混合气体风机：9-26№16D型离心风机深度解析与应用

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混合气体风机：9-26№16D型离心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№16D、混合气体、工业气体输送、风机配件、风机修理、轴瓦、碳环密封

第一章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角动量守恒定律。当电机驱动风机叶轮高速旋转时，叶片间的气体在离心力的作用下被甩向叶轮外缘，经蜗壳形机壳的收集与导向，将气体的速度能（动能）转化为压力能，最终从出口排出。与此同时，叶轮中心部位因气体被甩出而形成低压区，外部气体在大气压作用下被源源不断地吸入，从而形成连续的气体输送。

其核心性能参数主要包括：

流量：单位时间内风机输送的气体体积，通常以立方米每分钟或立方米每小时表示。全压：风机出口截面与进口截面的全压之差，代表风机赋予每立方米气体的总能量，单位是帕斯卡或千帕。转速：风机叶轮每分钟的旋转次数，单位是转每分钟。功率：分为轴功率（风机主轴所需的功率）和有效功率（单位时间内气体从风机获得的能量）。风机效率即为有效功率与轴功率之比。

在工业领域，风机所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工业气体。这对风机的设计、材料选择、密封形式和运行维护提出了特殊要求。常见的工业气体介质包括：

二氧化硫(SO₂)气体：常见于硫酸制造、冶金和火力发电的烟气中，遇水形成亚硫酸，具有强腐蚀性。 氮氧化物(NOₓ)气体：主要产生于燃烧过程，化学性质活泼，易形成硝酸，腐蚀设备。 氯化氢(HCl)气体：极易溶于水形成盐酸，腐蚀性极强。 氟化氢(HF)气体：不仅腐蚀性强，还能侵蚀玻璃和硅酸盐材料。 溴化氢(HBr)气体：与氯化氢类似，具有强酸性和腐蚀性。 其他气体：如煤气、沼气、一氧化碳等，可能具有毒性或爆炸风险。

输送这些气体时，风机必须采用耐腐蚀材料（如不锈钢、镍基合金、钛材、特种涂层），并配备高效的密封系统，防止有毒有害气体泄漏，确保安全生产和环境友好。

第二章 9-26№16D型风机深度解析

9-26№16D是我国通风机行业广泛应用的一个高压离心风机型号，其命名规则蕴含了该风机的主要结构和工作特性。

“9-26”：这组数字代表该风机系列的空气动力学略图型号。“9”表示风机在最高效率点时，其压力系数乘以10后的化整值；“26”表示比转数的化整值。比转数是一个反映风机流量、压力和转速之间综合关系的无量纲数，它表征了风机的几何相似特性。9-26系列属于前向叶片风机，其特点是压力高、流量相对较小。 “№16”：这表示风机的机号，代表叶轮外径的分米数。因此，№16风机的叶轮外径为16分米，即1.6米。这是一个大型风机，通常用于需要大流量或高风压的工业场合。 “D”：这个字母表示风机的传动方式。根据国家标准，“D”型表示悬臂支撑，采用联轴器传动。即风机的叶轮悬臂地安装在主轴的一端，电机通过联轴器直接驱动风机主轴。这种结构紧凑，传动效率高。

性能特点与应用场景：
9-26№16D风机属于高压离心风机，其性能曲线陡降，意味着在转速不变的情况下，流量变化对风压的影响较大，稳定性好。它适用于压力要求高、管网阻力较大的系统。在混合气体输送领域，经过特殊的材质和密封设计后，该型号风机可用于输送上述含有一定腐蚀性成分的工业气体，例如在环保设备的烟气输送、化工流程中的工艺气体循环等环节。

第三章风机核心配件详解

一台高性能、长寿命的离心风机，离不开其精密设计和制造的核心配件。对于9-26№16D这类输送特殊介质的风机，配件的要求更为严苛。

风机主轴：作为传递扭矩和支撑转子的核心部件，必须具备极高的强度、刚度和耐磨耐腐蚀性。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，确保其尺寸精度和动态平衡性。在腐蚀性环境中，主轴与介质接触的部分可能需要采用镀层或包覆耐蚀材料。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成。叶轮是气体获得能量的直接部件，其型线、叶片数量和进口角度直接决定风机性能。对于输送腐蚀性气体，叶轮需采用不锈钢（如316L）、双相钢甚至哈氏合金制造。转子总成在装配前必须进行严格的动平衡校正，以消除不平衡离心力，保证风机平稳运行。 风机轴承与轴瓦：对于9-26№16D这类大型风机，滑动轴承（即轴瓦）的应用比滚动轴承更为普遍。轴瓦通常由巴氏合金（一种耐磨减摩的白色合金）浇铸在钢背上制成，形成轴颈的支撑面。其工作原理是依靠润滑油在轴与瓦之间形成一层稳定的油膜，实现液体摩擦，具有承载能力强、耐冲击、运行平稳的优点。轴承箱是容纳轴承和润滑油的部件，需保证良好的密封和散热。 密封系统：这是防止介质泄漏和润滑油外泄的关键，对于输送有毒有害混合气体至关重要。气封：通常指迷宫密封，通过在旋转件和静止件之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，使气体多次节流而产生密封效果。它主要用于减少机内气体从高压区向低压区的泄漏。油封：主要用于防止轴承箱的润滑油向外泄漏，并阻止外部灰尘进入。 碳环密封：在输送危险气体时，这是比迷宫密封更高级的选择。它由一组精密的碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套端面，形成轴向接触式密封。碳环具有自润滑、耐腐蚀、耐高温的特性，能实现极低的泄漏率，是确保安全和环保的核心部件。

第四章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，会出现各种故障。及时的诊断与正确的修理是保障生产的关键。

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）、对中不良、轴承/轴瓦磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足、接近临界转速等。修理：首先检查并紧固地脚螺栓。停机后，检查联轴器对中情况，使用百分表进行精确校正。对转子进行现场动平衡或返回车间进行动平衡校正。检查轴瓦间隙，若超过允许值（通常为轴颈直径的千分之一点二到千分之一点五），需刮瓦或更换。 轴承温度过高：原因：润滑油油质不佳、油量不足；冷却系统故障；轴瓦刮研不良，接触点不符合要求；轴承装配间隙过小；转子动平衡差导致附加载荷。修理：检查润滑油品牌、粘度及清洁度，定期过滤或更换。清理冷却水盘管或换热器。检查轴瓦，要求接触面积不小于70%，且接触点均匀分布。重新调整轴承间隙。 风量或风压不足：原因：转速未达额定值；进口过滤器堵塞；叶轮磨损严重导致间隙增大；机壳或管道漏风；气体介质密度与设计值偏差大。修理：检查电机和传动系统。清洗进口滤网。检查叶轮，若磨损超标需进行堆焊修复或更换。堵漏。核实工况介质条件是否与风机选型匹配。 密封泄漏：原因：碳环磨损、弹簧失效；迷宫密封齿磨损；密封间隙过大。修理：定期检查密封状态，对碳环密封，需按周期更换碳环组件。对迷宫密封，可修复或更换密封体。

大修流程简述：风机大修是一项系统性工程，通常包括：停机、断电、隔离；拆除相连管道和联轴器；吊出转子总成；全面检查清洗各部件（叶轮、主轴、密封、轴承）；测量所有配合间隙和形位公差；更换所有易损件（密封、轴承、润滑油）；修复或更换超标部件；重新组装并严格对中；最后进行单机试车和性能测试。

第五章工业气体风机系列概览与选型参考

除了9-26系列，针对不同的工业气体输送需求，市场上还有多种成熟的风机系列。它们的型号编码规则与前述“C250-1.315/0.935”示例类似，承载了丰富的性能信息。

“C”型系列多级风机：由多个单级叶轮串联组成，每一级叶轮都对气体增压，从而获得单级风机无法达到的极高压力。适用于长距离管道输送、工艺反应器强制送风等高压场合。其型号如“C250-1.315/0.935”，清晰地标明了流量、出口压力和进口压力。 “D” 型系列高速高压风机：通常采用高转速设计（可能通过齿轮箱增速），在单级或两级结构下实现高压输出。结构紧凑，效率较高。适用于需要高压但空间有限的场合。 “AI” 型系列单级悬臂风机：与9-26№16D的传动方式类似，叶轮悬臂安装。结构简单，维护方便。适用于中低压、大流量的工况。 “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，转子稳定性好，适用于更高转速和更大功率的场合。常用于空分、制冷等领域。 “AII” 型系列单级双支撑风机：同样是双支撑结构，但通常转速和压力范围与“S”型有所区别，是工业领域应用最广泛的通用型风机之一。

选型指导：在选择输送工业气体的风机时，必须遵循以下步骤：

明确介质成分与特性：准确了解气体的化学成分、温度、湿度、含尘量、腐蚀性、毒性、爆炸极限等。 确定工况参数：精确计算所需的流量、进口压力、出口压力（全压）。 选择风机系列：根据压力和流量需求，初步匹配风机系列（如高压小流量选9-26或多级C型，大流量中压选AII型）。 确定材质与密封：根据气体腐蚀性确定过流部件（叶轮、机壳）材质。根据安全环保要求选择密封形式（优先碳环密封）。 核算性能与功率：利用风机性能曲线或选型软件，确保工况点落在风机的高效区内，并计算所需轴功率，选择合适的电机。 考虑辅助系统：配套相应的润滑系统、冷却系统、监测仪表（振动、温度）和安全阀等。

结语

离心风机，特别是应用于混合工业气体领域的风机，是工业生产的动脉。深入理解如9-26№16D这样的典型风机的内在机理、核心配件技术、维护修理要点，并熟悉各类风机系列的适用场景，是每一位风机技术从业者的基本功。在面对具体工况时，严谨的选型、优质的材料、精良的制造、规范的安装与科学的维护，共同构成了风机安全、高效、长周期运行的基石。唯有如此，才能让这些“工业肺腑”在复杂的生产环境中稳定呼吸，为流程工业的连续与安全保驾护航。

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