混合气体风机G4-73№25.5F技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：混合气体风机、G4-73№25.5F、工业气体输送、风机配件、风机修理、离心风机、腐蚀性气体、轴瓦轴承、碳环密封

一、离心风机基础与混合气体输送概述

离心风机作为工业流体输送的核心设备，其工作原理基于叶轮高速旋转产生的离心力。当电机驱动风机主轴带动叶轮旋转时，气体从轴向进入叶轮中心，在叶片通道内获得动能和压力能，随后沿径向甩出至蜗壳，最终通过出口管道输送至目标系统。气体在风机内的能量提升遵循欧拉方程，即风机对单位质量气体所做的功等于气体在叶轮进出口的动量矩变化。对于混合气体输送，风机的设计和选型需重点考虑气体成分的物理化学特性，包括密度变化、腐蚀性、毒性及爆炸风险等因素。

工业流程中常见的混合气体如二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等，均对风机材料选择、密封形式和结构设计提出特殊要求。例如，输送含酸性组分的气体时，需采用不锈钢、钛合金或衬塑等耐腐蚀材料；对于高温工况，需核算气体密度变化对风机压力-流量特性的影响，其关系遵循风机定律：压力与气体密度成正比，轴功率与密度成正比。

二、G4-73№25.5F型风机技术解析

型号释义与基本参数
G4-73№25.5F为典型的后向叶片离心风机型号，其代号解析如下：

该型号风机适用于大流量、中低压场合，其性能曲线具有平坦特性，即在流量变化时压力波动较小。对于№25.5规格，额定流量范围通常可达300,000-500,000立方米/小时，全压范围在2-5kPa之间，具体数值需根据气体密度和转速调整。比转数73表明该风机属于中比转数类型，兼顾流量和压力需求。

结构特点与气体适应性
G4-73系列采用后向叶片设计，效率较前向叶片提升约8-12%，且功率曲线无过载特性。叶轮通常采用Q235B碳钢或316L不锈钢材质，针对腐蚀性气体可选用2205双相不锈钢。蜗壳设计为对数螺旋形，有效降低气流冲击损失。该型号特别适用于燃煤电厂、化工厂的烟气处理系统，能够稳定输送温度≤250℃的混合气体。

三、关键部件技术详解

主轴与轴承系统
主轴采用42CrMo锻钢调质处理，表面硬度HRC28-32，轴颈部位经高频淬火至HRC45-50。轴承配置为滑动轴承（轴瓦），材料为ZChSnSb11-6锡基巴氏合金，瓦背为45号钢。轴瓦设计需保证最小油膜厚度大于两倍轴颈表面粗糙度，其关系可用雷诺方程描述。润滑系统采用强制循环供油，油压维持在0.15-0.25MPa。

转子总成与动平衡
转子总成包含叶轮、主轴、平衡盘等组件。叶轮动平衡等级要求达到G2.5级，残余不平衡量计算公式为：允许不平衡量等于平衡精度等级乘以转子质量再除以工作角速度。对于№25.5叶轮，质量约2.8吨，在980r/min转速下允许残余不平衡量应≤1200g·mm。

密封系统

轴承箱与润滑
轴承箱为铸铁HT250整体铸造，内置油槽和冷却水腔。润滑系统配置双联油泵、油冷却器和双联过滤器，油温控制范围35-45℃。对于高速风机，还需计算最小油膜厚度和索莫菲尔德数，确保流体动压润滑。

四、工业气体风机选型指南

C型多级风机
如C250-1.315/0.935型号，适用于需要较高压升的工艺气体输送。其"出风口压力-1.315大气压"表示排气绝对压力为负压工况，"进风口压力0.935大气压"表明进气压力低于常压。多级串联设计使单级压比控制在1.1-1.3之间，级间设置导叶优化气流角度。

D型高速高压风机
采用齿轮箱增速，转速可达8000-12000r/min，适用于小流量高压头工况。叶轮多采用三元流设计，效率较常规风机提升5-8%。

AI型悬臂风机
结构紧凑，适用于腐蚀性气体输送。叶轮直接悬臂安装，避免了气体通过轴承箱的风险，但临界转速需高于工作转速25%以上。

S型高速双支撑风机
转子两端支撑，稳定性优于悬臂结构，适用于高转速场合。动力学设计需确保一阶临界转速高于工作转速30%，二阶临界转速高于工作转速45%。

AII型双支撑风机
传统结构形式，维护便捷，适用于大中型风量场合。轴承间距与叶轮直径比值通常控制在1.8-2.2之间。

五、特殊气体输送技术要点

二氧化硫(SO₂)气体
需采用316L不锈钢或C276哈氏合金，密封系统必须采用双端面机械密封配合氮气缓冲。气体密度按实际温度压力修正，标准状态下SO₂气体密度为空气的2.26倍。

氮氧化物(NOₓ)气体
重点控制输送温度在180-220℃避免冷凝酸形成。叶轮需进行动平衡修正，因为气体密度变化会影响转子动力学特性。

氯化氢(HCl)气体
必须采用无硅铸铁或镍基合金，密封材料选用聚四氟乙烯或柔性石墨。风机进口需设置酸雾捕集器，控制含水量≤100ppm。

氟化氢(HF)气体
需采用蒙乃尔合金或镍铜合金，所有密封面必须采用金属缠绕垫片。轴承箱需设置正压氮气保护，防止气体渗入。

溴化氢(HBr)气体
叶轮材料推荐选用钛钯合金，密封系统配置应急氮气吹扫。气体密度校正系数按理想气体状态方程计算。

六、风机维护与故障处理

日常维护要点

常见故障分析

大修技术标准

七、结语

G4-73№25.5F型风机作为混合气体输送的典型设备，其技术特性直接影响工业系统的稳定运行。正确的选型设计、合理的材料选择、精准的维护修理是确保风机长期可靠运行的关键。随着工业需求的发展，风机技术正朝着高效化、智能化、专用化方向迈进，对风机技术人员提出了更高要求。