废气回收风机G9-19-12NO6.2A技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：废气回收风机、G9-19-12NO6.2A、离心风机、工业废气处理、风机配件、风机维修、有毒气体输送、轴瓦、碳环密封

第一章 离心风机基础与废气回收应用概述

离心风机作为流体机械的核心设备之一，其工作原理基于牛顿第二定律及叶轮机械的欧拉方程。当电机驱动风机主轴带动叶轮高速旋转时，气体在叶片流道内受离心力作用从叶轮中心被甩向边缘，在此过程中气体的静压能和动能同时增加。经蜗壳收集后，大部分动能进一步转化为静压能，最终形成具有一定压力和流量的气流。这种能量转换特性使离心风机特别适合废气回收系统，其中废气往往含有腐蚀性、毒性成分且输送压力要求较高。

在工业废气处理领域，风机需应对多种复杂工况：一是介质特性复杂，可能含有二氧化硫、氮氧化物等腐蚀性组分；二是压力需求多变，从微负压收集到高压输送均有涉及；三是可靠性要求严苛，任何泄漏或停机都可能造成安全事故。正因如此，针对废气回收的特殊需求，衍生出包括G9-19系列在内的多种专用风机型号。

第二章 G9-19-12NO6.2A废气回收风机深度解析

G9-19-12NO6.2A是该系列中适用于中等流量高压工况的典型代表，其型号标识遵循我国风机命名规范："G"代表鼓风机，"9"表示压力系数0.9的强化设计，"19"代表比转速190，"12"为风机进口直径的12倍即约1200mm，"NO6.2"表示叶轮直径为6.2分米（620mm），"A"为第一次气动改进型号。

该风机的气动性能基于离心风机基本方程：全压等于空气密度乘叶轮圆周速度平方乘压力系数。当叶轮直径620mm、转速2950rpm时，叶轮外缘线速度可达95m/s，单级压升可达12kPa以上。其叶型采用后向叶片设计，效率较前向叶片提升约8-12%，虽然压头相对较低但运行稳定性更好，特别适合含尘废气工况。

在废气回收系统中，该型号通常布置在洗涤塔与吸附塔之间，要求风机在进口压力-2kPa至出口压力15kPa范围内保持稳定运行。其蜗壳设计采用对数螺旋线型，有效降低涡流损失；叶片进口角经过优化，避免在废气密度波动时发生喘振。实际运行数据显示，在输送温度80℃、密度0.98kg/m³的混合废气时，额定工况效率可达84%。

第三章 工业废气特性与风机输送技术要点

工业废气成分复杂，不同气体特性对风机设计和材料选择产生决定性影响：

二氧化硫(SO₂)气体输送：SO₂遇水生成亚硫酸，对碳钢部件腐蚀极强。须采用不锈钢304L或316L叶轮，轴承箱需双重密封设计。气体露点温度需始终低于机壳内壁温度15℃以上，防止冷凝酸形成。

氮氧化物(NOₓ)气体处理：NOₓ气体密度较空气略高，在相同压差下体积流量会降低约5%。风机工作点需相应调整，避免电机超载。密封系统应优先采用碳环密封配合氮气阻封，防止有毒气体外泄。

卤化氢气体(HCl/HF/HBr)输送：这类气体分子量小、渗透性强，对密封材料破坏性大。除哈氏合金材质外，需特别关注轴端密封:采用多级碳环密封并注入碱性缓冲气体，形成动态密封屏障。温度控制尤为关键，应确保气体温度高于露点30℃但低于150℃（氟橡胶密封极限）。

特殊有毒气体安全输送：对于剧毒气体，风机需采用双壳体设计，内外壳间维持微负压，任何泄漏都会被引入处理系统。轴承箱与机壳完全隔离，采用磁力耦合传动消除动密封点。

第四章 关键配件系统详解

主轴与轴承系统：G9-19-12NO6.2A采用42CrMo调质主轴，表面镀铬处理增强耐磨性。轴承配置为滑动轴承（轴瓦），材料为锡青铜ZCuSn10Pb1，内表面浇注巴氏合金。轴瓦设计遵循流体动压润滑理论，通过建立油楔产生压力油膜。最小油膜厚度计算公式为：最小油膜厚度等于轴承间隙乘偏心率函数，需确保最小油膜厚度大于两表面粗糙度之和的3倍。

密封系统：气封采用迷宫密封与碳环密封组合结构。迷宫密封利用多次节流效应降低泄漏量，其泄漏量计算公式为：泄漏量等于密封间隙面积乘流量系数乘两倍压差除气体密度开平方。碳环密封由6-8个石墨环串联组成，依靠弹簧预紧力实现径向追随，可在轴封处形成零泄漏屏障。

转子总成：叶轮与主轴采用过盈配合加键联接，过盈量按传递扭矩的2.5倍安全系数设计。动平衡等级要求G2.5，残余不平衡量按公式：许用不平衡量等于平衡精度等级乘转子质量除角速度计算。现场动平衡时，试重质量按试重质量等于转子质量乘平衡精度等级乘试验半径乘角速度平方的倒数确定。

轴承箱系统：采用强制润滑方式，油泵流量按摩擦功率乘温升系数除油品比热容乘密度计算。配备双油滤器，油品清洁度需达到NAS 7级标准。箱体设置呼吸器保持微负压，防止油雾外逸。

第五章 风机维修与故障处理指南

轴瓦检修：当巴氏合金层磨损超过原厚度1/3或出现脱壳、裂纹时需更换。刮瓦时接触角控制在60-90°，接触点每平方英寸不少于4点。顶间隙按轴颈直径的0.8-1.2‰控制，侧间隙为顶间隙的1/2。

转子动平衡校正：现场动平衡采用三点试重法。先测量初始振动值A0，试重P后测得A1，根据矢量运算求得影响系数。最终配重按公式：配重等于初始振动除影响系数乘试重质量计算。平衡后振动速度有效值应≤2.8mm/s。

密封系统维护：碳环密封更换周期通常为8000小时。新环安装前需在150℃烘箱中预处理4小时，安装间隙控制为：径向间隙0.08-0.12mm，轴向间隙0.3-0.5mm。迷宫密封间隙超过设计值1.5倍时需修复，修复方法可采用热喷涂后机械加工。

喘振防治：当风机工作点进入喘振区时，流量波动幅度可达正常值的±30%。防治措施包括：设置自动放空阀，当压比超过临界值时立即开启；采用可调进口导叶，扩大稳定工作范围；在进出口管路增设稳压罐。

第六章 各系列风机在工业气体输送中的特性比较

“C”型多级风机：如C370-1.8/0.85，其"-1.8"表示出口压力-1.8atm（表压），"/0.85"表示进口压力0.85atm（绝对压力）。多级串联结构特别适合废气压缩比2-4的工况，但效率较单级低3-5%。

“D”型高速高压风机：采用齿轮箱增速，叶轮线速度可达200m/s以上，单级压升达30kPa。适合小流量高压废气回收，但噪声需特殊处理。

“AI”型单级悬臂风机：结构紧凑，维护便捷，适合清洁废气工况。但轴悬伸量较大，临界转速较低，不适用于含颗粒物废气。

“S”型单级高速双支撑风机：两个支撑轴承分布在叶轮两侧，转子动力学特性优异，最高转速可达15000rpm，用于涡轮增压等特殊场合。

“AII”型单级双支撑风机：传统可靠结构，承载能力强，特别适合重型叶轮和变工况运行，是G9-19系列的首选结构。

第七章 废气回收风机选型与运行优化

选型时首先确定废气组分、密度、温度及含尘量等参数，然后计算系统阻力曲线与风机性能曲线的交点。为保证稳定运行，额定工作点应位于风机峰值效率点右侧下降段的80-110%范围。对于密度非空气的废气，需按比例定律换算：实际压力等于标准压力乘实际密度除标准密度，实际功率等于标准功率乘实际密度除标准密度。

运行优化重点包括：变频调节替代进口节流，可节能20-40%；定期清洗叶轮，效率下降超过5%即需处理；建立振动趋势监测，当振动值增速超过0.5mm/s/月时安排检修。对于G9-19-12NO6.2A这类特定型号，建议每6000小时进行全方位状态检测，包括叶轮壁厚测量、轴瓦间隙检查、动平衡校验等。

通过精准选型、规范维护和科学管理，废气回收风机可在整个生命周期内保持高效稳定运行，为工业企业实现节能减排目标提供可靠保障。作为风机技术人员，深入理解设备特性与工艺要求，才能充分发挥技术装备的最大效能。