流量的关键结构参数。 “D”:代表风机的传动方式为悬臂支撑,叶轮通过联轴器与电机直联。

因此,9-26NO13.2D是一款高压、小流量、单吸悬臂式、叶轮直径1320mm的离心风机,非常适用于需要较高压头的氧化工艺气体输送场景。

第二章 9-26NO13.2D氧化风机核心部件解析

一台高性能、长寿命的离心风机,离不开其精密设计和制造的核心部件。

1. 风机主轴与转子总成
主轴是传递扭矩、支撑叶轮旋转的核心零件,通常采用高强度合金钢锻造并经调质处理,确保其具备足够的刚度、强度和疲劳寿命。转子总成则包括主轴、叶轮、平衡盘(如有)、联轴器等旋转部件的集合体。动平衡精度是转子总成的关键指标,不平衡量过大会导致剧烈振动,加速轴承磨损。对于9-26NO13.2D这类高速风机,转子需进行G2.5级或更高精度的动平衡校验。

2. 风机轴承与轴瓦
在高速重载工况下,滑动轴承(轴瓦)相比滚动轴承具有承载能力大、运行平稳、耐冲击性好等优点。轴瓦通常由钢背衬垫巴氏合金等减摩材料构成,依靠形成的压力油膜将轴颈浮起,实现液体摩擦。轴承箱则为轴承提供支撑和润滑环境,其结构设计需保证润滑油路的畅通和密封。

3. 密封系统:气封、油封与碳环密封

气封:通常指叶轮与机壳之间的迷宫密封,通过一系列曲折的通道增加气体泄漏阻力,防止高压气体向低压区或大气环境过量泄漏。 油封:主要用于轴承箱端盖,防止润滑油泄漏并阻挡外部杂质进入。 碳环密封:作为一种接触式机械密封,在输送有毒、贵重或危险气体(如后续提及的SO₂、HCl等)时尤为重要。它由数个预紧的碳环组成,与轴(或轴套)紧密贴合,能极大减少工艺气体的轴向泄漏,保障安全和环境。在9-26NO13.2D用于氧化工艺时,根据介质特性,可能会采用碳环密封或改进型迷宫密封。

第三章 工业气体输送风机的特殊考量

输送工业气体,尤其是腐蚀性、有毒性的气体,对风机的材料、结构和密封提出了严峻挑战。

1. 材料选择
输送不同气体,风机过流部件(叶轮、机壳、密封等)需选用相应耐腐蚀材料。

输送二氧化硫(SO₂)气体:SO₂遇水形成亚硫酸,腐蚀性强。可选用316L不锈钢、904L超级奥氏体不锈钢或双相不锈钢。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体:这些卤化氢气体腐蚀性极强,尤其在含水工况下。需采用哈氏合金C-276、蒙乃尔合金或采用内衬橡胶、氟塑料(如PTFE、PFA)等非金属防腐层。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:NOₓ气体成分复杂,可能形成硝酸。通常选用304、316不锈钢或更高级别的耐酸合金。 输送其他特殊有毒气体:材料选择需基于气体的具体化学成分、温度、浓度及是否含水等因素进行专门评估。

2. 结构设计与风机系列
针对不同压力、流量及介质特性,发展出了多种专用风机系列:

“C”型系列多级风机:通过多个叶轮串联,逐级增压,适用于需要中高压力的工况。如型号“C500-1.3/0.892”表示C系列,流量500 m³/min,出口压力-1.3 atm (表压,约为真空状态),进口压力0.892 atm (绝压)。 “D”型系列高速高压风机:通常采用齿轮箱增速,使叶轮在极高转速下运行,以获得单级高压力,结构紧凑。 “AI”型系列单级悬臂风机:结构简单,维护方便,适用于中低压、洁净或轻度腐蚀性介质。 “S”型系列单级高速双支撑风机:叶轮置于两轴承之间,转子稳定性好,适用于高速、高压工况。 “AII”型系列单级双支撑风机:同样是双支撑结构,相较于S型可能侧重于不同的压力流量范围或结构形式,稳定性优异,可用于输送具有一定腐蚀性的气体。

在选择风机系列时,需综合考量气体性质、所需压力、流量范围以及运行成本。

第四章 风机常见故障与修理要点

风机的高效稳定运行依赖于定期维护和及时准确的修理。

1. 常见故障模式

振动超标:主要原因包括转子不平衡、轴承磨损、联轴器对中不良、地脚螺栓松动、叶轮结垢或磨损等。 轴承温度过高:可能因润滑油品质不佳、油量不足、冷却系统故障、轴承装配过紧或已发生磨损、疲劳剥落。 风量风压不足:可能由于转速降低、入口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、或叶轮磨损腐蚀导致性能下降。 异常噪音:可能源于轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振现象等。

2. 核心部件修理

转子总成修复:若叶轮出现均匀磨损,可进行动平衡复核;若出现局部腐蚀穿孔或严重磨蚀,需进行补焊或更换。补焊需采用与母材匹配的焊材,并严格控制焊接工艺,焊后必须重新进行精平衡。 轴瓦修理:巴氏合金层出现剥落、裂纹或严重磨损时,需重新浇铸巴氏合金并进行机械加工至图纸尺寸。装配时需保证合适的顶间隙、侧间隙,并控制好轴瓦与轴承座的过盈量(紧力)。 主轴修复:轴颈磨损可采用镀铬、热喷涂等工艺修复后磨削至标准尺寸。若出现裂纹,原则上应予以更换。 密封更换:更换迷宫密封时,需保证密封齿尖锋利,间隙符合设计要求。更换碳环密封时,需检查碳环磨损情况,确保弹簧预紧力适当,安装时避免磕碰。

3. 修理流程概述
修理应遵循“诊断-拆卸-检测-修复-组装-测试”的流程。拆卸前做好标记;对所有零件进行清洗和全面检测;严格按照装配工艺和公差要求进行回装,确保对中精度;修理完成后,应进行机械运转试验,测量振动、温度、噪声等参数,确保达到标准。

结论

9-26NO13.2D型离心风机作为氧化工艺等高压小流量场景下的得力设备,其高效稳定运行依赖于对型号参数的准确理解、对核心部件(如主轴、转子、轴瓦、密封)的精心维护以及对所输送介质特性的充分考量。面对复杂的工业气体环境,技术人员必须掌握从风机选型(如C、D、AI、S、AII系列)、材料耐腐蚀性判断到故障诊断与精密修理的全套技能。唯有如此,才能确保风机在苛刻的工业条件下长期可靠运行,为安全生产和环境保护保驾护航。

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