混合气体风机SFGX130-1№18D技术解析与应用

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混合气体风机SFGX130-1№18D技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：混合气体风机、SFGX130-1№18D、工业气体输送、风机配件、风机修理、离心风机、腐蚀性气体、轴瓦、碳环密封

一、离心风机基础与工业气体输送概述

离心风机作为流体输送的核心设备，其工作原理基于叶轮高速旋转产生的离心力。当电机驱动风机主轴带动叶轮旋转时，气体从轴向进入叶轮中心，在离心力作用下被加速并甩向叶轮外缘，流经蜗壳时动能转换为静压能，最终从出风口排出。其产生的压力与气体密度、叶轮转速的平方成正比，流量则与叶轮结构和转速相关。在工业领域，风机常需处理各类混合气体，其成分、温度、压力、腐蚀性及含尘量均对风机设计、材料选择及运行维护提出特殊要求。

工业气体输送，特别是化工、冶金、环保等行业，涉及的气体介质复杂多样：

混合工业气体：通常指含有多种化学成分的工艺尾气或反应气体，可能兼具腐蚀性、毒性或爆炸性。 二氧化硫(SO₂)气体：常见于燃煤烟气、硫酸制造过程，具有强腐蚀性，遇水形成亚硫酸加剧设备腐蚀。 氮氧化物(NOₓ)气体：主要来自高温燃烧过程，化学性质活泼，易与水分反应生成硝酸，腐蚀金属部件。 氯化氢(HCl)气体：在氯碱工业、有机合成中常见，吸湿性强，形成盐酸对多数金属产生严重腐蚀。 氟化氢(HF)气体、溴化氢(HBr)气体：均为强腐蚀性、有毒气体，对硅酸盐材料及多数金属有侵蚀作用。 其他气体：如氨气、硫化氢等，也需根据其化学特性选择相容的材料和密封形式。

因此，针对特定气体的风机设计，需综合考虑气体成分、操作条件（温度、压力）、安全规范及长期运行可靠性。

二、SFGX130-1№18D型混合气体风机深度解析

SFGX130-1№18D是一款专为输送复杂成分、可能具腐蚀性的混合工业气体而设计的高性能离心风机。其型号解析如下：

“SFGX”：代表风机系列代号，通常指示其结构形式与应用特性（如双支撑、耐腐蚀设计）。 “130”：通常表示风机叶轮直径的近似值（单位为厘米），即叶轮直径约为1300毫米，直接影响风机的流量和压力能力。 “-1”：常指单级压缩结构，即气体经过一次叶轮加速增压。 “№18”：是俄系风机规格的常见标注方式，与叶轮直径或机号相关，此处可能对应特定的性能区间或尺寸规格。 “D”：通常表示风机的传动方式或结构变型，例如可能指采用联轴器直联、特定支撑形式或耐腐蚀材质版本。

参照类似型号（如鼓风机“C250-1.315/0.935”）的解读逻辑，SFGX130-1№18D的性能参数可推断为：设计流量较大（具体需查性能表），出口压力为一个大气压级别（具体值如-1.3kPa或更高，需依据性能曲线），若没有“/”分隔进气压数据，则默认进口压力为标准大气压。

该风机在设计上，为应对混合气体的潜在腐蚀性，其过流部件（如叶轮、蜗壳）可能采用不锈钢（如304、316、2205双相钢）、合金材料（如蒙乃尔、哈氏合金）或施加特种防腐涂层。其结构形式可参考 “S”型系列单级高速双支撑风机或 “AII”型系列单级双支撑风机，具有高刚性、运行平稳、适用于较高压力和恶劣工况的特点。

三、关键配件系统详解

风机的高效、稳定、长周期运行，依赖于其精密设计的配件系统。SFGX130-1№18D型风机的主要配件包括：

风机主轴：作为动力传递的核心部件，通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造而成，经过调质热处理和精密磨削，确保具有极高的抗扭强度、疲劳强度和尺寸精度。主轴的设计需充分考虑临界转速，避免在工作转速范围内发生共振。 风机轴承与轴瓦：对于大型、重载风机如SFGX130-1№18D，常采用滑动轴承（即轴瓦）而非滚动轴承。轴瓦通常由巴氏合金（一种锡锑铜合金）衬层浇铸在钢背之上制成，具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力，能形成稳定的润滑油膜，承受巨大的径向载荷并阻尼振动。轴承座内设有供油孔和油槽，确保润滑油能持续进入轴瓦与轴颈的间隙。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成一个高速旋转的动平衡体。叶轮作为核心做功元件，其型线设计、叶片数量及出口角直接决定风机性能。制造过程中，每个部件都需经过精密动平衡校正，确保转子总成在工作转速下的残余不平衡量在标准允许范围内，这是减少振动、保证平稳运行的关键。 密封系统：气封：通常指级间密封或轴端迷宫密封，通过一系列环状齿隙形成曲折路径，极大增加气体泄漏阻力，主要用于减少内部气体从高压区向低压区的串漏。油封：安装在轴承箱端盖等处，主要作用是防止轴承润滑油向外泄漏，并阻挡外部灰尘、水分进入轴承箱。常用材料为耐油橡胶或聚四氟乙烯。 碳环密封：在处理有毒、有害或贵重气体时，碳环密封是关键配置。它由若干组具有自润滑特性的石墨环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成极佳的气体密封。其优点是耐磨、耐高温、化学稳定性好，能有效防止危险介质外泄至大气中。 轴承箱：是容纳轴承（轴瓦）、润滑油及冷却系统的壳体。它必须具备足够的刚度和强度以支撑转子重量和运行载荷，内部设计有合理的油路，保证润滑油能均匀分布到轴瓦表面。大型风机的轴承箱常集成水冷夹套或盘管，用于带走摩擦和气体传递的热量，维持油温在合适范围。

四、工业气体输送风机的特殊考量

针对不同特性的工业气体，风机在设计、选材和配置上需进行专门优化：

输送SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等强腐蚀性气体：过流部件必须选用耐相应介质腐蚀的材料。例如，对于湿氯气或含HF气体，常选用高牌号不锈钢（如316L）或镍基合金（如哈氏C-276）；对于干式气体，材料选择范围可适当放宽。密封系统需高度可靠，优先采用碳环密封或干气密封，防止有毒气体外泄。 输送易燃易爆混合气体：风机需满足防爆标准，电机、仪表等电气部件需采用防爆型。叶轮与机壳可能采用有色金属（如铝青铜）以避免机械摩擦产生火花。轴承温度监测和振动监测系统至关重要。 输送含尘或颗粒物气体：需考虑叶轮的抗磨损设计，如采用开放式或径向直板叶片，减少积灰；或对叶片工作面堆焊耐磨层（如碳化钨）。必要时在风机进口前设置高效除尘装置。 高温气体输送：需选用耐热钢材（如15Mo3、304H），轴承箱需有强力冷却系统，转子需进行热态对中计算，并可能采用冷风密封或水冷轴套等措施保护轴承和密封。

五、风机常见故障与修理要点

风机的定期维护与及时修理是保障其寿命和运行效率的关键。

振动超标：这是最常见的故障。原因包括：转子不平衡（叶轮积垢、磨损或叶片断裂）、对中不良、轴承（轴瓦）磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足或接近临界转速。修理时需重新进行动平衡校正、精确对中、更换磨损部件。 轴承温度过高：可能因润滑油油质劣化、油量不足、冷却系统故障、轴瓦间隙过小或过大、负载过大引起。需检查润滑系统，调整或更换轴瓦，确保冷却水畅通。 性能下降（风量/风压不足）：可能因间隙（如叶轮与蜗壳、密封间隙）因磨损增大导致内泄漏严重、进口过滤器堵塞、转速下降或气体密度变化所致。需检查并调整关键运行间隙，清理管路。 异常噪音：可能源于轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振（系统阻力过大，进入不稳定工作区）或松动部件。需立即停机检查，识别声源。 气体泄漏：密封件（碳环、油封）老化或磨损是主因。需定期检查更换密封件，对于碳环密封，还需检查弹簧预紧力和轴套磨损情况。

修理流程一般包括：停机隔离与置换 -> 解体检查 -> 清洗检测 -> 修复或更换损坏件（如堆焊修复叶轮、刮研轴瓦、更换碳环）-> 重新组装与对中 -> 单机试车与性能测试。特别强调，修理后的动平衡校验和精确对中是确保修理质量的核心环节。

六、与其他系列风机的对比参考

“C”型系列多级风机：如C250-1.315/0.935，通过多个叶轮串联实现更高压比，适用于需要中等流量、较高压力的工况，但结构相对复杂，维护点较多。 “D”型系列高速高压风机：通常采用增速齿轮箱，转速极高，适用于小流量、超高压力的场合，对转子动力学和轴承系统要求极为苛刻。 “AI”型系列单级悬臂风机：结构紧凑，成本较低，适用于中小流量和压力，但悬臂结构对转子平衡和轴承寿命要求高，不适合重型载荷或极端工况。 “S”型系列单级高速双支撑风机：与SFGX130-1№18D类似，高转速、双支撑设计，刚性好，运行稳定，适用于高压、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，通常转速低于S型，但坚固耐用，维护方便，广泛应用于各种工业气体输送，是SFGX系列的近亲。

SFGX130-1№18D型混合气体风机，综合了高性能、高可靠性及针对恶劣介质的适应性，是处理复杂工业气体的优选方案之一。深入理解其工作原理、部件特性及维护要点，对于风机技术人员进行设备选型、日常维护和故障排除至关重要。

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