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废气回收风机C345-1.8457/1.03技术解析与应用

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:废气回收风机、C345-1.8457/1.03、离心风机、工业废气、风机维修、多级风机、气体输送、风机配件

引言

在工业生产中,废气回收与处理是环保与资源循环利用的关键环节。风机作为废气输送系统的核心动力设备,其性能与可靠性直接关系到整个系统的稳定运行。本文将以废气回收再生风机型号C345-1.8457/1.03为核心,深入解析其技术内涵,并系统阐述离心风机的基础知识、气体输送特性、关键配件构成以及维修要点,同时对输送各类工业气体的风机选型与应用进行说明,以期为风机技术领域的同仁提供一份详实的参考。

第一章 离心风机基础知识概述

离心风机是一种依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的流体机械。其工作原理基于惯性:当风机叶轮在电机驱动下高速旋转时,叶片间的气体随之旋转,并在离心力的作用下被甩向叶轮外缘,从蜗形机壳的出口排出。与此同时,叶轮中心部位因气体被甩出而形成低压区,在外界大气压(或进气压力)的作用下,新的气体被源源不断地吸入,从而实现气体的连续输送。

离心风机的主要性能参数包括:

流量:单位时间内通过风机的气体体积,通常以立方米每分钟或立方米每小时表示。它是风机输送能力的基本指标。 压力:风机进出口气体全压之差,表征风机克服系统阻力的能力。常用单位有帕斯卡、千帕或大气压。它分为静压(用于克服管道阻力)、动压(气体流动所具有的动能)和全压(静压与动压之和)。 功率:分为轴功率(风机主轴从电机获得的功率)和有效功率(单位时间内气体从风机获得的能量)。轴功率与有效功率之比即为风机效率。 转速:风机叶轮每分钟的旋转圈数,单位是转每分钟。转速直接影响风机的流量和压力。 效率:衡量风机将机械能转换为气体能量有效程度的指标。高效率意味着更低的能耗和运行成本。

离心风机的性能曲线是其在固定转速下,流量与压力、功率、效率之间关系的图形表示。选择风机时,需要使风机的工作点(风机性能曲线与管网阻力曲线的交点)落在高效区内,以保证经济稳定运行。

第二章 废气回收风机C345-1.8457/1.03深度解析

型号C345-1.8457/1.03是一款典型的用于废气回收再生系统的“C”型系列多级离心鼓风机。其型号解读如下:

“C”:代表该风机属于“C”型系列多级离心风机。这类风机通常通过多个叶轮串联工作,每个叶轮(级)都对气体进行一次增压,从而能够实现较高的出口压力,特别适用于需要克服较大系统阻力的废气回收和输送工况。 “345”:表示该风机在设计点的流量为每分钟345立方米。这是风机选型时匹配系统需求的关键参数。 “-1.8457”:表示风机出口压力为-1.8457个大气压(表压)。这里的负号通常表示风机在系统中处于吸气段,在进口处形成负压,用于抽吸废气。其绝对压力值约为(1.033 - 1.8457)个大气压。这个高负压值表明该风机是为从负压环境或真空条件下抽取废气而设计的。 “/1.03”:表示风机进口压力为1.03个大气压(绝对压力)。这表明废气源处的压力略高于标准大气压,或者考虑了进口管路的压力损失。如果没有“/”及后续数字,则默认进口压力为1个标准大气压。

技术特点与应用场景:
C345-1.8457/1.03风机以其高负压抽吸能力,广泛应用于化工、冶金、环保等领域的废气回收系统。例如,在溶剂回收、VOCs治理、工艺尾气收集等装置中,它能够有效地从反应釜、干燥箱或集气罩中将含有可回收成分或有毒有害的废气抽出,并输送至后续的净化、回收或再生装置。其多级结构确保了在满足大流量需求的同时,能提供足够高的压头来克服回收装置、过滤器、换热器等部件所构成的复杂管网阻力。

第三章 风机输送气体特性说明

风机输送的介质:气体,其物理化学性质对风机的设计、材料选择和运行有决定性影响。对于工业废气,尤其需要关注:

气体密度:密度直接影响风机产生的压力和所需功率。密度与气体成分、温度、压力有关。风机性能曲线通常基于标准空气密度绘制,当输送气体密度不同时,需进行换算:风机压力与气体密度成正比,轴功率也与气体密度成正比。 腐蚀性:如二氧化硫、氯化氢、氮氧化物等气体遇水会形成酸,对碳钢部件产生强烈腐蚀。输送此类气体,风机过流部件(叶轮、机壳、密封等)需采用不锈钢、双相钢、镍基合金或进行特种涂层处理。 毒性:输送有毒气体(如溴化氢、氟化氢等)时,对风机的密封性要求极高,必须采用先进的密封技术,防止气体泄漏至大气中,确保操作人员安全和环境合规。 爆炸性:若废气中含有可燃气体或粉尘,风机需采用防爆电机,并且叶轮与机壳可能采用碰磨时不产生火花的材料(如铝青铜、特定不锈钢)。 含尘量与颗粒特性:废气中若含有硬质颗粒物,会加剧叶轮和机壳的磨损。此时需选择耐磨材料(如耐磨钢、陶瓷涂层)并可能采用开式叶轮或特殊叶片型线。 温度:高温气体会影响材料强度、轴承润滑和密封性能。高温风机需考虑材料的热膨胀、冷却系统(如夹套机壳、冷却风机)以及耐高温轴承和密封。

针对C345-1.8457/1.03这类废气回收风机,其输送的介质往往具有腐蚀性、毒性或高温特性,因此在设计制造时,材料选择和密封方案是重中之重。

第四章 风机核心配件详解

以C系列多级风机为例,其核心配件包括:

风机主轴:作为传递扭矩和支撑旋转部件的核心零件,必须具有高强度、高韧性和良好的疲劳抗力。通常采用优质合金钢(如40Cr、42CrMo)经锻造、热处理(调质)和精密加工而成,确保其尺寸精度和形位公差。 风机转子总成:这是风机的“心脏”,由主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等部件组装而成。每个叶轮都经过严格的动平衡校正,整个转子总成在高速下也需进行动平衡,以将振动降至最低,保证平稳运行。 风机轴承与轴瓦:对于C系列这类较重型的多级风机,常采用滑动轴承(轴瓦)。轴瓦通常由巴氏合金、铜基合金或高分子材料制成,具有良好的耐磨性和嵌藏性。轴承箱内设有润滑油系统,通过油膜支撑主轴,承载径向载荷,运行平稳,噪音低,寿命长。 密封系统:这是防止气体泄漏和油泄漏的关键。 气封(级间密封与轴端密封):通常采用迷宫密封或碳环密封。迷宫密封利用多次节流效应来减小泄漏;碳环密封则由若干碳环组成,依靠弹簧力使其与轴保持紧密接触,具有良好的自润滑性和密封效果,尤其适用于有毒、贵重或不允许外泄的气体。 油封:主要用于轴承箱端盖,防止润滑油外泄和外界污染物进入。常用形式有骨架油封、迷宫式油封或填料密封。 轴承箱:容纳轴承(轴瓦)和润滑油的箱体结构,为转子提供稳定可靠的支撑。其设计需保证足够的刚性和散热能力,内部设有油位计、温度测点等。

第五章 风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后可能出现故障,及时的诊断与修理至关重要。

振动超标:最常见故障。原因可能包括:转子不平衡(叶轮结垢或磨损)、对中不良、轴承磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足、喘振等。修理时需重新进行动平衡校正,检查并调整对中,更换损坏的轴承或轴瓦,紧固连接部件。 轴承温度过高:原因有润滑油量不足或油质恶化、润滑油牌号不正确、冷却不良、轴承装配间隙不当、负载过大等。需检查油系统,更换合格润滑油,清洗冷却器,调整轴承间隙,检查系统阻力。 风量或压力不足:可能因转速降低、进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、叶轮磨损或腐蚀、管网阻力实际值大于设计值。应检查电机和传动,清洗过滤器,调整或更换密封件,修复或更换叶轮。 异常噪音:分为机械噪音(轴承损坏、部件松动)和气动噪音(喘振、涡流)。需根据声音特征判断,并进行相应机械检查或工况调整。 气体泄漏:密封件(如碳环、迷宫密封片)磨损或损坏是主因。必须停机更换密封件,并检查主轴密封部位的磨损情况,必要时进行修复。

修理流程一般包括:停机隔离与置换 -> 解体检查 -> 零件清洗与检测 -> 损坏零件修复或更换 -> 重新组装 -> 对中与平衡校正 -> 单机试车 -> 联动运行。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,确保安全。

第六章 输送各类工业气体的风机选型与应用

针对不同的工业气体特性,风机系列的选择和配置有所不同:

“C”型系列多级风机:适用于高压力、大风量的工况,如输送混合工业废气、二氧化硫、氮氧化物等需克服后端处理设备高阻力的场景。材料需根据气体腐蚀性选择。 “D”型系列高速高压风机:采用齿轮箱增速,单级叶轮即可获得高压,结构紧凑。适用于要求高压但流量中等的场合,如高压气体输送、某些特殊反应器的气体循环。 “AI”型系列单级悬臂风机:结构简单,维护方便。适用于中低压、大风量且气体相对洁净(或经预处理)的工况。输送腐蚀性气体时,过流部件需防腐。 “S”型系列单级高速双支撑风机:叶轮两端支撑,稳定性好,适用于高转速、高压头工况。可用于输送部分腐蚀性、有毒气体,可靠性高。 “AII”型系列单级双支撑风机:结构与S型类似,可能转速和压力范围有所不同,同样具有较好的稳定性,适用于各种工业气体输送。

具体气体应用示例:

输送二氧化硫气体:需采用不锈钢(如316L)或更高级别合金。密封优先选用碳环密封或干气密封。 输送氯化氢、氟化氢、溴化氢气体:这些是强腐蚀性气体,尤其在含水时。风机材料常选用哈氏合金、蒙乃尔合金或内衬PTFE、PO等塑料。密封要求极高,杜绝泄漏。 输送氮氧化物气体:具有一定的腐蚀性和毒性,材料可选择304或316不锈钢。需注意其可能在一定条件下形成硝酸。 输送其他特殊有毒气体:原则是“安全第一”,材料兼容,密封绝对可靠,通常采用双端面机械密封或串联式干气密封等特殊密封形式。

结论

废气回收风机C345-1.8457/1.03作为“C”型多级风机家族的代表,展现了其在处理高负压、大流量工业废气方面的卓越能力。深入理解离心风机的工作原理、性能参数,掌握其核心配件的结构与功能,熟悉常见故障的诊断与维修方法,并根据输送气体的具体特性(腐蚀性、毒性、温度等)科学合理地选择风机系列、材质和密封形式,是确保废气回收与处理系统安全、稳定、高效、长周期运行的根本保障。随着环保要求的日益严格和工业技术的不断进步,对风机技术的要求也将越来越高,这就需要我们风机技术人员持续学习,精益求精。

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