混合气体风机DWT-I No18#技术解析与应用

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混合气体风机DWT-I No18#技术解析与应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：混合气体风机、DWT-INo18#、工业气体输送、风机结构、风机维修、离心风机、腐蚀性气体、轴瓦、碳环密封

引言

在现代化工、冶金、环保及能源等工业领域，风机作为气体输送与增压的核心设备，其性能与可靠性直接关系到生产流程的稳定与效率。其中，专门用于输送混合工业气体的离心风机，因其介质成分复杂、常伴有腐蚀、高温或易燃易爆特性，对风机的设计、材料及制造工艺提出了极高要求。本文将以DWT-I No18#混合气体风机为核心，系统解析其技术特点，并深入探讨风机在输送各类工业气体时的关键考量，同时对风机的核心配件与常见修理维护进行详细说明，为风机技术同行提供一份全面的参考。

一、离心风机基础与型号解读

离心风机的工作原理基于叶轮高速旋转产生的离心力。气体从风机轴心的进风口进入，在高速旋转的叶轮作用下获得动能和压力能，随后在蜗壳的扩压作用下，将部分动能转化为静压能，最终从出风口排出。其产生的全压（P）可以通过欧拉方程的基本形式来描述：风机全压等于空气密度、叶轮圆周速度以及气体在叶轮入口和出口处切向速度变化量的乘积，再乘以一个与风机效率相关的压力系数。

在工业应用中，风机的型号是其技术参数的浓缩体现。参考常见的鼓风机型号规则，如“C250-1.315/0.935”：

“C”代表“C”型系列多级离心鼓风机。 “250”表示风机在额定条件下的流量为每分钟250立方米。 “-1.315”表示风机出口处的绝对压力为-1.315个大气压（即负压，常用于抽吸工况）。 “/0.935”表示风机进口处的绝对压力为0.935个大气压。如果型号中没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。

遵循此逻辑，本文重点解析的 DWT-I No18#风机型号可作如下解读：

DWT：这通常是风机系列的代号，可能代表一种特定设计的低压或中压离心风机系列，常用于通风与气体输送。 I：此标识很可能代表风机的传动方式或结构形式。例如，它可能指代“I”式传动，即悬臂式结构，风机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。 No18#：这是风机的机号，是离心风机最关键的特征参数之一。它代表了风机叶轮外径的尺寸规格，通常以“分米（dm）”为单位。因此，No18#表示该风机的叶轮外径约为18分米，即1.8米。机号直接决定了风机的大小、通流能力以及所能达到的压头范围。

二、 DWT-I No18#混合气体风机深度解析

DWT-I No18#是一款大型离心风机，其1.8米的叶轮直径预示着它具备处理大风量的能力，适用于需要输送大量混合气体的工业场景。

设计与结构特点： 悬臂式结构（基于“I”型推断）：这种设计使得叶轮仅在一端由轴承支撑，简化了结构，便于维护和检修。但对于大型号风机，对转子的动平衡精度、主轴刚度及轴承性能要求极高，以防止运行中产生过大挠度和振动。 气体适应性：作为混合气体风机，其过流部件（如叶轮、蜗壳内壁）会根据输送气体的化学性质选择相应的耐腐蚀材料，如316L不锈钢、双相钢、镍基合金，或采用特种涂层、衬胶等防腐工艺。 性能参数范围：凭借No18#的大尺寸叶轮，该风机在常规工况下，流量范围预计可达每小时数万至数十万立方米。其全压能力则取决于叶轮的具体设计（如叶片型式、出口角）、转速以及气体密度，通常适用于中低压场合。

三、工业混合气体的输送挑战与风机选型

输送工业气体，尤其是具有腐蚀性、毒性或特殊化学性质的混合气体，是风机技术中的难点。下面结合常见风机系列与气体类型进行说明：

可输送的混合工业气体： 通用型系列（“AII”型、部分“S”型）：对于成分相对稳定、腐蚀性不强的常规混合气体，可选用结构坚固、经济性好的“AII”型系列单级双支撑风机或“S”型系列单级高速双支撑风机。它们双支撑的结构提供了良好的转子稳定性。 腐蚀性气体（如SO₂, HCI, HF, HBr）： 二氧化硫(SO₂)气体：遇水形成亚硫酸，腐蚀性强。风机需采用耐酸不锈钢（如316L）或更高级别的合金，密封系统必须严防泄漏。 氯化氢(HCI)气体：强腐蚀性，特别是湿氯气。风机材料需选用哈氏合金、钛材或内衬聚四氟乙烯（PTFE）。 氟化氢(HF)气体：能腐蚀玻璃和大多数金属，仅蒙乃尔合金、铜镍合金等少数材料适用。风机设计需极端谨慎。 溴化氢(HBr)气体：类似HCI，具有强腐蚀性和吸湿性。 适用系列：输送此类强腐蚀性气体，推荐使用过流部件为特种材料的“AI”型系列单级悬臂风机（结构相对简单，易于采用整体耐腐材料制造）或定制化的“S”型系列高速风机。密封必须采用高级别方案，如碳环密封或干气密封。 氮氧化物(NOₓ)气体：具有一定的腐蚀性和毒性，常出现在硝酸生产或锅炉烟气中。风机材料通常选用304或316不锈钢即可满足大部分工况。 高压高速工况：对于需要较高压头的工艺，如某些化学反应器的气体循环，“D”型系列高速高压风机是理想选择。其多级叶轮设计和高速运转能提供显著的压力提升。而对于大流量、中等压力的多级增压场合，“C”型系列多级风机则更为经济高效。

四、风机核心配件详解

以DWT-I No18#这类大型工业风机为例，其可靠运行依赖于一系列精密的核心配件：

风机主轴：作为传递扭矩、支撑转子的核心部件，必须具有极高的强度、刚度和疲劳寿命。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，确保轴颈部位的尺寸精度和表面光洁度。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，包括主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等。动平衡精度是衡量转子总成质量的关键指标，不平衡量需控制在严格标准内（如G2.5级），以减小振动和噪音。 风机轴承与轴瓦：对于DWT-I No18#这类大型风机，滑动轴承（即轴瓦）比滚动轴承更为常见。轴瓦通常由巴氏合金（一种耐磨的锡锑铜合金）浇铸在钢背上制成，形成优异的摩擦副。它依靠润滑油膜形成动压润滑，承载能力强，运行平稳，阻尼性好，但启动摩擦阻力较大，需要一套可靠的润滑油系统支持。 轴承箱：是容纳轴承（或轴瓦）和润滑油的壳体结构。它需要保证轴承的对中性，有效散热，并防止杂质侵入。 密封系统：气封：通常指迷宫密封，安装在叶轮入口与蜗壳之间等位置，通过一系列曲折的通道增加气体泄漏阻力，主要用于减少内部气体从高压区向低压区的泄漏。油封：安装在轴承箱两端，防止润滑油泄漏并阻挡外部灰尘进入轴承箱。常用形式有骨架油封、迷宫式油封等。 碳环密封：在输送有毒、贵重或危险气体时，这是关键的安全部件。由数个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成动态密封。它具有自润滑、耐腐蚀、摩擦系数低等优点，能实现极低泄漏率的密封，是处理上述腐蚀性、有毒工业气体的风机的首选密封形式。

五、风机常见故障与修理维护要点

大型工业风机的修理是一项专业性极强的工作。

常见故障： 振动超标：最常见的问题。原因可能包括：转子动平衡失效（结垢、叶片磨损）、对中不良、轴承/轴瓦磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足或喘振。 轴承/轴瓦温度高：润滑油质不佳、油量不足、冷却系统故障、轴承间隙不当或负载过高。 性能下降：流量或压力不足。原因有：进出口管路堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、转速下降或叶轮磨损腐蚀。 异常噪音：可能是轴承损坏、转子与静止件摩擦（扫膛）或进入喘振区。 修理流程与要点： 解体前检查：记录原始对中数据、间隙数据。盘车检查是否有摩擦声。 解体与清洗：有序拆卸，对所有零部件进行标识。彻底清洗，以便检查。 核心部件检查与修复：主轴：检查直线度、轴颈的尺寸和表面粗糙度。若弯曲需进行矫直或更换；轴颈磨损可采用喷涂、电刷镀等工艺修复。 转子总成：必须进行动平衡校正。对于DWT-I No18#这样的大转子，通常需要在动平衡机上进行。叶轮若有裂纹、严重磨损或腐蚀，需进行补焊修复（需注意焊接工艺防止变形）或更换。轴瓦：检查巴氏合金层是否有疲劳裂纹、剥落、磨损。若间隙超标或损伤，需重新刮瓦或更换新瓦。刮瓦是一项传统技艺，要求瓦面与轴颈接触均匀，接触角合适。密封：检查迷宫密封齿的磨损情况，更换碳环密封的碳环。所有密封间隙需调整至设计值。 回装与对中：严格按照装配工艺和设计要求恢复各部间隙（如叶轮与蜗壳的间隙、轴承游隙/间隙）。联轴器对中是关键步骤，必须使用百分表等工具确保电机与风机轴的同心度和平行度在允许误差内。 试运行：修理后必须进行空载和逐步加载试运行，监测振动、温度、噪声等参数，确保一切正常。

结语

DWT-I No18#混合气体风机是工业气体输送领域的一个典型代表。深入理解其型号含义、结构原理，并掌握其在不同腐蚀性介质下的应用要点，是确保风机安全、稳定、高效运行的基础。同时，对风机核心配件如主轴、转子、轴瓦及碳环密封等的深入了解，以及一套科学、规范的故障诊断与修理维护流程，是延长风机寿命、保障生产连续性的核心技术保障。随着工业技术的不断发展，对风机在特殊气体处理、能效和智能化运维方面提出了更高要求，这需要我们风机技术人员不断学习与探索。

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