煤气风机AII(M)1500-1.0836/0.8036技术详解与工业气体输送应用

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煤气风机AII(M)1500-1.0836/0.8036技术详解与工业气体输送应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：煤气加压机、AII(M)系列风机、风机配件修理、工业有毒气体输送、轴瓦轴承、碳环密封

引言

在冶金、化工、环保等行业中，煤气及各类工业气体的加压与输送是核心工艺环节之一，风机作为该环节的“心脏”设备，其选型、运行与维护直接关系到生产的安全与效率。本文将聚焦于AII(M)1500-1.0836/0.8036这一特定型号的煤气风机，深入剖析其技术内涵，并系统阐述其关键配件与修理要点，同时拓展讨论各类工业气体输送风机的选型与应用，以期为同行提供一份实用的技术参考。

一、煤气风机型号解读与AII(M)1500-1.0836/0.8036深度解析

1.1 煤气风机型号命名规则

国内煤气风机型号通常遵循一套统一的编码规则，以清晰地表达其结构、性能和介质特性。以鼓风机型号"AI(M)600-1.124/0.95"为例：

“AI(M)”：第一部分，“A”代表悬臂式结构，“I”代表单级叶轮，“(M)”特指用于输送混合煤气（M为Mixed Gas的缩写）。同理，“AII(M)”中的“II”代表双支撑结构，即叶轮转子两端均由轴承支撑。 “600”：第二部分，表示风机在额定工况下的流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。此例中流量为600 m³/min。 “-1.124”：第三部分，表示风机的出口绝对压力（或升压），单位是标准大气压（atm）。此例中出口压力为1.124 atm。若为负值（如-1.124），则表示出口为负压（真空状态）。 “/0.95”：第四部分，“/”后的数值表示风机的进口绝对压力，单位同样是atm。此例中进口压力为0.95 atm。如果型号中未标注“/”及后续数值，则默认进口压力为1个标准大气压。

1.2 AII(M)1500-1.0836/0.8036型号深度解析

基于以上规则，我们对AII(M)1500-1.0836/0.8036进行全面的技术解读：

系列与结构 (AII(M))：该风机属于AII系列单级双支撑煤气风机。与悬臂的AI系列相比，双支撑结构（转子两端由轴承支承）具有更好的转子刚性，能承受更高的载荷和更恶劣的工况，运行更稳定，适用于更大流量和更高压力的场合。“(M)”再次确认其设计介质为混合煤气，意味着其在材料选择和气密性设计上已考虑煤气的易燃、易爆及可能含有的腐蚀性成分。 流量性能 (1500)：该风机的额定流量高达1500 m³/min。这是一个巨大的处理能力，表明该风机是为大型工业装置（如大型高炉、大型化工合成气工段）配套的核心设备。在选型时，需要确保工艺系统的实际需求流量与此匹配。 压力参数 (-1.0836/0.8036)：这是型号中最能体现风机性能的关键参数。进口压力：0.8036 atm。这是一个低于标准大气压的值，意味着风机是从一个具有一定真空度的系统中“抽吸”气体。出口压力：1.0836 atm。这是风机出口处的绝对压力。 风机全压计算：风机的核心作用是为气体提供能量，克服系统阻力，这个能量增量用“全压”来表示。其计算公式为：风机全压 = 出口全压 - 进口全压。
在工程中，我们通常使用压力值（单位：Pa或kPa）进行计算。1标准大气压（atm）约等于101.325 kPa。出口压力 = 1.0836 atm × 101.325 kPa/atm ≈ 109.80 kPa 进口压力 = 0.8036 atm × 101.325 kPa/atm ≈ 81.41 kPa 因此，风机全压 ≈ 109.80 kPa - 81.41 kPa = 28.39 kPa
这个28.39 kPa的全压值，清晰地定义了该风机的“做功”能力，是系统阻力计算和电机功率选配的根本依据。

二、煤气风机核心配件详解

一台风机的高效、稳定运行，离不开其内部每一个精密配件的协同工作。对于AII(M)1500-1.0836/0.8036这类大型风机，其核心配件包括：

2.1 风机主轴
主轴是风机的“脊梁”，承载着转子全部零部件并传递扭矩。它必须具有极高的强度、刚性和耐磨耐腐蚀性能。通常采用优质合金钢（如40Cr、42CrMo）经锻造、粗加工、调质热处理、精加工、磨削等多道工序制成。其轴颈与轴承配合处的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度要求极为严格。

2.2 风机轴承与轴瓦
对于AII系列的双支撑结构，常采用滑动轴承，即轴瓦。轴瓦以其承重能力强、阻尼性能好、运行平稳著称，特别适用于高速重载转子。

材料：通常采用巴氏合金（一种锡基或铅基白色合金）衬层，它具有优异的嵌入性和顺应性，能在少量杂质进入或短暂缺油时保护轴颈。润滑：需要一套强制循环油系统，持续向轴瓦供油，形成稳定的油膜，实现液体摩擦，同时带走热量。监控：必须配备温度传感器，实时监测轴瓦温度，防止因供油不足或负载过大导致巴氏合金熔化（俗称“烧瓦”）的重大事故。

2.3 风机转子总成
转子总成是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成。

叶轮：作为核心做功部件，其设计（如叶片型线、出口角）直接决定风机的流量和压力。对于输送煤气，叶轮材料需考虑防腐蚀和防积垢，常选用不锈钢（如304、316）或进行特殊涂层处理。 动平衡：转子在组装后必须进行高精度的动平衡校正，以消除不平衡量，确保风机在高速运行时振动值在标准允许范围内。对于AII(M)1500这样的大型转子，动平衡等级要求通常极高（如G2.5级）。

2.4 密封系统
密封是防止介质泄漏、保证安全和效率的关键。

气封与油封：气封：通常指迷宫密封，安装在叶轮入口与机壳之间，通过一系列节流齿隙来减少高压气体向低压区的泄漏。油封：用于轴承箱两端，防止润滑油外泄和外部杂质侵入。 碳环密封：在输送有毒、易燃易爆气体时，迷宫密封可能不足以满足严格的零泄漏要求。此时常采用碳环密封作为一种先进的接触式密封。它由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，实现近乎零泄漏的密封效果。其材料具有自润滑性，摩擦系数低，能适应轴的微小窜动和跳动。

2.5 轴承箱
轴承箱是容纳和固定轴承（轴瓦）、并建立润滑油腔的部件。它要求有足够的刚性和散热能力，其加工精度保证了轴承的对中性，从而直接影响转子的运行稳定性。

三、煤气风机常见故障与修理流程

风机的修理是一项系统性工程，必须遵循严谨的流程。

3.1 常见故障分析

振动超标：最常见故障。原因包括：转子不平衡（叶轮结垢或磨损）、对中不良、轴承（轴瓦）磨损、基础松动、共振等。 轴承温度高：原因包括：润滑油油质不佳、油量不足、冷却系统故障、轴瓦间隙过小、负载过大等。 性能下降：出口压力或流量不足。原因包括：进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、转速下降、叶轮腐蚀磨损。 异常声响：可能是轴承损坏、转子与静止件摩擦（扫膛）、喘振等。 气体泄漏：密封件（碳环、填料函）老化或损坏。

3.2 系统性修理流程

停机隔离与安全准备：彻底切断电源，关闭进出口阀门并盲板隔离，对煤气管道进行吹扫和气体检测，确保动火和进入作业安全。 解体与清洗：按顺序拆卸管路、联轴器、端盖、密封件、轴承箱上盖等，吊出转子总成。对所有零部件进行彻底清洗，以便检查。 全面检测与评估：转子：进行跳动测量，检查叶轮、轴颈等关键部位的磨损、腐蚀情况。必须送专业动平衡机进行平衡校验。轴瓦：检查巴氏合金层有无剥落、裂纹、磨损和烧熔痕迹，测量轴瓦间隙和紧力。密封：测量迷宫密封间隙，检查碳环密封的磨损量和弹簧弹力。主轴：进行磁粉或超声波探伤，检查有无裂纹；测量轴颈的圆柱度和表面粗糙度。 机壳与基础：检查机壳有无裂纹、腐蚀，检查基础有无沉降和松动。 修复与更换：叶轮：轻微腐蚀可做耐磨涂层修复，严重损坏需更换。新叶轮必须做超速试验。轴瓦：间隙超差或合金层损坏需重新浇铸巴氏合金并机加工。主轴：轴颈磨损可通过镀铬、热喷涂等方式修复，达到原设计尺寸和精度。密封：更换所有O型圈、垫片等静态密封件；迷宫密封齿损坏可镶套修复；碳环密封通常整套更换。 回装与对中：按拆卸的逆顺序回装，确保各部件清洁。使用激光对中仪精确调整电机与风机主轴的同心度和平行度，这是减少振动的关键步骤。 单机试车与性能测试：恢复油路、冷却水路，点动确认转向。无负荷试车，监测振动、温度、噪声。正常后逐步加载至额定工况，验证流量、压力等参数是否达标。

四、工业有毒气体输送风机的选型与应用

除了混合煤气，风机在输送各类工业酸性、有毒气体时，面临着更严峻的腐蚀和安全挑战。不同系列的风机因其结构特点，适用于不同场景。

C(M)型系列多级煤气加压风机：通过多个叶轮串联，实现较高的单机压比。适用于需要中高压力的煤气输送、焦炉煤气加压等长距离管网输送场景。结构相对复杂，检修周期较长。 D(M)型系列高速高压煤气加压风机：通常采用齿轮箱增速，单级叶轮即可实现很高压头。结构紧凑，效率高，但制造精度和转子动力学设计要求极高，适用于化工流程中需要高压头且空间有限的场合。 AI(M)型系列单级悬臂煤气加压风机：结构简单，检修方便（无需拆卸管路即可抽出转子），成本较低。适用于流量和压力中等的工况，但对转子平衡性和轴承寿命要求高。 S(M)型系列单级高速双支撑煤气加压风机：兼具了高速高压和双支撑稳定的优点。适用于大流量、高压力，且对运行稳定性要求极高的关键工段。 AII(M)型系列单级双支撑煤气加压风机：正如本文主角，在稳定性和承载能力上优于AI系列，适用于大中型流量和中等压力的工况，是工业领域的“主力军”。

针对特定有毒气体的材料选择要点：

输送二氧化硫(SO₂)气体：遇水生成亚硫酸，腐蚀性强。风机过流部件（叶轮、机壳）需选用316L不锈钢或更高等级的耐酸不锈钢（如904L），密封需采用耐酸材料。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：同样具有强氧化性和腐蚀性。可选用304或316不锈钢，需注意其在一定条件下可能形成硝酸的腐蚀。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)气体：这是最具挑战的介质之一，尤其是湿法工艺中的气体。HF能腐蚀绝大多数金属。必须选用蒙乃尔合金、哈氏合金C-276等镍基合金，或采用内衬聚四氟乙烯（PTFE）、石墨等非金属材料。 输送溴化氢(HBr)气体：腐蚀性与HCl类似，材料选择策略相近。 输送其他特殊有毒气体：必须根据气体的具体化学性质（氧化性、还原性、是否含水、温度等）进行材料实验和选择，密封必须采用零泄漏设计（如干气密封、双端面机械密封与碳环密封组合）。

结论

AII(M)1500-1.0836/0.8036煤气风机作为一个典型范例，展现了现代工业风机在设计、制造和维护上的高技术内涵。深入理解其型号背后的性能参数，熟练掌握其核心配件的技术与修理要点，并根据输送介质的特性科学选型，是确保风机长周期、安全、稳定运行的根本。随着工业技术的不断发展，对风机的效率、可靠性和适应性提出了更高要求，这要求我们风机技术人员不断学习，精益求精，为国家的工业生产保驾护航。

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