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煤气风机AI(M)135-11基础知识详解:从型号解析到配件维护与工业气体输送应用

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:煤气风机、AI(M)135-11、风机配件、风机修理、工业气体输送、有毒气体处理、轴瓦、碳环密封

在工业风机领域,煤气加压机是输送易燃、易爆、有毒或腐蚀性气体的关键设备,广泛应用于冶金、化工、环保等行业。煤气风机不仅需具备高效的气体输送能力,还必须满足严格的密封、耐腐蚀和安全要求。本文以AI(M)135-11型号为例,详细解析煤气风机的基础知识,包括型号含义、配件组成、修理维护要点,并扩展说明其他系列风机(如C(M)、D(M)、S(M)、AII(M)型)在输送工业气体(如二氧化硫、氯化氢等)中的应用。通过系统介绍,旨在为风机技术人员提供实用的操作与维护参考。

一、煤气风机型号AI(M)135-11的详细解析

煤气风机的型号编码包含了其结构、性能和适用介质的关键信息。以AI(M)135-11为例,该型号可拆解为多个部分:"AI(M)"代表单级悬臂式煤气风机系列,其中"(M)"表示专用于混合煤气的输送;"135"表示风机的流量为每分钟135立方米;"-11"表示出风口压力为1.1个大气压(相对压力),进风口压力默认为1个大气压(因无"/"符号)。这种命名规则确保了用户能快速识别风机的基本参数,例如,若型号为AI(M)600-1.124/0.95,则表示为流量600立方米/分钟、出风口压力-1.124大气压(负压)、进风口压力0.95大气压的悬臂风机。

AI(M)系列风机采用单级悬臂结构,适用于中低压煤气输送场景,其设计重点在于结构紧凑、维护简便。与多级风机(如C(M)型)相比,单级风机效率稍低,但成本更低,适合流量需求不大的工况。在工业应用中,型号参数直接影响风机的选型:流量决定了气体处理能力,压力参数则关系到系统阻力克服能力。例如,在负压系统中,出风口负压值需根据管道长度和弯头数量计算,以确保气体稳定流动。所有参数均基于气体状态方程和风机性能曲线,其中风压与流量关系可用中文描述为:风压与流量平方成正比,与气体密度线性相关。

二、煤气风机配件详解:核心部件功能与选型

煤气风机的可靠运行依赖于其配件的精密设计和材料选择。以下以AI(M)135-11为例,说明关键配件的功能及要求:

风机主轴:作为转子的核心支撑件,主轴需具备高强度和耐疲劳性,通常采用合金钢锻造并热处理。在AI(M)系列中,主轴设计为悬臂式,减少了支撑点,但需平衡轴向与径向载荷。主轴的动态平衡精度直接影响风机振动和噪音,不平衡量需控制在5微米以内。 风机轴承与轴瓦:轴承箱内常用滑动轴承(轴瓦)而非滚动轴承,因轴瓦更耐冲击且寿命长。轴瓦材料多为巴氏合金或铜基合金,通过油润滑形成流体动压膜,减少摩擦。润滑油的粘度选择基于转速和温度,计算公式可描述为:最小油膜厚度与转速和粘度乘积成正比,与载荷成反比。 风机转子总成:包括叶轮、主轴和平衡盘,叶轮多为后向叶片设计,采用不锈钢或镍基合金以抵抗煤气中的硫化物腐蚀。转子动平衡等级需达到G6.3级,以防止共振。叶轮的气动性能遵循欧拉方程,即风机理论扬程与叶轮出口切向速度及进口切向速度差相关。 气封与油封:气封(如碳环密封)用于防止煤气泄漏,碳环材料具有自润滑性,适用于高速旋转。油封则隔离润滑油与气体介质,常用氟橡胶或聚四氟乙烯材料,确保密封压力差在0.1兆帕以内。 碳环密封与轴承箱:碳环密封是煤气风机的关键安全部件,通过多组碳环串联实现动态密封,泄漏率需低于1%。轴承箱作为轴承的防护结构,需具备散热和防尘功能,其设计需考虑热膨胀系数,避免因温升导致变形。

这些配件的选型需结合气体性质:例如,输送酸性气体时,材质需增加耐腐蚀涂层;高压工况下,轴瓦需加强冷却设计。配件维护记录应详细存档,以延长风机寿命。

三、风机修理与维护:常见故障与处理方案

煤气风机的修理是保障长期运行的关键,尤其对于AI(M)135-11这类悬臂风机,其修理需聚焦振动、泄漏和磨损问题。常见故障包括:

振动超标:多由转子不平衡或轴承磨损引起。修理时,需先检查转子动平衡,使用现场动平衡仪校正;若轴瓦间隙超过0.2毫米,应更换轴瓦。振动速度有效值不应超过4.5毫米/秒,否则需停机检修。 气体泄漏:碳环密封老化或主轴磨损是主因。修理中,需测量密封间隙,若超过0.5毫米,则更换碳环;对于主轴磨损,可采用喷涂修复工艺。泄漏检测使用皂泡法或气体检测仪,确保浓度低于爆炸下限。 轴承过热:常因润滑不良或对中偏差。维护时,检查润滑油清洁度,粘度需符合ISO VG32标准;联轴器对中误差应小于0.05毫米。过热温度计算公式可描述为:轴承温升与摩擦系数和转速平方成正比,与润滑油流量成反比。 性能下降:叶轮腐蚀或堵塞会导致流量降低。修理需清理叶轮并检查材质,若腐蚀深度超1毫米,应更换叶轮。定期维护计划包括每半年检查密封件、每年全面解体大修,记录运行数据以预测故障。

对于输送有毒气体的风机,修理前必须进行气体置换和浓度检测,确保安全。修理工具需防爆,人员佩戴防护装备。通过预防性维护,可将风机故障率降低30%以上。

四、工业气体输送风机的应用与系列对比

除煤气外,风机还广泛输送工业酸性或有毒气体,不同系列风机针对介质特性设计:

C(M)型多级煤气加压风机:适用于高压、大流量场景,如冶金高炉煤气输送。多级叶轮设计提供更高压比,但结构复杂,维护频次高。其性能曲线中,风压与级数成正比,效率可达85%。 D(M)型高速高压煤气加压风机:采用齿轮增速,转速超10000转/分钟,用于输送含尘煤气。设计重点在抗磨损,叶轮喷涂碳化钨涂层,但噪音较大,需加装消声器。 S(M)型单级高速双支撑风机:双支撑结构稳定性高,适用于二氧化硫(SO₂)等腐蚀气体。材质选用哈氏合金,密封系统加强,以防止酸性泄漏。其气动设计基于伯努利方程,即总压等于静压加动压。 AII(M)型单级双支撑煤气风机:与AI(M)型相比,双支撑减小了轴挠度,更适合输送氮氧化物(NOₓ)等有毒气体。其型号如AII(M)300-1.2/0.98,表示流量300立方米/分钟、出风口压力1.2大气压、进风口0.98大气压。

在具体气体应用中:

输送二氧化硫(SO₂)气体:需采用S(M)系列,叶轮材质为钛合金,密封用双碳环,防止酸露点腐蚀。运行中,气体温度需控制于150°C以上,以避免冷凝。 输送氯化氢(HCl)气体:风机过流部件需衬聚四氟乙烯,轴承箱用正压隔离,防止氯离子渗透。C(M)型多级风机常用于此,因氯化氢需较高压比输送。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:AII(M)型双支撑风机优先,其转子进行动平衡G2.5级校正,确保低速平稳。气体浓度需实时监测,泄漏率要求低于0.1%。 其他特殊气体如氟化氢(HF)、溴化氢(HBr):风机材质需蒙乃尔合金,密封系统增加 purge 气装置,防止结晶堵塞。选型时,气体密度修正系数需纳入风压计算,公式描述为:实际风压等于标准风压乘以实际气体密度与空气密度比值。

这些应用强调,风机选型必须基于气体腐蚀性、毒性和物理性质,同时结合系统阻力计算,以确保安全高效运行。

五、总结

煤气风机AI(M)135-11作为单级悬臂风机的代表,其型号解析、配件维护和修理知识是工业风机技术的基础。通过深入理解主轴、轴瓦、碳环密封等部件,技术人员可有效预防故障并延长设备寿命。同时,扩展至C(M)、D(M)、S(M)、AII(M)系列及工业气体输送场景,突出了风机在化工环保中的关键作用。未来,随着材料科学和智能监测发展,煤气风机将向更高效率、更智能化维护方向发展。建议用户定期培训并遵循厂家指南,以提升系统可靠性。本文为现场操作提供了实用参考,如有疑问可联系作者进一步探讨。

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