混合气体风机：9-26№12.5D型离心风机深度解析与应用

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混合气体风机：9-26№12.5D型离心风机深度解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：混合气体风机、9-26№12.5D、离心风机、工业气体输送、风机配件、风机修理、气封、碳环密封

第一章：离心风机基础与型号体系概述

离心风机作为一种利用旋转叶轮将机械能转换为气体动能和压力能的流体机械，在工业生产中扮演着至关重要的角色，尤其在对混合气体、腐蚀性气体及特殊工艺气体的输送领域。其核心工作原理是，电机驱动风机主轴，带动叶轮高速旋转，叶轮中的气体在离心力作用下被甩向蜗壳，从而在叶轮入口处形成真空，不断吸入气体，同时在蜗壳内将动能转化为静压，最终将气体高压排出。

为了适应不同工况，风机发展出了多种系列，每种系列都有其独特的设计和应用侧重：

“C”型系列多级风机：通过将多个叶轮串联在同一主轴上的结构，实现气体压力的逐级增高。适用于需要较高压头但单级风机无法满足的场合。其型号解读，如“C250-1.315/0.935”，清晰地标明了系列、流量（250立方米/分钟）、出口压力（-1.315个大气压，通常指负压或表压）和进口压力（0.935个大气压）。若没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。 “D”型系列高速高压风机：该系列风机通常采用高转速设计，叶轮结构坚固，以产生极高的单级压头。本文重点解析的9-26№12.5D即属于此系列或其高压理念的延伸，专为克服高系统阻力而设计。 “AI”型系列单级悬臂风机：叶轮悬臂安装在主轴的一端，结构相对简单，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，转子动力学性能更优，适用于高转速、高负荷的工况，运行平稳性好。 “AII”型系列单级双支撑风机：与“S”型类似，采用双支撑结构，但可能在具体结构、密封或应用范围上有所不同，同样强调转子的稳定性和承载能力。

理解这些系列的区别，是正确选型和应用的基石。

第二章：9-26№12.5D型混合气体风机深度解析

2.1 型号释义与结构特点

“9-26№12.5D”这一型号蕴含了该风机的关键性能参数和结构信息：

“9-26”：这是风机的压力系数和比转数经化整后的值。其中“9”代表全压系数，“26”代表比转数。这个组合表明该型号风机属于高压离心风机系列，其性能曲线特点是高压力、中等流量。 “№12.5”：表示风机的机号，即风机叶轮外径的分米数。12.5号风机，其叶轮外径为1250毫米。机号是决定风机流量和压力的核心尺寸参数，机号越大，风机处理气态工质的能力通常越强。 “D”：代表风机的传动方式。在离心风机标准中，“D”表示悬臂支撑，采用联轴器传动。即风机的叶轮悬臂安装在主轴的一端，电机通过联轴器直接驱动主轴。这种结构紧凑，传动效率高。

该型号风机专为输送混合工业气体设计，其结构上必须考虑气体的潜在腐蚀性、毒性或易爆性。因此，其过流部件（如叶轮、蜗壳）常采用耐腐蚀材料制造，如Q345R、316L不锈钢，或在接触特殊介质侧堆焊耐蚀合金。

2.2 核心配件与功能详解

一台高性能的9-26№12.5D风机，依赖于其精密且可靠的内部配件协同工作：

风机主轴：作为整个转子系统的核心承力与传动部件，必须具有极高的强度、刚度和韧性。通常采用优质合金钢（如42CrMo）锻造而成，并经过精密的加工和热处理（如调质），确保其能承受叶轮巨大的离心力、气体力以及扭矩，长期运行而不发生疲劳断裂或过量变形。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器半体等旋转部件组装而成。动平衡精度是转子总成的生命线。任何微小的质量不平衡在高速旋转下都会被放大，导致剧烈振动，加速轴承和密封的损坏。因此，转子总成在装配后必须在动平衡机上达到严格的精度等级（如G2.5级）。 风机轴承与轴瓦：对于9-26№12.5D这类高压风机，滑动轴承（即轴瓦）的应用更为普遍。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨减摩材料浇铸在钢背上制成，与主轴轴颈形成油膜润滑。其优点是承重能力强、阻尼性能好、运行平稳、抗冲击。轴承箱则是容纳轴承/轴瓦和润滑油的部件，它需要良好的密封和散热设计。 气封与碳环密封：在风机内部，防止气体从高压区向低压区泄漏，以及润滑油进入流道至关重要。 气封（迷宫密封）：在转子和静子之间设置一系列连续的环形齿与槽，形成曲折的通道，使气体在通过时产生多次节流膨胀，从而有效降低泄漏量。这是最常用的非接触式密封。 碳环密封：由多个碳环组成的接触式或微接触式密封。碳材料具有自润滑、耐磨损、化学稳定性好的特点。在输送有毒、易燃或贵重气体时，碳环密封能提供比迷宫密封更优异的密封效果，防止介质外泄，保障安全和环境。油封：主要用于旋转轴伸出轴承箱处的密封，防止润滑油外漏和外界污染物进入轴承箱。常用形式有骨架油封、迷宫式油封或组合式密封。

第三章：混合工业气体的输送挑战与风机应对策略

输送混合工业气体，尤其是具有腐蚀性、毒性或特殊化学性质的介质，对风机提出了远超常规空气输送的要求。

可输送混合工业气体：泛指成分复杂的工艺气体。风机选材是关键，需根据气体成分中的腐蚀性因子（如Cl⁻, S等）选择合适的耐腐蚀金属或非金属材料。同时，密封系统必须可靠，防止有毒有害气体外泄。 输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇水形成亚硫酸，具有强腐蚀性。风机过流部件需采用超级奥氏体不锈钢（如904L）或双相不锈钢，密封需加强，壳体排水设计需通畅。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体同样具有腐蚀性，且可能在一定条件下形成硝酸。材料选择上需考虑耐硝酸腐蚀的不锈钢（如304L, 316L）。同时，这类气体可能具有氧化性，需注意密封材料的相容性。 输送氯化氢(HCl)气体：干态的HCl气体腐蚀性较弱，但一旦遇微量水汽即形成盐酸，腐蚀性极强。必须保证气体的露点温度低于运行温度，风机需采用全防腐设计，如哈氏合金、衬氟塑料（PTFE/PFA）或玻璃钢（FRP）。所有密封点必须绝对可靠。 输送氟化氢(HF)气体：HF是极具腐蚀性和毒性的气体，能腐蚀玻璃和大多数金属。通常需要采用蒙乃尔合金、因科镍合金或进行特殊的衬塑（如PTFE）处理。 输送溴化氢(HBr)气体：性质与HCl类似，遇水形成氢溴酸，腐蚀性强。材料选择与HCl工况类似，需高度耐卤素离子腐蚀的材料。 输送其他气体：如氧气风机需禁油并采用特殊材料以防燃爆；煤气风机需考虑防爆设计和焦油沉积的清理便利性。

对于9-26№12.5D风机，在用于上述气体时，其设计、材料、制造和密封方案都必须进行针对性定制。

第四章：风机维护与核心部件修理指南

定期的维护和及时的修理是保障风机长周期安全稳定运行的根本。

4.1 日常维护与监测

振动监测：使用振动分析仪定期监测轴承座的振动速度或位移值，是判断转子平衡、对中、轴承状态最有效的手段。振动超标是风机故障的首要征兆。 温度监测：轴承温度是另一重要参数。温度异常升高往往预示着润滑不良、轴承磨损或安装问题。 听音检查：定期用听棒监听轴承箱和机壳内部运行声音，异常的撞击、摩擦或连续啸叫声都预示着内部故障。 润滑油分析：定期取样分析润滑油的粘度、水分含量和金属磨屑，可以预判轴承的磨损状态。

4.2 核心部件常见故障与修理

风机转子总成：故障：动平衡失效（叶轮磨损、结垢、变形）、叶轮裂纹、轴颈磨损。修理：转子必须返厂或在有资质的车间进行。步骤包括：清洗、无损探伤（MT/PT）、校直主轴、修复磨损轴颈（如电刷镀、热喷涂）、更换或修复叶轮，最后进行高精度动平衡校正。叶轮结垢需彻底清理，但需注意方法，避免破坏平衡。 风机轴承与轴瓦：故障：巴氏合金层磨损、疲劳剥落、烧熔（抱轴）。修理：轻微磨损可刮研修复。严重损坏需更换新轴瓦。新轴瓦需进行刮研，确保其与轴颈的接触角度和接触点符合要求（通常接触角60°-90°，接触点2-3点/平方厘米）。安装时需保证合适的顶间隙和侧间隙。 气封与碳环密封：故障：密封齿磨损、碳环破裂或过度磨损。修理：磨损的迷宫密封齿可车削后镶套修复，或直接更换密封体。碳环密封属于易损件，需定期检查更换。安装新碳环时，需确保其与轴套的间隙符合标准，且弹簧预紧力适当。主轴：故障：弯曲、裂纹、键槽磨损。修理：微小弯曲（如小于0.05mm）可通过压力校正法修复。裂纹原则上不允许存在，一经发现需立即更换。磨损的键槽可通过补焊后重新铣削加工，或旋转一个角度新开键槽。

4.3 大修流程简述
风机大修是一项系统工程，通常包括：停机、隔离、断电、拆除相连管路和电机；吊开上机壳，吊出转子总成；全面检查清洗各部件；根据检查结果修理或更换损坏件；回装转子，调整叶轮与蜗壳的间隙、气封间隙；扣合上机壳；重新校正风机与电机的对中；最后进行单机试车和性能测试。

第五章：总结

9-26№12.5D型离心风机作为一款典型的高压风机，其设计和应用充分体现了工业领域对动力设备高性能、高可靠性的要求。深入理解其型号含义、核心配件的工作原理与选材，掌握其在输送混合及特殊工业气体时的关键技术要点，并建立起一套科学、前瞻性的维护与修理体系，是每一位风机技术从业者的核心职责。面对复杂的工况，从基础的离心理论出发，结合具体的介质特性，进行精细化的选型、操作与维护，才能确保风机系统始终处于最优运行状态，为生产流程的连续、安全与高效提供坚实保障。

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