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废气回收风机C200-1.55基础知识解析

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:离心风机、废气回收、C200-1.55、工业气体输送、风机维修、轴瓦轴承、碳环密封

一、离心风机基础与废气回收应用

离心风机是工业领域气体输送的核心设备,其工作原理基于离心力作用:气体从轴向进入高速旋转的叶轮,在叶片驱动下径向甩出,动能转化为压力能。废气回收再生风机专用于处理工业流程中产生的有害气体,通过负压抽取、加压输送至回收或净化系统,实现资源再利用与环保达标。此类风机需具备耐腐蚀、防泄漏、高稳定性等特点,以适应复杂工况。

以C200-1.55为例,其型号解析如下:

“C”代表多级离心风机系列,适用于中高压场景; “200”表示额定流量为200立方米/分钟; “-1.55”指出口压力为-1.55个大气压(负压工况),进口压力默认为1个大气压(无“/”标注)。
该型号常用于废气回收系统,通过多级叶轮串联实现更高压力输出,满足长距离管道输送需求。

二、C200-1.55风机结构与气体输送特性

1. 核心结构解析

主轴与转子总成:主轴采用合金钢锻造,经调质处理保证抗扭强度;转子总成包含多级叶轮与平衡盘,动平衡精度需符合国际标准ISO1940 G2.5级,避免振动超标。 轴承与轴瓦:采用滑动轴承(轴瓦),材料为巴氏合金,依靠油膜润滑降低摩擦,适用于高速重载场景。轴瓦间隙需控制在主轴直径的千分之一至千分之一点五之间,确保稳定运行。 密封系统气封:迷宫式密封结构,减少级间气体泄漏; 碳环密封:用于轴端密封,耐高温且自润滑,防止有毒气体外泄; 油封:隔离润滑油与气体介质,选用氟橡胶材质抵抗化学腐蚀。 轴承箱:集成润滑与冷却通道,通过强制油循环带走热量,维持轴承温度低于70℃。

2. 输送气体特性与适应性
C200-1.55专为工业废气设计,可处理以下典型介质:

混合工业气体:如石化流程中的烃类混合物,需防爆设计与防静电处理; 二氧化硫(SO₂):风机过流部件需采用316L不锈钢或喷涂防腐涂层,抵抗酸露点腐蚀; 氮氧化物(NOₓ):叶轮需进行表面氮化处理,提升耐冲刷性; 卤化氢气体(HCl、HF、HBr):壳体需衬覆聚四氟乙烯(PTFE),密封系统增强气密性。

3. 性能参数与运行原理
风机压力-流量关系遵循离心风机特性曲线,其理论扬程可通过欧拉方程描述:
理论扬程 = (叶轮出口切向速度 × 出口气流切向分量 - 叶轮进口切向速度 × 进口气流切向分量) / 重力加速度
实际运行中,需考虑气体密度变化(如废气温度达150℃时,密度约为标准空气的0.8倍),流量需按实际工况换算。

三、风机关键配件功能与维护要求

1. 主轴与转子总成
主轴疲劳强度需满足10^8次循环寿命,定期检测径向跳动(≤0.02mm)。转子组装后需进行超速试验(1.2倍额定转速),防止叶轮松脱。

2. 轴瓦轴承系统

润滑要求:选用ISO VG68抗氧防锈油,油压维持0.1~0.3MPa; 磨损监测:运行时振动速度值需低于4.5mm/s,若频谱分析出现高频谐波,提示轴瓦磨损。

3. 碳环密封与气封

碳环密封间隙设计为0.05~0.1mm,过大会导致泄漏量超标,过小易引发卡滞; 迷宫密封齿顶与转子间隙需保持在0.2~0.5mm,定期检查磨损情况。

4. 轴承箱与冷却系统

水冷式轴承箱需控制冷却水流量,保证进出口温差≤10℃; 油滤器压差超过0.15MPa时需立即更换滤芯。

四、风机常见故障与修理方案

1. 振动超标

原因:转子不平衡、轴瓦间隙过大、对中不良; 处理:重新动平衡校正(残余不平衡量≤1g·mm)、调整轴瓦垫片、激光对中(偏差≤0.05mm)。

2. 气体泄漏

原因:碳环密封老化、气封齿磨损; 处理:更换碳环(预紧弹簧力需符合设计值)、修复迷宫密封齿。

3. 轴承温度过高

原因:润滑油变质、冷却不足、轴瓦刮研不良; 处理:换油并清洗油路、检查冷却水流量、重新刮研轴瓦(接触面积≥80%)。

4. 性能下降

原因:叶轮腐蚀、密封间隙增大; 处理:喷涂耐磨涂层或更换叶轮、调整密封间隙至设计值。

五、工业气体输送风机选型指南

除C系列外,其他系列风机特性如下:

“D”型高速高压风机:采用齿轮增速箱,出口压力可达2.5MPa,适用于高压反应气体输送; “AI”型单级悬臂风机:结构紧凑,流量范围50~500m³/min,用于中小型废气处理; “S”型单级高速双支撑风机:转子两端支撑,稳定性高,适用于NOₓ等脉动气流工况; “AII”型单级双支撑风机:叶轮双侧进气,平衡轴向力,用于高流量腐蚀性气体(如HF)。

选型需综合气体成分、密度、腐蚀性、压力需求,并核算轴功率:
轴功率 = (流量 × 全压) / (3600 × 风机效率 × 机械传动效率)
其中风机效率依系列不同介于75%~85%。

六、结语

废气回收风机C200-1.55作为多级离心风机的典型代表,其结构设计、材料选择与维护策略均围绕工业气体的特殊性展开。深入理解其工作原理与配件功能,结合定期检测与预防性维修,可显著提升设备寿命与运行安全性。未来,随着新材料与智能监测技术的发展,离心风机在废气回收领域的效能与可靠性将进一步提升。

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