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煤气风机C(M)250-1.2基础知识详解与工业气体输送应用

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:煤气风机、C(M)250-1.2、风机配件、风机修理、工业气体输送、有毒气体、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,作为实现气体加压与输送的核心设备,其选型、性能、维护都直接关系到整个系统的稳定与效益。本文将聚焦于煤气加压风机的基础知识,重点剖析C(M)250-1.2型风机的技术特性,并深入阐述其关键配件构成、常见故障与修理要点,同时拓展介绍各类适用于输送特殊工业气体的风机型号与技术要点。

第一章:煤气加压风机概述与核心型号C(M)250-1.2解析

煤气加压风机,顾名思义,是专门用于输送煤气介质的风机。由于煤气通常含有焦油、硫化氢、萘等腐蚀性和有毒成分,且可能具有爆炸风险,因此煤气风机在材质选择、密封结构、安全性设计等方面均有特殊要求。

1.1 “C(M)”型系列多级煤气加压风机简介
“C(M)”型系列风机属于多级、低速、双支撑结构的离心式鼓风机。其核心特点是采用多级叶轮串联的结构,每一级叶轮都对气体做功,气体压力逐级升高。这种结构使其非常适合于要求介质压力较高但流量相对稳定的工况。“(M)”标识明确指明了该系列风机适用于输送混合煤气。

1.2 煤气风机C(M)250-1.2型号深度解读
煤气风机C(M)250-1.2为例,其型号编码蕴含了关键的性能参数:

“C(M)”:代表C系列多级煤气加压风机,用于输送混合煤气。 “250”:代表风机的流量,单位为立方米每分钟。即该风机在设计工况下的额定流量为250 m³/min。 “-1.2”:代表风机的出口压力(表压)为1.2公斤力/平方厘米,约等于0.118兆帕。这意味着风机能将进口压力为常压的气体,加压到比大气压高1.2个大气压的水平。

该型号风机通常由电机通过联轴器驱动,主轴带动多级叶轮在机壳内高速旋转,气体从进气口进入,经多级叶轮的逐级压缩后,从出气口获得所需的压力和流量。

第二章:煤气风机核心配件详解

一台高性能、长寿命的煤气风机,离不开其内部精密且可靠的配件。以下以煤气风机C(M)250-1.2为例,对其核心配件进行说明。

2.1 风机主轴
主轴是风机的“脊梁”,负责传递电机的扭矩,带动整个转子总成高速旋转。它必须具有极高的强度、刚性和抗疲劳性能。材质通常采用优质合金钢(如40Cr、42CrMo),并经过调质热处理和精密加工,确保其形位公差和表面光洁度,以减小振动和偏磨。

2.2 风机转子总成
转子总成是风机的“心脏”,由主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等部件组成。叶轮是核心做功部件,其型线设计、动平衡精度直接决定了风机的效率、压力和稳定性。多级风机如煤气风机C(M)250-1.2,每个叶轮在装配后都需要进行严格的动平衡校正,整个转子总成在出厂前也必须进行高速动平衡试验,以确保其在工作转速下平稳运行。

2.3 风机轴承与轴瓦
对于如煤气风机C(M)250-1.2这类中低速重载风机,滑动轴承(即轴瓦)是常见的选择。轴瓦通过油膜润滑,具有承载能力强、阻尼性能好、运行平稳、寿命长等优点。轴瓦通常以巴氏合金为内衬,它与主轴轴颈之间形成极薄的动压油膜,实现液体摩擦。轴承的润滑和冷却至关重要,需要配备独立的润滑油站,保证油压、油温和油质的稳定。

2.4 密封系统
密封是防止煤气泄漏、保证安全和环境友好的关键。

气封(迷宫密封):安装在机壳与轴之间,叶轮两侧。它通过一系列环状齿隙形成曲折的流道,增加气体泄漏的阻力,从而减少级间和轴端的气体泄漏。它是非接触式密封,可靠性高。 油封:主要用于轴承箱的密封,防止润滑油外泄,并阻挡外部灰尘进入轴承。 碳环密封:在要求更高的场合,会采用接触式密封如碳环密封。它由多个碳环组成,在弹簧力作用下紧贴轴套表面,实现极低泄漏量的动态密封。尤其适用于输送有毒、贵重或易爆气体时,其密封效果优于迷宫密封。

2.5 轴承箱
轴承箱是容纳和固定轴承(轴瓦)的部件,它为轴承提供精确的定位和稳定的支撑,内部设有油路,确保润滑油能顺畅地流经轴承工作面。轴承箱的刚性、散热性和加工精度对整机振动水平有决定性影响。

第三章:煤气风机常见故障与修理维护

煤气风机C(M)250-1.2进行科学的维护和及时的修理,是保障其长期稳定运行的生命线。

3.1 常见故障分析

振动超标:可能原因包括转子动平衡失效(叶轮结垢或磨损)、对中不良、轴承(轴瓦)磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足等。 轴承温度过高:原因可能是润滑油油质劣化、油路堵塞、供油不足、冷却系统故障、轴瓦间隙过小或过大、安装不当等。 性能下降(压力、流量不足):可能由于机壳或叶轮腐蚀磨损导致间隙过大、密封磨损严重导致内泄漏增加、进口过滤器堵塞、转速下降等。 异常声响:碰撞声可能来自内部件松动或脱落;摩擦声可能来自密封件与轴的干摩擦;持续啸叫声可能与气体动力性能相关。 气体泄漏:轴端密封(迷宫密封或碳环密封)失效、壳体或管路连接处密封件老化是主要原因。

3.2 修理维护要点

定期检修:应建立严格的点检和定修制度。内容包括振动监测、温度记录、润滑油定期化验与更换、连接紧固件检查等。 转子总成的动平衡:一旦发现振动增大且与转子有关,必须将转子总成从风机中拆出,送至动平衡机上进行精确校正。这是修理中的核心高技术作业。 轴瓦的检修与刮研:拆卸轴承箱后,检查轴瓦巴氏合金层的磨损、裂纹和脱落情况。若间隙超标或接触不良,需由经验丰富的钳工进行刮研修复,确保轴瓦与轴颈的接触面积和顶隙、侧隙符合设计要求。 密封件的更换:迷宫密封的齿隙因磨损超标后必须更换。碳环密封属于易损件,应定期检查并成套更换。更换时需保证安装尺寸和弹簧预紧力。 对中校正:在完成大修、重新安装电机和风机后,必须使用激光对中仪等精密工具进行对中校正,确保电机轴与风机轴的同心度,这是预防振动和轴承损坏的关键步骤。

第四章:输送特殊工业气体的风机选型与应用

除了混合煤气,许多工业流程还需要输送具有强腐蚀性、毒性的气体,这对风机提出了更苛刻的要求。

4.1 各系列风机特性与适用气体

“D(M)” 型系列高速高压煤气加压风机:采用高速单级叶轮或齿轮箱增速,结构紧凑,能实现更高的单级压比。适用于需要更高压力的煤气输送场合,或在特定压力下追求更小体积的设备。 “AI(M)” 型系列单级悬臂煤气加压风机:如型号AI(M)600-1.124/0.95,其“AI(M)”表示悬臂单级结构,“600”为流量,“-1.124”表示出口压力为-1.124个大气压(负压,即抽吸工况),“/0.95”表示进口压力为0.95个大气压。悬臂结构简单,维修方便,适用于中低压、大流量的工况。 “S(M)” 型系列单级高速双支撑煤气加压风机:结合了高速特性与双支撑的稳定性,转子动力学性能好,适用于高转速、负荷较大的工况。 “AII(M)” 型系列单级双支撑煤气加压风机:双支撑结构使得转子刚性更好,运行更稳定,适用于叶轮较重、介质工况波动不大的场合。

4.2 特殊工业气体的输送对策
在输送酸性、有毒气体时,风机的设计和选型需额外注意:

输送二氧化硫(SO₂)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等酸性气体材质升级:与气体接触的过流部件(机壳、叶轮、密封等)必须采用耐腐蚀材料,如不锈钢(304、316L)、双相不锈钢、高镍合金(哈氏合金C-276),或采用橡胶、氟塑料等防腐涂层(衬胶、衬四氟)。 密封强化:必须采用高效密封,如碳环密封或干气密封,确保零泄漏,保护环境和人员安全。 结构考虑:对于易冷凝的酸性气体,需考虑机壳的保温或伴热,并在底部设置排液口。 输送氮氧化物(NOₓ)等特殊有毒气体: 除了上述的耐腐蚀材料和密封要求,还需特别注意气体的化学稳定性。有时需要控制风机运行温度,防止气体在压缩升温下发生分解或副反应。 通用性原则安全性:所有电气元件需满足防爆要求。通常配备振动、温度、压力等多重联锁保护系统。 可维护性:在设计上应考虑配件更换的便利性,例如采用水平中分式机壳,便于在不拆卸管路的情况下检查和维护转子。

结语

风机技术,特别是应用于煤气及特殊工业气体领域的加压风机,是一门融合了流体力学、材料科学、机械设计与维护实践的综合性学科。深入理解如煤气风机C(M)250-1.2这样的典型设备的型号含义、内部结构与配件功能,是进行正确选型、高效操作和科学维修的基础。而对AI(M)D(M)S(M)AII(M)等不同系列风机特性的掌握,以及对输送各类腐蚀性、有毒气体所采取的针对性技术措施,则是确保工业生产安全、环保、高效运行的专业保障。作为一名风机技术从业者,不断深化理论认知,积累实践经验,方能从容应对各种复杂工况的挑战。

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