废气回收风机G7-15-11NO7.1A技术深度解析

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废气回收风机G7-15-11NO7.1A技术深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：废气回收、离心风机、G7-15-11、工业气体输送、风机维修、轴瓦、碳环密封、多级风机、特殊气体

引言

在工业废气回收与再生系统中，离心风机作为核心动力设备，承担着输送、增压、循环各类工艺气体的关键任务。其性能的稳定性、效率的高低以及对于特殊介质的耐受性，直接关系到整个回收系统的运行效能与经济性。本文将围绕废气回收再生领域中一款典型设备:G7-15-11NO7.1A型离心风机，进行深入的技术解析，并系统阐述其气体输送特性、关键配件构成、维修要点，同时拓展介绍适用于不同工业气体的风机系列，以期为同行提供一份详实的参考资料。

第一章离心风机基础与废气回收应用概述

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，叶片间的气体在离心力作用下被甩向叶轮外缘，流经逐渐扩大的蜗壳形通道。在此过程中，气体的部分动能转化为静压能，从而形成具有一定压力和流量的气流，从风机出口排出。与此同时，叶轮中心部位形成低压区，外部气体被持续吸入，构成连续输送。

在废气回收再生领域，风机所处理的介质往往具有腐蚀性、毒性、易燃易爆或含有微小颗粒物等特点。这就要求风机不仅需要具备足够的压力与流量参数，更需要在材料选择、密封形式、结构设计等方面进行特殊考量，以确保长期、安全、可靠地运行。废气回收风机通常工作在复杂的工况下，其进口压力可能为负压（吸气）或正压（增压），出口压力则需克服后续处理设备的阻力，因此对风机的压力适应能力提出了较高要求。

第二章废气回收风机G7-15-11NO7.1A型号深度解析

型号G7-15-11NO7.1A蕴含了该风机的关键性能参数与结构特征，其解读如下：

G7：这通常代表风机的系列代号或空气动力学模型代号。在废气处理领域，“G”系列风机常被设计用于输送含有一定杂质或腐蚀性成分的气体，其通流部件（如叶轮、蜗壳）可能采用耐腐蚀材料或进行防腐涂层处理。 15：此数值一般指示风机的比转速。比转速是一个综合反映风机流量、压力特性的相似准则数。比转速为15，表明该风机属于低比转速风机，其特性是扬程（压力）较高而相对流量较小，适用于需要克服较高系统阻力但风量要求不极端的废气回收工况。 11：这个数字通常与叶轮的外径尺寸相关，是风机设计中的一个重要结构参数。它间接影响了风机的最大输出能力和效率点。 NO7.1：这是风机机座号或规格代码，代表了风机的整体结构尺寸和接口标准。NO7.1确定了风机的进出口法兰尺寸、安装基础要求以及机体的物理轮廓。 A：后缀字母常见于表示叶轮的切割状态或设计变型。 “A”可能代表该风机的叶轮是经过第一次切割的版本。对标准叶轮进行外径切割是一种常见的性能调整方法，旨在降低风机的流量和压力输出，使其更精确地匹配特定的工况需求，同时往往能提升运行效率并可能降低轴功率。

综合来看，G7-15-11NO7.1A是一款针对中高压、中等流量废气回收工况设计的离心风机，其叶轮可能经过优化以适应特定系统曲线，具备较强的系统适应性。

第三章风机输送气体特性说明

废气回收风机输送的介质并非单纯的空气，其物理化学性质对风机设计影响巨大。

气体密度：气体的密度直接影响风机所需的轴功率。功率计算公式为：轴功率等于（风量乘以全压）除以（3600 乘以 1000 乘以风机效率乘以机械传动效率）。当输送气体的密度大于空气时（如某些分子量大的有机废气），在相同流量和压力下，风机需要消耗更多的功率。反之，密度小于空气的气体（如高温废气、氨气）则所需功率较低。选型时必须根据实际气体密度进行功率校正。 腐蚀性：如二氧化硫、氯化氢、氟化氢等酸性气体，对碳钢部件有强烈腐蚀作用。输送此类气体时，风机接触气体的部分（叶轮、蜗壳、密封腔等）需采用不锈钢（如304、316L）、双相钢，或进行衬胶、衬塑、喷涂特种涂料等防腐处理。 毒性与泄漏控制：对于有毒气体，风机的密封系统至关重要。必须采用高效、可靠的密封形式，如迷宫密封、碳环密封甚至干气密封，最大限度减少工艺气体向大气环境的泄漏，确保操作人员安全和环境合规。 颗粒物含量：若废气中含有粉尘或粘性颗粒，会加剧叶轮的磨损和动平衡破坏，也可能堵塞流道。此时需考虑使用耐磨板材制作叶轮，或堆焊耐磨层，并设计自清洁型蜗壳，同时要求风机具有便于检查和清理的结构。温度：高温气体会影响材料强度，引起热膨胀，对轴承冷却、密封间隙设计提出特殊要求。可能需要采用水冷壳体、水冷轴承箱等措施。

第四章关键风机配件详解

以G7-15-11NO7.1A这类典型的工业离心风机为例，其核心配件包括：

风机主轴：作为传递扭矩、支撑转子旋转的核心部件，必须具备高强度、高韧性及优良的抗疲劳性能。通常采用优质合金钢（如42CrMo）锻造而成，并经过调质热处理和精密加工，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”，主要由主轴、叶轮（可能为多级）、平衡盘、联轴器等部件组成。转子在装配完成后必须进行严格的动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5或更高，以保证风机平稳运行，降低振动。 风机轴承与轴瓦：对于中大型、重载风机，滑动轴承（即轴瓦）应用广泛。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨减摩材料浇铸在钢背上制成，依靠形成的压力油膜来支撑主轴旋转。其优点是承重能力强、阻尼性能好、耐冲击。需要配备一套完整的润滑油系统，保证油压、油温和清洁度。 轴承箱：是容纳轴承（或轴瓦）并为其提供稳定支撑和润滑空间的部件。它需要保证轴承的对中性，并有效密封防止润滑油泄漏。对于高速或高温风机，轴承箱可能设计有水冷夹套以控制油温。 气封与油封：气封：通常指级间密封和轴端密封，用于减少风机内部高压气体向低压区的泄漏。常见形式为迷宫密封，利用多次节流膨胀原理来密封气体。油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油沿主轴向外泄漏，同时阻止外部杂质进入轴承箱。常用形式包括骨架油封、迷宫式油封等。 碳环密封：在输送有毒、贵重或危险气体时，碳环密封是一种高效的选择。它由数个预紧的碳环组成，在弹簧力和气体压力作用下，碳环端面与轴套（或密封座）保持极小的间隙或轻微接触，形成动态密封。碳环密封具有泄漏量小、耐磨、适应一定范围的压力和转速变化等优点。

第五章风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后，难免出现性能下降或故障，及时的诊断与修理至关重要。

振动超标：这是最常见的故障。原因：叶轮磨损、结垢导致动平衡破坏；主轴弯曲；轴承（轴瓦）磨损间隙过大；地脚螺栓松动；对中不良；转子部件松动。修理：停机检查，首先确认基础与连接件紧固。测量振动值及相位。对转子进行现场动平衡或拆下进行动平衡校正。检查更换轴承/轴瓦。校验主轴直线度。重新进行对中找正。 轴承温度过高：原因：润滑油量不足或油质恶化；冷却系统故障；轴承装配间隙不当（过紧或过松）；负载过大。修理：检查油位、油质，必要时更换。清理冷却器，确保水路畅通。检测轴承间隙，按标准调整或更换。核查系统阻力，排除超载原因。 性能下降（风量、压力不足）：原因：转速未达额定值；进口过滤器或管道堵塞；叶轮磨损严重间隙增大；密封间隙过大导致内泄漏增加；气体密度变化。修理：检查电机及传动系统。清理进口管路及过滤器。测量并调整叶轮与蜗壳的径向、轴向间隙。检查修复或更换迷宫密封、碳环密封等。 异常噪音：原因：轴承损坏；转子与静止件发生摩擦；进入喘振区运行；地脚松动。修理：立即停机检查。辨别噪音来源，重点检查轴承和转子部件有无摩擦痕迹。调整运行工况，避开喘振区。紧固所有连接部件。

在进行任何修理工作前，务必确保风机已完全断电、隔离，工艺气体已彻底置换、吹扫，并执行安全锁定程序。

第六章输送各类工业气体的风机系列介绍

针对不同的工业气体特性，风机行业开发了多种专用系列。

“C”型系列多级风机：如型号“C370-1.8/0.85”，表示C系列，流量370立方米每分钟，出口压力-1.8个大气压（表压，即真空度），进口压力0.85个大气压（绝压）。多级结构使其能产生较高的压比，非常适合需要高压缩比的工况，如真空脱气、高阻力废气回收系统。 “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，从而单级或较少级数就能产生很高压力。结构紧凑，效率高，适用于高压小流量的废气增压输送。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装在主轴一端，结构简单，拆装方便。适用于介质相对洁净、压力中等的工况。是工业领域应用最广泛的型式之一。 “S”型系列单级高速双支撑风机：同样是单级叶轮，但采用双支撑轴承结构，运行稳定性更好，适用于更高转速和负荷。常用于要求高可靠性的工艺流程。 “AII”型系列单级双支撑风机：与S型类似，是传统而可靠的双支撑结构，叶轮置于两轴承之间，刚性佳，能适应一定的载荷波动。

在输送特殊气体时：

输送二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等腐蚀性气体：必须选择通流部件为高级不锈钢（316L, 2205双相钢）、高镍合金（Hastelloy）或进行全方位衬氟（PTFE/PFA）处理的风机。密封系统需采用耐腐蚀的碳环密封或双端面机械密封。 输送混合工业气体及其他特殊有毒气体：需首先明确气体成分、浓度、温度、压力等全部工况条件。风机设计需进行综合的材料兼容性分析，密封方案需根据毒性等级和允许泄漏率确定，往往需要采用零泄漏或近似零泄漏的密封技术。

结论

废气回收再生风机G7-15-11NO7.1A是专为复杂工业废气环境设计的高效能设备。深入理解其型号含义、掌握其输送气体的特性、熟悉关键配件的功能与维护、并具备常见故障的诊断与修理能力，是保障风机长期稳定运行、发挥其最大效能的基础。同时，面对千变万化的工业气体介质，科学合理地选择如“C”、“D”、“AI”、“S”、“AII”等不同系列的风机，并进行针对性的材料与密封配置，是实现安全生产、达标排放和资源回收的关键技术环节。作为风机技术人员，应不断深化理论认知，积累实践经验，方能应对各种挑战，为工业绿色可持续发展贡献力量。

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