煤气风机AI(M)350-1.2基础知识详解：从核心配件到工业气体输送与维修

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煤气风机AI(M)350-1.2基础知识详解：从核心配件到工业气体输送与维修

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：煤气风机、AI(M)350-1.2、风机配件、风机修理、工业气体输送、轴瓦、碳环密封

引言

在冶金、化工、环保及城市燃气等领域，煤气及其他工业气体的安全、高效输送是生产流程中的关键环节。风机，特别是专用的煤气加压风机，作为气体输送系统的“心脏”，其性能、可靠性及维护水平直接关系到整个系统的稳定运行与生产成本。本文将系统性地阐述煤气加压风机的基础知识，并以AI(M)350-1.2型号风机为核心，深入剖析其型号含义、核心配件构成、常见故障与修理流程，并扩展讨论各类煤气风机在输送不同工业气体（如二氧化硫、氯化氢等）时的技术要点与选型考量，旨在为一线技术人员提供一份实用的参考指南。

一、煤气加压风机概述与主要系列

煤气加压风机，顾名思义，是专门用于输送煤气及各类工业气体的旋转机械。由于其输送介质的特殊性:通常具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性:这类风机在结构设计、材料选择及密封方式上均有严格的要求。

目前，行业内常见的煤气加压风机主要分为以下几大系列，以适应不同的工况需求：

“C(M)”型系列多级煤气加压风机：此系列风机采用多级叶轮串联的结构，每一级叶轮都对气体进行加压，从而能够实现较高的压比。其特点是流量范围广，压力高，适用于输送流量和压力要求都较高的长距离煤气输送管线或作为高炉鼓风机。 “D(M)” 型系列高速高压煤气加压风机：该系列风机通常采用高转速设计，通过单级或两级叶轮实现高压头。其结构紧凑，效率高，但制造精度和维护要求也相应更高，常用于需要高压输送的特定工艺环节。 “AI(M)” 型系列单级悬臂煤气加压风机：这是本文重点介绍的型号所属系列。其特点是叶轮悬臂地安装在主轴的一端，结构相对简单，维护方便。适用于中低压、中等流量的工况，是许多工业炉窑煤气输送系统中的常见机型。型号AI(M)350-1.2即属于此列。 “S(M)” 型系列单级高速双支撑煤气加压风机：该系列风机同样采用单级叶轮，但主轴由两端的轴承箱支撑，转子稳定性更好，适用于更高转速和更高压力的工况，同时能有效降低振动。 “AII(M)” 型系列单级双支撑煤气加压风机：与AI(M)系列相比，AII(M)系列也采用双支撑结构，但可能在具体结构形式和适用参数范围上有所不同，同样强调运行的稳定性和可靠性，适用于对振动和稳定性要求极高的场合。

这些风机系列通过型号中的“(M)”标识，明确其可用于输送混合煤气。而在面对更具腐蚀性的工业气体时，风机的过流部件（如机壳、叶轮、密封等）需采用特殊的耐腐蚀材料制造。

二、 AI(M)350-1.2型号煤气风机详解

对风机型号的正确解读是选型、使用和维护的第一步。以AI(M)350-1.2为例，其含义解析如下：

“AI(M)”：这是风机的系列代号。“A”通常代表离心通风机的基本类型，“I”在此处代表“单级悬臂”结构。括号内的“M”是“煤气”的标识，明确此风机专为输送煤气设计，其在气密性、防泄漏和材料兼容性上进行了特殊考量。 “350”：此数字表示风机的流量参数。参照同系列AI(M)600的命名规则（流量为每分钟600立方米），AI(M)350的“350”极有可能代表其额定流量为每分钟350立方米。这是风机在标准进气状态下的核心性能参数之一。 “-1.2”：此部分表示风机的压力性能。根据提供的命名规则，“-1.124”表示出风口压力为-1.124个大气压（表压）。同理，“-1.2”应理解为风机的出口压力为-1.2个大气压（表压），即风机提供了1.2个大气压的升压能力。由于没有“/”及后续数字，根据规则，其进口压力默认为1个标准大气压。

因此，AI(M)350-1.2型煤气风机是一款单级悬臂式结构，设计流量为每分钟350立方米，能在标准进气条件下提供1.2个大气压出口压力的煤气加压设备。其结构简单，维护便捷，非常适合中型工业锅炉、加热炉的煤气助燃或输送系统。

三、煤气风机核心配件解析

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。以下以AI(M)系列风机为例，对其核心配件进行说明：

风机主轴：主轴是风机转子的核心骨架，承担着传递扭矩、支撑叶轮旋转的重任。对于煤气风机，主轴不仅要具备极高的强度和刚度以承受离心力和扭矩，还需具有良好的韧性以应对可能的振动。材料通常选用优质合金钢（如42CrMo），并经过调质热处理和精密加工，确保其尺寸精度和动态平衡性。 风机转子总成：转子总成是风机的“做功心脏”，主要由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成。叶轮通过过盈配合或键连接固定在主轴上。其动平衡精度是衡量转子质量的关键指标，不平衡将直接导致风机振动超标，影响轴承寿命甚至引发机械故障。在制造和维修后，必须进行高精度的动平衡校正。 风机轴承与轴瓦：在大型或高速风机中，滑动轴承（即轴瓦）的应用比滚动轴承更为普遍。轴瓦通常由巴氏合金等耐磨减摩材料浇铸在钢背上制成，与主轴轴颈形成油膜润滑，具有承载能力强、阻尼性能好、耐冲击的优点。轴承的运行状态（如温度、振动）是风机监测的重要参数。 轴承箱：轴承箱是容纳和固定轴承（或轴瓦）的部件，它为轴承提供精确的定位和可靠的润滑环境。内部设计有油路，确保润滑油能循环流动，带走摩擦产生的热量和磨损颗粒。轴承箱的密封至关重要，防止润滑油泄漏和外部杂质侵入。 气封与油封：气封：主要用于防止机壳内的高压气体沿主轴向轴承箱泄漏，或外部空气被吸入风机内部。在煤气风机中，有效的气封是保证安全（防止有毒煤气外泄）和效率（减少内漏）的关键。油封：主要安装在轴承箱的两端，作用是防止箱体内的润滑油沿主轴向外泄漏，同时阻挡外部灰尘、水分等污染物进入轴承箱，保护轴承的正常工作环境。 碳环密封：这是一种先进的非接触式密封形式，在煤气风机中应用日益广泛。它由多个碳环组合而成，依靠弹簧力使其与主轴保持极小的间隙。当气体通过此间隙时，因节流效应而压力骤降，从而实现有效密封。碳环密封具有摩擦小、寿命长、密封效果好的优点，尤其适用于高速旋转和不允许润滑油污染介质的场合。

四、煤气风机的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。一套规范的修理流程是恢复设备性能、保障生产安全的必要手段。

常见故障分析：

振动超标：这是最常见的故障。原因可能包括：转子动平衡失效（叶轮粘灰、磨损不均）、轴承（轴瓦）磨损、对中不良、地脚螺栓松动、主轴弯曲等。 轴承温度过高：原因可能是润滑油油质不佳、油量不足、冷却系统故障、轴承装配过紧、或轴瓦刮研不当导致油膜无法形成。 性能下降（风量、风压不足）：可能由于间隙增大（叶轮与机壳、密封间隙）、叶轮磨损严重、转速下降或管网阻力增加所致。 异常声响：轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振等都会产生特定的异常声音。 气体或润滑油泄漏：密封件（气封、油封、碳环）老化、磨损或安装不当是主要原因。

风机修理核心流程：

停机隔离与拆卸：严格按照安全操作规程，切断电源，关闭进出口阀门，对系统进行吹扫和惰性气体置换，确保设备内部无残留煤气。然后按顺序拆卸联轴器护罩、管路、仪表线缆，最后吊开上机壳，取出转子总成。 全面检查与测量：这是修理的关键环节。 转子检查：清洗后，对叶轮进行宏观检查（裂纹、磨损）、尺寸测量，并上动平衡机进行检测与校正。检查主轴有无弯曲、磨损。 轴承与轴瓦检查：检查滚动轴承的游隙和滚道状况。对于轴瓦，需检查巴氏合金层有无剥落、裂纹、烧灼现象，并测量轴瓦与轴颈的配合间隙和接触角。 密封检查：检查气封、油封和碳环的磨损情况，测量其与主轴的间隙，超标必须更换。 机壳与基础检查：检查机壳有无裂纹、腐蚀，检查基础有无沉降、松动。 修复与更换：根据检查结果制定修复方案。叶轮：轻微磨损可进行堆焊修复后重新加工并做动平衡。严重损坏或经济性不佳时需更换新叶轮。轴瓦：磨损或损坏的轴瓦需重新刮研或更换。刮研是一项高技术要求的工作，需保证瓦背与轴承座接触良好，瓦面与轴颈接触均匀，间隙符合标准。主轴：弯曲可进行校正，轴颈磨损可采用喷涂、电刷镀等工艺修复。 密封件：所有密封件通常建议在大修时一并更换，以确保密封可靠性。 回装与对中：按照拆卸的逆顺序进行回装。所有配合面需清理干净，螺栓按规定力矩和顺序紧固。联轴器的对中是回装工作的重中之重，必须使用百分表等工具精确调整风机与电机轴线的同心度和平行度，误差需严格控制在标准之内。 试运行与验收：修理完成后，先进行点动，确认无摩擦和异常。然后空载运行，监测振动、轴承温度、噪声等参数。一切正常后，逐步加载至额定工况，进行性能测试，确保风量、风压达到要求，方可正式投入运行。

五、输送特殊工业气体的风机技术要点

除了常规煤气，风机还广泛应用于输送各类具有强腐蚀性的工业气体。此时，风机的选材和设计需进行针对性调整。

输送二氧化硫(SO₂)气体：SO₂遇水形成亚硫酸，腐蚀性极强。风机过流部件需选用高牌号的不锈钢（如316L）或更高级别的耐酸合金（如哈氏合金C-276）。密封系统需格外严密，防止泄漏危害环境和人员健康。 输送氯化氢(HCl)气体：干态的HCl气体腐蚀性较弱，但一旦遇潮即成盐酸，腐蚀性急剧增强。因此，风机材料需选用耐盐酸腐蚀的材料，如聚四氟乙烯（PTFE）内衬、高硅铸铁或特殊镍基合金。同时，运行中需严格控制气体的露点温度，防止冷凝。 输送氮氧化物(NOₓ)气体：NOₓ气体本身具有氧化性，且易形成硝酸。风机材料可选择304、316不锈钢。需要注意其对非金属密封材料的氧化老化作用。 输送氟化氢(HF)/溴化氢(HBr)气体：这两种气体均为剧毒且腐蚀性极强，尤其是HF，能腐蚀玻璃和大多数金属。风机必须采用蒙乃尔合金、因科镍合金或碳钢内衬PTFE等特殊材料。所有接缝和密封必须做到万无一失。 输送其他特殊有毒气体：原则是“介质相容性第一”。必须根据气体的化学性质，与风机材料进行相容性评估。同时，风机壳体可采用双机械密封或引入隔离气（如氮气）的碳环密封系统，形成一道安全的屏障，确保有毒气体零泄漏。

在选型时，除了压力和流量，必须向风机供应商明确告知输送气体的完整组分、浓度、温度、湿度（或露点）以及是否存在颗粒物等关键信息，以便进行最合理的材料和结构设计。

结论

煤气加压风机，特别是如AI(M)350-1.2这样的专用设备，是现代工业生产中不可或缺的关键设备。深入理解其型号含义、熟练掌握其核心配件的结构与功能，并建立起一套科学、规范的故障诊断与维修体系，是每一位风机技术人员必备的技能。同时，在面对输送不同工业气体的复杂工况时，必须将介质特性作为设备选型与材料选择的决定性因素，始终将安全、可靠和环保放在首位。通过不断深化理论知识并与实践紧密结合，方能确保风机设备的长周期、安全、稳定运行，为企业的安全生产和节能降耗贡献力量。

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