混合气体风机AⅡ1100-1.23/0.881技术解析与应用

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混合气体风机AⅡ1100-1.23/0.881技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：离心风机、AII系列、混合气体、工业气体输送、风机维修、轴瓦、碳环密封、二氧化硫、氯化氢、腐蚀性气体

引言

在工业生产中，风机作为气体输送与加压的核心设备，其性能与可靠性直接关系到生产流程的稳定与效率。特别是在化工、冶金、环保等领域，常常需要输送成分复杂或具有腐蚀性的混合工业气体。这对风机的设计、材料选择及维护提出了极高的要求。本文将以AⅡ1100-1.23/0.881型离心风机为例，深入解析其技术内涵，并围绕混合气体输送的特性，对风机的核心结构、配件及维修要点进行系统性说明。

一、风机型号体系与AⅡ1100-1.23/0.881深度解析

工业离心风机根据其结构、性能和适用场景，形成了系列化的产品。常见的系列包括：

“C”型系列多级风机：采用多个叶轮串联，每级叶轮对气体加压，最终达到较高的出口压力。适用于流量中等但需要较高压力的工况。 “D”型系列高速高压风机：通常采用高转速设计，以实现单级或两级的高压头输出，结构紧凑。 “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，维护方便，适用于中低压、大流量的洁净气体工况。 “S”型系列单级高速双支撑风机：叶轮置于两个支撑轴承之间，转子动力学性能好，适用于高转速、高压力的工况，稳定性高。 “AII”型系列单级双支撑风机：本文主角，其叶轮同样由主轴两端的轴承共同支撑。这种结构赋予了风机卓越的刚性、稳定性和承载能力，特别适用于输送介质密度大、存在一定波动或含有微量颗粒物的混合气体，是处理工业混合气体的主力机型之一。

参考鼓风机型号“C250-1.315/0.935”的命名规则，我们对 AⅡ1100-1.23/0.881进行解析：

“AII”：代表该风机属于“AII型系列单级双支撑风机”。 “1100”：通常表示风机的叶轮公称直径（单位为毫米），这是一个较大的尺寸，预示着该风机具备处理大风量的能力。 “-1.23”：表示风机出口处的气体绝对压力为1.23个大气压。风机所做的功，大部分转化为气体的压力能，这个参数是风机选型的核心依据之一。其升压值（即出口压力与进口压力之差）为出口压力减去进口压力。 “/0.881”：表示风机进口处的气体绝对压力为0.881个大气压。这表明风机是从一个低于标准大气压的环境中抽取气体。如果型号中没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。

工况点分析：该风机在进口压力0.881个大气压（约为微负压状态）下吸入气体，通过叶轮做功，将气体压力提升至1.23个大气压。其全压升（或压比）可以通过进出口压力计算得出。这种工况常见于系统前端存在阻力或需要从密闭容器中抽吸气体的场景。

二、混合及特殊工业气体输送的挑战与对策

风机输送的介质特性是设计、选材和运行的先决条件。对于混合气体和特定工业气体，需重点关注以下几点：

气体成分与密度：混合气体的密度可能与空气差异巨大。风机所需的轴功率与气体密度成正比。在选型时，必须根据实际气体成分和工况下的温度、压力计算其密度，否则会导致电机超载或性能不达标。轴功率的计算公式为：轴功率等于（风量乘以全压）除以（风机效率乘以机械传动效率）。 腐蚀性：这是输送工业气体时最严峻的挑战。 二氧化硫(SO₂)：遇水形成亚硫酸，对碳钢部件有强腐蚀性。需采用不锈钢（如316L）或更高级别的耐蚀合金。 氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)：这些卤化氢气体在潮湿环境中形成强酸，腐蚀性极强。不仅过流部件（叶轮、机壳）需要特殊合金（如哈氏合金、蒙乃尔合金）或内衬防腐涂层（如聚四氟乙烯PTFE、搪瓷），密封系统也需特殊设计以防泄漏。 氮氧化物(NOₓ)：通常为NO和NO₂的混合物，NO₂溶于水形成硝酸，具有强氧化性和腐蚀性。 毒性与安全性：上述多数气体具有毒性或窒息性。这就要求风机必须具备极高的密封可靠性，防止气体泄漏至大气中。同时，对于可能爆炸的气体混合物，还需考虑防爆设计。 颗粒物含量：若混合气体中含有粉尘、结晶物等固体颗粒，会加剧叶轮和机壳的磨损。需要在进气口前设置过滤或洗涤装置，并对叶轮表面进行耐磨处理（如堆焊硬质合金、喷涂碳化钨等）。

AII系列的双支撑结构，因其刚性好，能更好地应对由气体密度波动或轻微不平衡（如颗粒物附着）引起的振动，在处理此类复杂介质时相比悬臂结构更具优势。

三、风机核心配件与密封系统详解

以AⅡ1100-1.23/0.881为例，其核心部件直接决定了风机的性能和寿命。

风机主轴与转子总成：主轴：是传递扭矩、支撑叶轮旋转的核心构件，需采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造，并经调质热处理，确保其具有足够的强度、刚性和抗疲劳性能。 转子总成：主要指“主轴+叶轮+平衡盘/套”等旋转部件的组合体。高速旋转时，微小的质量不平衡都会导致巨大振动，因此转子必须在动平衡机上进行高精度动平衡校正，其残余不平衡量需达到严格的G2.5或更高标准。 轴承系统与轴瓦：对于AII这类中型至大型风机，滑动轴承（即轴瓦）是常见选择。轴瓦通常由钢背衬和软合金衬层（如巴氏合金）构成，通过轴颈与轴瓦之间形成的压力油膜来实现液体摩擦，具有承载能力强、阻尼性能好、耐冲击的优点。 轴承箱：是容纳轴承（滚动或滑动）、润滑油并保证其正常工作的壳体结构。对于滑动轴承，轴承箱内设有供油、回油通道，并可能集成冷却水套以控制油温。 密封系统：这是防止介质泄漏和外部空气进入的关键，对于有毒、有害气体尤为重要。气封：通常指迷宫密封，安装在机壳与主轴贯穿处。它通过一系列节流齿隙形成流动阻力，减少气体轴向泄漏。结构简单，非接触式，无磨损。油封：用于轴承箱两端，防止润滑油外泄和外部杂质进入轴承。 碳环密封：在输送危险或贵重气体时，常采用接触式密封如碳环密封。它由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成极佳的径向密封效果。碳材料具有自润滑、耐腐蚀和耐高温的特性，是处理腐蚀性气体的理想选择。需注意，碳环密封属于消耗件，需定期检查更换。

四、风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后，尤其是在恶劣工况下，会出现各种问题。系统的修理是恢复其性能和安全性的保障。

振动超标：这是最常见的故障。原因：转子动平衡破坏（叶轮磨损、结垢、腐蚀不均）、轴承（轴瓦）磨损、对中不良、地脚螺栓松动、基础刚性不足等。修理：重新进行转子动平衡校正；检查更换轴瓦，保证间隙在设计要求范围内；重新精确找正风机与电机的主机对中；紧固所有连接部件。 轴承温度过高：原因：润滑油油质劣化、油量不足或过多；冷却系统故障；轴承（轴瓦）装配间隙不当；轴瓦刮研不良，接触点不符合要求。修理：更换合格润滑油，调整油位；清理冷却器，保证水路畅通；重新调整轴承间隙或更换轴瓦；由经验丰富的钳工重新刮瓦，确保接触面积和油楔形状。 性能下降（风量、压力不足）：原因：叶轮腐蚀、磨损严重，间隙增大；进口过滤器堵塞；密封件（特别是迷宫密封或碳环密封）磨损，内泄漏严重。修理：检查并修复或更换叶轮，调整叶轮与机壳间的径向和轴向间隙至标准值；清理或更换过滤器；检查并更换损坏的密封组件。 气体泄漏：原因：机壳结合面密封垫片老化损坏；轴端密封（碳环密封、迷宫密封）失效。修理：更换耐介质腐蚀的密封垫片（如聚四氟乙烯包覆垫、金属缠绕垫）；检查碳环密封的磨损情况和弹簧压力，必要时成套更换。

修理流程强调：任何修理工作开始前，必须确保风机与系统完全隔离、断电、挂牌，并对内部气体进行彻底置换和检测，确保安全。拆卸过程中应做好标记，测量并记录原始数据（如各部间隙、对中数据），为回装提供依据。修理完成后，必须进行严格的单机试车，监测振动、温度、噪声等参数，合格后方可投入系统运行。

结论

AⅡ1100-1.23/0.881型风机作为AII系列单级双支撑风机的典型代表，其稳健的结构设计和针对性的配置，使其在应对复杂、苛刻的混合工业气体输送任务中展现出强大的适应性。深入理解其型号含义、介质特性、核心部件原理及维护修理要点，对于风机技术人员而言至关重要。只有将正确的选型、优质的材料、精良的制造与科学的维护相结合，才能确保这类关键设备在工业生产中长期、稳定、高效、安全地运行，为流程工业的连续生产保驾护航。

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