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混合气体风机:9-26No16D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、9-26No16D、离心风机、工业气体输送、风机维修、风机配件、气封、轴瓦

引言

在工业生产中,离心风机作为气体输送与增压的核心设备,其应用遍及化工、冶金、环保等诸多领域。特别是用于输送混合工业气体或特定腐蚀性、有毒气体的风机,对设计、材料及运行维护提出了更高要求。本文将聚焦于混合气体风机的典型代表:9-26No16D型离心风机,对其进行深度解析,并系统阐述其输送介质特性、关键配件及维修要点,同时对比介绍工业领域常见的其他风机系列。

第一章 离心风机基础与型号解读

离心风机的工作原理基于动能转换。当电机驱动风机叶轮高速旋转时,气体从轴向进入叶轮,在离心力作用下被甩向叶轮外缘,其流速和压力均获得增加。高速气体随后进入蜗壳形机壳,流速降低,部分动压进一步转化为静压,最终以较高压力的形式从出口排出。

风机型号是理解其性能与结构的第一把钥匙。以9-26No16D为例:

“9-26”:此为风机的压力系数与比转数(一种表征风机流量、压力和转速之间综合关系的无量纲数)。9代表高压系数,26代表高效率点的比转数。此组合表明该风机属于高压系列。 “No16”:表示风机的机号,即叶轮外径的分米数。No16意味着叶轮外径为16分米,即1.6米。机号直接关联风机的排风能力和结构尺寸,机号越大,风量和全压通常也越高。 “D”:代表风机的传动方式。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,主轴另一端通过联轴器与电机相连。这种结构紧凑,适用于中等容量和压力的工况。

参照此命名规则,我们可以理解鼓风机型号“C250-1.315/0.935”:“C”指C系列多级离心鼓风机;“250”表示进口流量为每分钟250立方米;“-1.315”表示出口处为负压,绝对压力为-1.315个大气压(约-133.4 kPa);“/0.935”表示进口绝对压力为0.935个大气压(约94.7 kPa)。若无“/”及后续数字,则默认进口压力为1个标准大气压。

第二章 9-26No16D风机输送气体特性说明

9-26No16D风机设计用于处理多种混合工业气体。其性能核心在于气体介质的物理化学性质。

气体密度的影响:风机的全压与气体密度成正比。输送密度大于空气的气体(如二氧化硫)时,在相同转速下,风机所需功率会增加;反之,输送密度较小的气体(如氨气),功率会降低。风机选型时,必须根据实际工况下的气体密度进行性能换算。 腐蚀性与材料选择:输送腐蚀性气体是混合气体风机的常见工况。 输送二氧化硫(SO₂)气体:SO₂遇水形成亚硫酸,腐蚀性强。与气体接触的过流部件(叶轮、机壳)需采用不锈钢(如316L)或更高级别的耐蚀合金。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:NOₓ同样具有强氧化性和腐蚀性,需选用耐腐蚀材料。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体:这些卤化氢气体酸性极强,尤其是HF能腐蚀玻璃和含硅材料,对大多数金属有强烈腐蚀作用。通常需要采用哈氏合金、蒙乃尔合金或在碳钢基体上进行橡胶、聚四氟乙烯等特种衬里处理。 安全性考虑:对于易燃易爆或有毒气体,风机的密封系统至关重要,必须防止泄漏。同时,对于可能凝结或积聚粉尘的气体,需要考虑机壳的保温或排污设计。

第三章 关键配件与密封系统详解

一台高性能的混合气体风机离不开其精密的内部配件。

风机主轴:作为传递扭矩和支撑旋转部件的核心,必须具有极高的强度、刚性和疲劳韧性。通常采用优质合金钢(如40Cr、42CrMo)经锻造、热处理及精密加工而成。 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,不平衡将导致振动和噪音,严重时损坏轴承和密封。 风机轴承与轴瓦:对于9-26No16D这类中型高压风机,滑动轴承(即轴瓦)应用普遍。轴瓦通常由巴氏合金等减摩材料浇铸在钢背上制成,依靠形成润滑油膜来支撑主轴,具有承载能力强、运行平稳、耐冲击的优点。需要稳定的稀油润滑系统支持。 轴承箱:是容纳轴承(或轴瓦)并提供润滑空间的部件,其结构需保证良好的散热和密封,防止润滑油泄漏和杂质进入。 密封系统:这是防止介质泄漏和油料外泄的生命线,尤其对于输送有害气体。 气封:通常指迷宫密封,在轴与机壳间形成一系列节流间隙与膨胀空腔,利用气体流动阻力来减小泄漏。结构简单,可靠性高。 油封:用于轴承箱两端,防止润滑油沿轴颈向外泄漏。 碳环密封:一种接触式机械密封,由多个碳环组成,在弹簧力作用下与轴保持紧密接触,实现极佳的气体密封效果。常用于密封有毒、贵重或易燃易爆气体,是混合气体风机在苛刻工况下的重要选择。

第四章 风机常见故障与修理要点

风机的稳定运行依赖于定期维护和及时修理。

振动超标:最常见故障。原因包括:转子不平衡(需重新进行动平衡校正)、轴承/轴瓦磨损(检查间隙,更换)、对中不良(重新找正联轴器)、地脚螺栓松动、叶轮结垢或磨损。 轴承/轴瓦温度过高:原因可能是润滑油不足或变质、润滑油牌号不正确、冷却系统故障、轴承装配间隙不当(过紧或过松)、负载过大。 风量或风压不足:可能由于转速未达额定值、进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、叶轮磨损或腐蚀导致效率下降、气体介质密度与设计值偏差过大。 密封失效:表现为气体外泄或润滑油泄漏。需检查迷宫密封间隙、更换老化的油封或磨损的碳环。对于碳环密封,还需检查弹簧弹力是否足够。

修理流程通常为:停机断电挂牌→拆除相连管道与电机→吊开上机壳→检测并吊出转子总成→全面检查测量各部件(叶轮、轴、密封、轴承)→根据检查结果进行修复或更换(如补焊叶轮、磨轴、换轴瓦)→清洗所有部件→严格按照装配工艺回装(特别注意轴承间隙、叶轮与主轴的配合、各密封间隙)→最后进行对中和单机试车。

第五章 工业气体输送风机系列概览

除了9-26No16D所代表的“D”型系列,工业领域还有其他专门设计的系列以满足不同需求:

“C”型系列多级风机:通过多个叶轮串联,逐级增压,能实现单台风机极高的出口压力。适用于需要高压头但流量不大的工艺,如气力输送、反应釜曝气等。其结构相对复杂,维护要求高。 “AI”型系列单级悬臂风机:与9-26No16D的“D”型类似,均为悬臂结构,但“AI”系列可能针对更广泛的常规工况设计,压力和流量覆盖面广。 “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,稳定性优于悬臂式。通常采用齿轮箱增速,以达到极高的转速,从而在单级叶轮上获得高压力。适用于高压、小流量的场合,如空分装置。 “AII”型系列单级双支撑风机:同样是双支撑结构,但通常为直联或皮带传动,转速相对“S”型较低,适用于大流量、中高压的稳定工况,可靠性高。

选择何种系列,需综合考量气体成分、流量、压力、温度、安全性、效率及成本等因素。

结论

9-26No16D型离心风机作为高压混合气体风机的典型产品,其性能优越,结构可靠。深入理解其型号含义、气体输送特性、关键配件(尤其是密封系统)以及维护修理知识,对于保障风机在复杂工业环境下的长期稳定运行至关重要。同时,了解“C”、“S”、“AII”等不同系列风机的特点,能够帮助技术人员在面对多样化的工业气体输送需求时,做出更合理的设备选型与运维决策。风机技术不断发展,唯有持续学习与实践,方能驾驭好这些工业的“肺腑”。

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