煤气风机AI(M)110-0.93/0.77技术解析与工业气体输送应用

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煤气风机AI(M)110-0.93/0.77技术解析与工业气体输送应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：煤气加压机、AI(M)系列风机、风机配件修理、工业有毒气体输送、多级风机结构、轴瓦轴承维护

一、煤气加压风机基础与型号体系解析

煤气加压风机是工业气体输送系统的核心设备，通过机械能转化为气体压力能，克服管网阻力，保障煤气及各类工业介质的安全传输。其工作原理基于离心式风机结构，利用高速旋转的叶轮对气体做功，气体在离心力作用下沿叶轮流道向出口运动，压力升高。根据气体动力学的中文描述公式：风机全压 = （气体密度 × 叶轮出口切向速度² × 压力系数）/ 重力加速度修正值，风机性能直接关联叶轮设计、转速及气体属性。

工业领域常用煤气风机主要包括五大系列：

C(M)型多级煤气加压风机：采用多级叶轮串联，适用于中低压、大流量工况，结构紧凑且效率高。 D(M)型高速高压煤气加压风机：通过齿轮箱增速，实现单级高压输出，适用于高压小流量场景。 AI(M)型单级悬臂煤气加压风机：叶轮悬臂安装，结构简单，维护便捷，适合中低压煤气输送。 S(M)型单级高速双支撑风机：转子两端支撑，稳定性高，适用于高速旋转及腐蚀性气体。 AII(M)型单级双支撑煤气加压风机：双轴承支撑设计，承载能力强，用于重载工况。

型号命名规则详解：
以AI(M)110-0.93/0.77为例：

"AI(M)"：AI系列单级悬臂结构，"(M)"代表混合煤气输送。 "110"：风机额定流量为110立方米/分钟。 "-0.93"：出口压力为-0.93个大气压（相对压力，负压表示吸气工况）。 "/0.77"：进口压力为0.77个大气压。若未标注"/"，则默认进口压力为1个大气压。
同理，AI(M)600-1.124/0.95表示流量600立方米/分钟，出口压力-1.124大气压，进口压力0.95大气压。

二、AI(M)110-0.93/0.77风机技术细节与配件功能

该型号为悬臂式单级离心风机，适用于混合煤气输送，其设计压力范围兼顾负压抽吸与正压输送需求。核心配件包括：

风机主轴：采用40Cr合金钢锻件，经调质处理与精密磨削，保证高强度与动态平衡。主轴临界转速需高于工作转速1.3倍，避免共振。 轴瓦轴承：为滑动轴承结构，材质为锡青铜覆巴氏合金，依靠油膜形成液体润滑。轴瓦间隙需控制在轴径的0.1%~0.15%，过大会引起振动，过小则导致烧瓦。 风机转子总成：由叶轮、主轴及平衡盘组成。叶轮为后向叶片设计，材质可选16MnR或不锈钢，动平衡等级需达G6.3级。转子组装后需进行高速动平衡测试，残余不平衡量≤1.2g·mm/kg。 气封与碳环密封：气封采用迷宫式结构，减少级间气体泄漏；碳环密封用于轴端密封，依靠石墨环的自润滑性适应高温工况，密封间隙≤0.05mm。 油封与轴承箱：油封为氟橡胶骨架油封，防止润滑油外泄；轴承箱为铸铁箱体，内置冷却水腔，通过循环油润滑系统带走轴承热量。

三、风机配件维护与修理规程

风机长期运行后，配件磨损与性能衰减需通过系统化修理恢复：

主轴检修：检测径向跳动（≤0.02mm）与表面硬度（HRC45-50）。若轴颈磨损超差，可采用镀铬修复或更换。 轴瓦刮研与更换：轴瓦接触面积需≥75%，用红丹粉检查斑点分布。巴氏合金层脱落时需重新浇铸，装配时按轴瓦过盈量 = （轴瓦内径 - 轴颈直径）/ 轴颈直径 × 100%计算过盈配合。 转子动平衡校正：现场动平衡采用三点法配重，平衡精度按公式允许残余不平衡量 = 6350 × （风机质量 / 工作转速）计算。叶轮焊缝裂纹需补焊后应力退火。 密封系统维护：碳环密封磨损后更换，装配时预紧弹簧压力需达1.5~2.0MPa。迷宫密封齿顶尖锐度不足时需车削修复。 轴承箱与润滑管理：定期检测润滑油粘度与酸值，清洗油滤器。轴承箱水腔结垢需用草酸清洗，防止冷却效率下降。

四、工业有毒气体输送风机的特殊设计与材料选择

针对酸性、腐蚀性工业气体，风机需进行耐腐蚀结构与材料优化：

混合工业酸性气体：壳体采用316L不锈钢，叶轮喷涂Halar涂层，密封升级为双端面机械密封。 二氧化硫(SO₂)气体：材料选用2205双相不锈钢，碳环密封替换为聚四氟乙烯材质，防止酸蚀。 氮氧化物(NOₓ)气体：需控制气体温度低于180℃，避免NOₓ聚合。轴承箱增设氮气吹扫系统，防止酸性冷凝液腐蚀。 氯化氢(HCl)与氟化氢(HF)气体：全流道衬聚全氟乙丙烯（FEP），主轴镀镍磷合金，气封间隙放大至0.1mm以容纳衬层。 溴化氢(HBr)气体：叶轮选用哈氏合金C-276，密封系统注入碱性中和剂，降低溴化氢腐蚀性。

五、风机系统运行优化与故障预防

为提升风机寿命与能效，需实施以下措施：

性能监测：定期测试风机流量-压力曲线，对比设计值评估效率。根据风机相似定律：流量比 = 转速比 × （叶轮直径比）³，调整转速适应工况变化。 振动控制：安装在线振动传感器，预警轴承磨损或转子失衡。振动速度有效值需≤4.5mm/s。 防腐管理：对于酸性气体，定期检测壳体壁厚，超声波测厚减薄量超过20%需更换。

结语

煤气加压风机作为工业气体输送的关键设备，其型号选型、配件维护与气体适应性设计直接关系到生产安全与能效。通过对AI(M)110-0.93/0.77的深度解析，并结合多系列风机特点及工业气体特性，可为企业提供从选型、运维到改造的全生命周期技术支持。未来，随着材料科学与智能监测技术的进步，风机将在高效化、长寿命与智能化方向持续突破。

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