煤气风机AII(M)1100-1.107/0.8215技术详解与工业气体输送应用

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煤气风机AII(M)1100-1.107/0.8215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、风机型号解读、风机配件、风机修理、工业有毒气体输送、轴瓦、碳环密封

一、煤气风机技术概述与型号体系

煤气加压风机是工业生产中输送各类煤气及工业气体的核心设备，广泛应用于冶金、化工、环保等行业。其核心作用是为煤气在管道中的流动提供动力，克服系统阻力，并保证所需的压力和流量。由于输送的介质 often 具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性，因此煤气风机在结构设计、材料选择及密封技术上均有特殊要求。

根据结构形式和性能特点，常见的煤气风机系列包括：

“C(M)”型系列多级煤气加压风机：采用多级叶轮串联结构，能提供较高的压比，适用于输送压力要求高、流量相对稳定的工况。 “D(M)” 型系列高速高压煤气加压风机：通常采用齿轮箱增速，转子转速极高，适用于小流量、超高压力的输送场景。 “AI(M)” 型系列单级悬臂煤气加压风机：叶轮悬臂安装，结构紧凑，适用于中低压、中等流量的工况，维护相对简便。 “S(M)” 型系列单级高速双支撑风机：单级叶轮，高速设计，转子两端支撑，运行平稳，适用于高压、高转速的苛刻条件。 “AII(M)” 型系列单级双支撑煤气加压风机：本文重点介绍的型号所属系列。其叶轮为单级，转子由位于叶轮两侧的轴承支撑，结构刚性好，承载能力强，特别适用于流量大、压力适中，且对运行稳定性要求极高的场合。

型号中的“(M)”是一个重要标识，它代表该风机专为输送“混合煤气”设计。混合煤气通常是多种可燃气体（如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气）的混合物，其成分复杂，可能含有粉尘、水分及腐蚀性成分，因此“(M)”型风机在材料耐腐蚀性和结构防堵塞方面有针对性设计。

二、核心型号AII(M)1100-1.107/0.8215深度解析

以 AII(M)1100-1.107/0.8215这一具体型号为例，我们可以系统地掌握煤气风机的型号编码规则及其所揭示的性能参数。

“AII(M)”：这是系列代号。“AII”代表该风机为单级、双支撑结构。“(M)”明确其主要用于输送混合煤气，强调了其介质适应性。 “1100”：这表示风机的额定流量，单位为立方米每分钟。即，该风机在设计工况下的输送能力为每分钟1100立方米。这是一个非常重要的选型参数，直接关系到能否满足生产工艺的流量需求。 “-1.107”：这表示风机的出口压力（或称“背压”）为-1.107个大气压（绝对压力）。在风机领域，常用表压和绝对压力来表述。此处的“-”号通常表示其出口压力低于大气压，或者理解为风机是在一定的吸入负压下工作，它需要克服系统阻力并将气体压缩至该压力值送出。1.107个大气压（绝对）约等于0.107兆帕（表压）。 “/0.8215”：斜杠后的数值代表风机的进口压力，为0.8215个大气压（绝对）。这表明风机进口处存在一定的真空度（负压），需要从压力较低的环境中吸入气体。如果没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。

性能工况综合分析：
该风机的工作场景可以描述为：从一个压力约为0.8215个大气压（绝对）的系统或容器中，以每分钟1100立方米的流量抽取混合煤气，通过风机做功，将气体的压力提升至1.107个大气压（绝对）后排出。其全压升等于出口绝对压力减去进口绝对压力，即 1.107 - 0.8215 = 0.2855个大气压，换算成常用压力单位约为28.9千帕。这个压升值体现了风机克服管网阻力和提升气体压力的总能力。

作为对比，型号 “AI(M)600-1.124/0.95”则表示：这是一台AI系列悬臂式单级煤气风机，流量为600立方米每分钟，从0.95个大气压的进口吸入气体，压缩至1.124个大气压后排出。

三、煤气风机核心配件功能与维护要点

风机的可靠运行离不开其内部各个精密配件的协同工作。对于AII(M)这类重型风机，其主要配件包括：

风机主轴：作为整个转子系统的核心承力与动力传递部件，要求具有极高的强度、刚度和疲劳韧性。通常采用优质合金钢锻造而成，并经过精密的加工和热处理，确保其能够承受叶轮的重量、气体力以及旋转产生的离心力，长期运行而不发生变形或断裂。 风机轴承与轴瓦：在大型风机中，尤其是像AII(M)系列这样的双支撑结构，滑动轴承（即轴瓦）应用非常普遍。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨减摩材料制成，与主轴轴颈形成油膜润滑。其作用是支撑转子，降低旋转摩擦阻力，并吸收振动。轴瓦的间隙是关键参数，间隙过小会导致发热烧瓦，间隙过大会引起振动超标。 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整体。叶轮是直接对气体做功的部件，其设计和制造质量直接决定风机的效率、压力和流量。转子总成在装配后必须进行严格的动平衡校正，以消除不平衡力，保证风机平稳运行。 密封系统：这是煤气风机，尤其是输送有毒有害气体风机的生命线。气封：通常指迷宫密封，安装在叶轮入口和级间等位置，利用多道齿隙形成流动阻力，最大限度地减少气体从高压区向低压区的泄漏。油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油从轴承箱泄漏，同时阻止外部杂质和灰尘进入轴承箱污染润滑油。 碳环密封：在输送有毒、易燃易爆气体时，碳环密封是关键的轴端密封形式。它由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套端面，实现接触式密封。其优点是密封效果好，泄漏量极小，且具有自润滑性，能适应高速旋转工况。是确保介质不向外泄漏，保障安全和环境的重要部件。 轴承箱：是容纳轴承（或轴瓦）和润滑油的密闭箱体。它为轴承提供了稳定的支撑和润滑环境，内部通常设有油路、油槽，确保润滑油能循环流动，带走摩擦产生的热量。

四、煤气风机常见故障与修理流程

风机在长期运行后，不可避免地会出现磨损和故障。一套科学、规范的修理流程是恢复设备性能的关键。

常见故障现象及原因分析：

振动超标：可能原因包括转子动平衡失效（叶轮结垢或磨损不均）、主轴弯曲、轴承（轴瓦）磨损间隙过大、联轴器对中不良、地脚螺栓松动等。 轴承温度过高：可能是润滑油油质劣化或油量不足、轴瓦间隙不当、冷却系统故障、安装不当导致摩擦加剧等。 性能下降（压力、流量不足）：可能由于叶轮腐蚀磨损严重导致间隙增大、进口过滤器堵塞、密封（特别是碳环密封和迷宫密封）磨损导致内泄漏严重。 异常声响：可能是轴承损坏、转子与静止件发生摩擦（如气封摩擦）、叶轮松动等。

系统性修理流程：

停机隔离与拆卸：确保风机与电源彻底隔离，关闭进出口阀门并盲板封堵，对煤气介质进行吹扫和置换（至关重要！）。然后按顺序拆卸联轴器护罩、管路、仪表线，最后吊开机壳上盖，小心吊出转子总成。 清洗与检查：对所有零部件进行彻底清洗。重点检查：主轴有无裂纹和弯曲；叶轮有无裂纹、磨损和腐蚀；轴瓦的巴氏合金层有无脱落、磨损和划痕，测量其间隙；碳环密封的磨损量和弹簧弹力；迷宫密封的齿尖是否磨损变钝。 修复与更换：主轴：若弯曲可进行矫直，若有轻微磨损可进行镀铬或喷涂修复，严重则更换。叶轮：进行无损探伤（如超声波、磁粉）检查裂纹。对于磨损，可采用堆焊后重新加工成型的方式进行修复。若损坏严重或效率过低，应考虑更换新叶轮。轴瓦：通常采用刮研工艺修复，或直接重新浇注巴氏合金后机加工至规定尺寸。密封：碳环密封和迷宫密封属于易损件，通常建议直接更换新件，以确保密封效果。 平衡校正：所有修复工作完成后，必须对转子总成在动平衡机上进行精确的动平衡校正，使其残余不平衡量达到国际标准ISO 1940规定的G2.5或更高等级要求。 回装与调试：按拆卸的逆顺序回装所有部件。特别注意轴承的安装间隙、联轴器的对中精度（对中误差通常要求小于0.05毫米）。回装完成后，先进行点动试车，无异常后再进行空载运行，监测振动和轴承温度。最后逐步加载至额定工况，进行性能测试，确认压力、流量等参数达标。

五、输送各类工业酸性及有毒气体的风机技术考量

除了混合煤气，前述风机系列经过特殊设计和选材，同样适用于输送各种腐蚀性、有毒的工业气体。这对于材料选择和密封技术提出了更苛刻的要求。

输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇水生成亚硫酸，腐蚀性极强。风机过流部件（如叶轮、机壳）需选用316L不锈钢甚至更高级别的双相不锈钢。密封必须采用高效的碳环密封或干气密封，杜绝泄漏。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体同样具有强氧化性和腐蚀性。材料可选择304或316不锈钢。需要特别注意风机停机后的吹扫，防止冷凝酸的形成。 输送氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)气体：这些都是极具腐蚀性的酸性气体，尤其是HF，能腐蚀玻璃和大多数金属。对于这类介质，风机通常需要采用哈氏合金C-276、蒙乃尔合金或进行整体衬塑、衬橡胶处理。密封系统必须万无一失，通常采用双端面机械密封并引入缓冲气，确保有毒气体零泄漏。 输送其他特殊有毒气体：对于成分更复杂或毒性更强的气体，风机设计需遵循“本质安全”原则。这包括：采用无泄漏磁力驱动以取消轴封（适用于小功率）、壳体采用高强度耐腐蚀合金、设置泄漏检测报警系统、以及提供完善的安全联锁停机功能。

总结而言，无论是输送常规的混合煤气，还是处理极具挑战性的工业有毒气体，对风机型号的精准解读、对核心配件性能的深刻理解、以及执行一套严谨的维修保养规程，都是确保风机安全、稳定、高效运行的根本。作为风机技术人员，掌握这些基础知识，是进行设备选型、日常维护和故障诊断的基石。

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