混合气体风机：9-26№9.1D型风机深度解析与应用

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混合气体风机：9-26№9.1D型风机深度解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：离心风机、9-26№9.1D、混合气体、工业气体输送、风机配件、风机修理、气封、轴瓦、碳环密封

一、离心风机基础与工业气体输送概述

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。其工作原理基于牛顿第二定律和欧拉方程。当电机带动风机叶轮旋转时，叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，从而获得动能和压力能。气体离开叶轮进入蜗壳形机壳后，流速降低，部分动能进一步转化为静压能，最终从出口排出。与此同时，叶轮中心形成低压区，外部气体被持续吸入，构成连续流动。

在工业领域，风机输送的介质远不止洁净空气。许多工艺流程涉及具有腐蚀性、毒性、易燃易爆或含有颗粒物的混合气体。这对风机的设计、材料、结构和密封性能提出了严峻挑战。例如，在冶金、化工、环保等行业，风机需要可靠地处理二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等有害气体。因此，针对特定介质选择合适型号和配置的风机至关重要。

工业用离心风机根据结构和性能特点，形成了多个系列，以适应不同的工况需求：

“C”型系列多级风机：通过多个叶轮串联，逐级提高气体压力，适用于需要较高压头但流量相对稳定的场合。 “D”型系列高速高压风机：采用高转速设计，单级叶轮即可产生很高压力，结构紧凑，效率高。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装，结构简单，维护方便，适用于中低压工况。 “S”型系列单级高速双支撑风机：叶轮由两侧轴承支撑，转子稳定性好，适用于高转速、高性能要求的场合。 “AII”型系列单级双支撑风机：同样是双支撑结构，但设计和性能侧重点可能与“S”系列有所不同，通常具有更广的工况适应性。

这些系列风机在应对混合工业气体时，其核心差异体现在材料选择、密封形式、轴承配置以及冷却方式上，以确保在恶劣工况下的长期稳定运行。

二、 9-26№9.1D型混合气体风机深度解析

1. 型号释义与性能定位

型号“9-26№9.1D”是解读该风机特性的第一把钥匙。

“9-26”：这是风机的系列号。“9”代表风机在最高效率点时，压力系数乘以10后的化整值；“26”代表比转数的化整值。压力系数和比转数是表征风机气动性能的核心无量纲参数。压力系数高意味着在相同叶轮尺寸和转速下能产生更高的压力；比转数则反映了风机的流量-压力特性倾向，比转数较低（如26）的风机属于高压离心风机，其特性是流量相对较小，但能提供较高的出口压力。 “№9.1”：这表示风机的机号，即叶轮外径的公制尺寸为9.1分米，也就是910毫米。机号是决定风机体积和大致性能范围的关键尺寸。 “D”：这是传动方式的代号。在离心风机标准中，“D”表示悬臂支撑，采用联轴器传动。这种结构将叶轮直接安装在电机轴伸端或通过联轴器与电机直联，结构紧凑，传动效率高。

综合来看，9-26№9.1D是一款高压、小流量、悬臂式离心风机。它非常适合在需要克服较大系统阻力、输送气体量又不是特别巨大的工业流程中应用。

2. 输送气体特性说明

9-26№9.1D风机设计用于输送混合工业气体。这意味着其设计和材料选择必须考虑气体的以下特性：

腐蚀性：如SO₂、HCl、HF等气体遇水会形成酸，对碳钢部件造成严重腐蚀。因此，接触气体的过流部件（叶轮、机壳、进风口等）需采用耐腐蚀材料，如不锈钢（304、316、316L）、耐蚀合金（如蒙乃尔合金），或进行特种涂层处理（如聚四氟乙烯PTFE涂层、环氧树脂涂层）。毒性：输送有毒气体时，对风机的密封性能要求极高，必须防止任何形式的泄漏，确保操作人员安全和环境不受污染。 颗粒物含量：若混合气体中含有粉尘或固体颗粒，会加剧叶轮和机壳的磨损。此时需要选择耐磨材料（如NM360、NM400耐磨钢板）或堆焊耐磨层，并可能需要在结构上设计防磨措施。温度：气体温度会影响材料强度、密封性能以及轴承的冷却。高温工况需要选择高温材料，并考虑机壳冷却和轴承的散热设计。

因此，用户在选型9-26№9.1D或类似风机时，必须精确提供输送气体的详细成分、浓度、温度、含尘量等参数，以便制造商进行针对性的设计和材料选配。

三、风机核心配件详解

一台高性能、长寿命的离心风机，离不开每一个精密设计和制造的核心配件。

1. 风机主轴
主轴是传递扭矩、支撑转子旋转的核心零件。它必须具有极高的强度、刚度和耐磨性。通常采用优质中碳钢（如45号钢）或合金结构钢（如40Cr）锻造而成，并经过调质热处理以获得良好的综合机械性能。与轴承、密封配合的轴颈部位，需要进行精磨甚至表面淬火处理，以保证尺寸精度、表面光洁度和耐磨性。

2. 风机转子总成
转子总成是风机做功的核心部件，主要包括主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等。叶轮通过过盈配合或键连接固定在主轴上。转子在装配完成后，必须进行严格的动平衡校正，以消除不平衡质量。不平衡量过大会导致风机运行时产生剧烈振动，不仅噪音大，还会严重损害轴承、密封和基础，大大缩短风机寿命。精度等级通常要求达到G6.3或更高。

3. 风机轴承与轴瓦
对于9-26№9.1D这类悬臂式风机，轴承承受着径向力和轴向力的共同作用。

轴承类型：通常采用一对调心滚子轴承，既能承受径向负荷，也能承受一定的双向轴向负荷，并且能补偿少量的轴不对中。轴瓦：在大型或高速风机中，有时会采用滑动轴承（即轴瓦）替代滚动轴承。轴瓦与轴颈之间形成油膜，实现液体摩擦，具有承载能力大、耐冲击、运行平稳、寿命长等优点。轴瓦材料常为巴氏合金（白合金），它质地软、顺应性好，能嵌入微小硬粒，保护轴颈。但滑动轴承需要一套复杂的润滑油系统（油箱、油泵、冷却器、过滤器等）支持。

4. 密封系统:安全运行的守护神
在输送危险或贵重气体时，密封是风机的生命线。

气封：通常指迷宫密封。它在转子和静子之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，通过节流效应极大地增加气体泄漏阻力。迷宫密封是非接触式密封，可靠性高、寿命长，但存在微量泄漏，通常用作级间密封或与其他密封组合使用，降低主密封的负荷。 碳环密封：这是一种接触式干气密封。由多个碳环在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成径向密封。碳材料具有自润滑性，摩擦系数低，密封效果好，能实现几乎零泄漏。它特别适合于不允许润滑油污染介质或介质本身具有润滑性的工况。在输送SO₂、NOₓ等气体时，碳环密封是常见选择。油封：主要用于轴承箱的密封，防止润滑油泄漏和外部污染物进入轴承箱。常见的有骨架油封（橡胶唇口密封）或填料密封。其可靠性直接关系到轴承的润滑和寿命。

5. 轴承箱
轴承箱是容纳和固定轴承、并提供润滑的部件。其设计要保证轴承的对中精度，并具有良好的散热性能。箱体内储有润滑油（或通过油路系统供油），对轴承进行润滑和冷却。轴承箱上通常设有油位镜、温度计插孔和呼吸器（用于平衡内外压力）。

四、风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后，难免会出现故障。及时的诊断和正确的修理是恢复性能、保障生产的关键。

1. 振动超标
这是最常见的故障。

原因：转子不平衡（叶轮磨损、结垢、零件松动）、轴承损坏、联轴器对中不良、地脚螺栓松动、基础刚性不足、喘振等。修理：首先停机检查紧固件。然后对转子进行现场动平衡或返厂平衡。检查并更换损坏的轴承。重新精确校正电机与风机的对中。

2. 轴承温度过高

原因：润滑油量不足或油质恶化、润滑油牌号不正确、冷却不良、轴承安装不当（过紧或过松）、轴承本身缺陷、振动过大导致附加负荷。修理：检查油位、油质，按规定换油。检查冷却水路是否畅通。检查轴承游隙和安装状态。若轴承损坏，立即更换。

3. 风量或风压不足

原因：转速不符、系统阻力增大（管道堵塞、阀门开度小）、进口过滤器堵塞、叶轮磨损严重导致间隙过大、机壳或密封泄漏严重、气体密度与设计值偏差大。修理：检查电机转速和电压。清理系统和过滤器。检查叶轮与进风口（或机壳）的径向和轴向间隙，如磨损超标，需修复或更换叶轮。检查并修复泄漏点。

4. 密封失效

碳环密封磨损：更换碳环，并检查弹簧力和轴套磨损情况。 迷宫密封磨损：间隙超标后，需更换或修复密封齿。 油封泄漏：更换油封，检查轴颈是否有磨损沟槽。

修理通用流程：停机断电挂牌→拆卸并清洁各部件→全面检测（尺寸精度、形位公差、表面损伤）→确定修理方案（修复或更换）→精密装配（确保清洁、对中、间隙）→单机试车（检查振动、温度、噪声）→联动负载试运行。

五、工业特种气体输送风机选型参考

如前所述，针对不同的工业气体，风机的配置需量身定制。以下结合其他系列风机型号进行说明：

输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇湿形成亚硫酸，腐蚀性强。可选用“AII”型系列单级双支撑风机，过流部件采用316L不锈钢，密封优先选用碳环密封，确保零泄漏。轴承箱需有良好隔离，防止酸气侵入。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体同样具有强氧化性和毒性。“S”型系列单级高速双支撑风机因其转子稳定性好，适合在此类关键工艺中应用。材料可选用304不锈钢，密封系统需采用“迷宫密封+碳环密封”的组合形式。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体：这些都是强腐蚀性酸气，尤其HF能腐蚀玻璃和大多数金属。风机材料需升级为耐卤离子腐蚀的哈氏合金或进行厚PTFE衬里处理。传动方式可考虑采用“C”型多级风机，通过长轴设计将轴承箱与腐蚀性气体完全隔离。 鼓风机型号“C250-1.315/0.935”解析：此型号清晰地展示了多级风机的性能表述方式。“C”代表系列；流量为每分钟250立方米；“-1.315”表示出口压力为-1.315个大气压（表压，即负压，常用于抽真空系统）；“/0.935”表示进口压力为0.935个大气压（绝对压力）。这种明确的压力标识对于工艺计算至关重要。若没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。

六、总结

9-26№9.1D型离心风机作为高压风机的典型代表，其成功应用建立在对其性能特点、核心配件、潜在故障及维修方法的深刻理解之上。在面对复杂的混合工业气体时，绝不能将其视为普通通风设备。从主轴、转子到轴承和密封，每一个环节的精心设计与制造，都是保障风机在苛刻条件下安全、稳定、长效运行的基石。

作为风机技术人员，我们不仅要会操作，更要懂原理、会诊断、能维护。通过将理论知识与实践经验相结合，才能充分发挥每一台设备的潜能，为工业生产的安全、环保和高效保驾护航。在选择风机时，务必与专业制造商充分沟通工况细节，确保风机从材料、结构到密封形式都完全适配您的工艺需求。

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