混合气体风机G4-68№11.2D技术解析与应用

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混合气体风机G4-68№11.2D技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：离心风机、G4-68№11.2D、混合气体输送、工业气体处理、风机维修、密封结构

一、离心风机基础与分类体系

离心风机作为工业气体输送的核心设备，其工作原理基于叶轮旋转产生的离心力对气体做功。当电机驱动叶轮高速旋转时，气体从轴向进入叶轮中心，在叶片作用下获得动能与压力能，最终经蜗壳汇集后从出口排出。风机的全压效率可通过风机全压等于动压加静压的公式计算，其中动压与气体密度和流速平方成正比，静压取决于系统阻力。

工业风机根据结构和工况需求分为多种系列：

“C”型多级风机：通过串联叶轮实现逐级增压，适用于中低压大流量场景，如C250-1.315/0.935型号中，流量250m³/min，出口压力-1.315atm，进口压力0.935atm； “D”型高速高压风机：采用高转速设计，适用于粉尘含量高的腐蚀性气体； “AI”型单级悬臂风机：叶轮悬臂安装，结构紧凑，适合中小流量工况； “S”型单级高速双支撑风机：转子两端支撑，稳定性强，用于高载荷环境； “AII”型单级双支撑风机：兼顾效率与刚性，广泛用于通用工业领域。

二、G4-68№11.2D型号深度解析

G4-68№11.2D为典型混合气体离心风机，其型号编码含义如下：

“G”：表示锅炉通风机（扩展用于工业气体）； “4”：压力系数0.4，反映风机抗压能力； “68”：比转速68，代表中低比转速高效区； “№11.2”：叶轮直径11.2分米（1120mm）； “D”：传动方式为悬臂支撑，电机通过联轴器直联。

该风机设计流量范围为15000-35000m³/h，全压覆盖2000-3500Pa，最高效率达85%。其叶轮采用后向叶片设计，降低能耗与磨损；蜗壳使用Q235B钢板焊接，内衬防腐涂层，适应弱腐蚀性混合气体。

三、混合气体输送特性与适配设计

工业混合气体常含SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等成分，需针对性设计：

二氧化硫(SO₂)气体：需采用316L不锈钢叶轮与碳环密封，防止酸性腐蚀； 氮氧化物(NOₓ)气体：过流部件喷涂铝基陶瓷涂层，抵抗化学侵蚀； 卤化氢气体(HCl/HF/HBr)：壳体需内衬聚四氟乙烯(PTFE)，轴承箱加装氮气吹扫系统，阻断酸性气体渗透。

风机气动设计需修正气体密度，实际流量与标准空气流量的换算公式为：实际流量等于标准流量乘以标准空气密度与实际气体密度比值的平方根。例如输送高温SO₂时，密度降至1.0kg/m³（标准空气1.2kg/m³），需重新计算轴功率。

四、核心部件与密封技术

风机主轴：42CrMo合金钢调质处理，临界转速需高于工作转速25%； 轴瓦轴承：锡青铜滑动轴承搭配强制润滑系统，油膜厚度需大于转子动态偏心量； 转子总成：动平衡等级不低于G6.3，叶轮焊缝经X射线检测； 密封系统：气封：迷宫密封间隙控制在0.3-0.5mm，减少内泄漏； 碳环密封：用于高压区，摩擦系数低于0.15；油封：骨架油封与机械密封组合，防止润滑油污染介质。

五、典型故障与维修方案

振动超标：成因包括转子结垢、轴瓦磨损或基础松动。维修时需清洗叶轮，刮研轴瓦至接触角60°-90°，并采用环氧树脂加固基础； 性能下降：检查密封间隙，碳环磨损量超过原厚度1/3需更换； 轴承过热：润滑油的运动黏度需保持在28-35cSt，定期清洗冷却器水垢。

六、工业气体风机选型要点

选型需综合气体组分、密度、温度及腐蚀性：

输送HF气体时，需全流道哈氏合金材质；对于易燃易爆气体，风机需符合ATEX防爆认证，叶轮做静电导除处理；多级风机（如C系列）适用于压力波动大的工况，通过级间导叶调节稳定性。

七、未来技术趋势

随着工业节能要求提升，风机正朝向三元流叶轮设计与智能变频控制发展。采用计算流体动力学优化叶片型线，可提升效率3%-5%；嵌入物联网传感器实时监测振动与密封状态，实现预测性维护。

结语
G4-68№11.2D作为混合气体处理的典型装备，其技术解析不仅涉及气动设计与材料科学，更需深入理解工业气体的腐蚀机理与运维实践。掌握核心部件维修与工况适配能力，是保障风机长周期稳定运行的关键。

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