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煤气风机AI(M)535-1.31/1.1技术详解与工业气体输送应用 关键词:煤气风机、AI(M)535-1.31/1.1、风机配件、风机修理、工业气体输送、有毒气体、轴瓦、碳环密封 第一章:煤气加压风机基础与型号体系解析 煤气加压风机是冶金、化工、焦化、城市燃气等工业领域的关键设备,其核心作用是为煤气及其他工业气体在管网系统中的输送提供动力,克服管道、阀门及净化设备带来的阻力,确保气体能够稳定、连续地到达使用点。煤气介质通常具有易燃、易爆、有毒及腐蚀性等特点,这对风机提出了远高于普通空气风机的技术要求,主要体现在密封性、材质耐腐蚀性、结构安全性及运行稳定性等方面。 为了满足不同工况的需求,风机行业开发了多种系列的煤气加压风机,形成了较为完善的产品体系。主要包括: “C(M)”型系列多级煤气加压风机:采用多级叶轮串联结构,每级叶轮均能提升气体压力,因而单机可获得较高的压比。其结构相对复杂,轴向尺寸较长,适用于中高压、大流量的煤气输送场合,如高炉鼓风、长距离管线输送。 “D(M)” 型系列高速高压煤气加压风机:通常采用高转速设计,配合高效的叶轮型线,在单级或较少级数下实现高压头输出。其结构紧凑,但对转子动平衡、轴承及润滑系统要求极高,适用于高压、但流量可能不是特别巨大的工况。 “AI(M)” 型系列单级悬臂煤气加压风机:叶轮悬臂安装于主轴一端,结构简单、紧凑,维护方便。适用于中低压、中等流量的工况,是应用非常广泛的机型。本文重点介绍的AI(M)535-1.31/1.1即属于此系列。 “S(M)” 型系列单级高速双支撑煤气加压风机:同样为单级结构,但叶轮位于两个支撑轴承之间,转子稳定性更好,适用于更高转速或对振动要求更严格的场合。 “AII(M)” 型系列单级双支撑煤气加压风机:与AI(M)系列主要区别在于支撑结构,叶轮位于两轴承之间,兼具单级风机结构相对简单和双支撑转子稳定性好的优点,适用于流量和压力参数介于悬臂式和高速式之间的工况。上述型号中的“(M)”通常代表输送介质为煤气(Gas),特别是混合煤气。随着技术发展,这些经过特殊设计和材料选择的系列风机,其应用已扩展至多种工业气体。 煤气风机型号解读:以AI(M)535-1.31/1.1与AI(M)600-1.124/0.95为例 风机型号是设备性能参数的浓缩体现。我们以AI(M)535-1.31/1.1为核心,并参考AI(M)600-1.124/0.95进行对比说明。 “AI(M)”:这是风机的系列代号。“A”通常代表离心通风机,“I”在此处表示“单级悬臂”结构。“(M)”明确指示该风机专为输送煤气(Mixed Gas,混合煤气)介质设计,在结构、密封和材质上进行了针对性优化。 “535”:此数值代表风机的流量,单位为立方米每分钟。因此,AI(M)535-1.31/1.1风机在标准进口状态下的设计流量为每分钟535立方米。作为对比,AI(M)600-1.124/0.95的流量则为每分钟600立方米。 “-1.31”:此数值代表风机的出口压力。在煤气风机领域,压力常以“大气压”或“千帕”为单位。此处“-1.31”表示风机出口处的气体绝对压力为1.31个大气压(约合132.7千帕)。它是风机克服系统阻力后,在出口处建立的压力。 “/1.1”:此数值代表风机的进口压力。它表示气体进入风机进口时的绝对压力,本例中为1.1个大气压(约合111.5千帕)。如果型号中没有“/”及后续数字,则默认进口压力为1个标准大气压。理解进出口压力至关重要。风机的实际做功体现在压力提升上,即全压等于出口压力减去进口压力。对于AI(M)535-1.31/1.1,其产生的全压约为 (1.31 - 1.1) = 0.21个大气压(约合21.3千帕)。而对于AI(M)600-1.124/0.95,其全压则为 (1.124 - 0.95) = 0.174个大气压(约合17.6千帕)。这表明前者在流量略小的情况下,提供了更高的压升能力。 第二章:煤气风机AI(M)535-1.31/1.1核心部件详解 一台高效可靠的煤气风机,离不开其内部各个精密部件的协同工作。以下对AI(M)535-1.31/1.1这类风机的关键配件进行深入说明。 风机主轴:作为风机的“脊梁”,主轴承载着叶轮等旋转部件,并将电机的扭矩传递给叶轮。它必须具有极高的强度、刚性和韧性,以承受扭矩、弯矩和离心力。材质通常选用优质合金钢(如40Cr、42CrMo),并经过调质热处理和精密加工,确保轴颈部位的尺寸精度和表面光洁度。严格的探伤检验是保证主轴无内部缺陷的必要环节。 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。动平衡校验是转子总成装配过程中至关重要的一步,其目的是消除或减小因质量分布不均引起的离心力,使风机运行平稳。不平衡量的计算公式为:不平衡量等于不平衡质量乘以偏心距离。通过动平衡机检测并在特定位置进行去重或配重,将残余不平衡量控制在标准允许范围内,是降低振动和噪音、保证轴承寿命的前提。 风机轴承与轴瓦:对于AI(M)这类中等规模的风机,滑动轴承(即轴瓦)应用普遍。轴瓦通常由钢背衬垫巴氏合金(一种白色低熔点合金)构成,具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。其工作原理是依靠轴颈旋转带动润滑油形成压力油膜,将轴颈抬起,实现液体摩擦。油膜的建立遵循流体动压润滑原理,其承载能力与润滑油粘度、转速、轴承间隙等因素有关。轴瓦的间隙调整、刮研质量以及润滑油品质直接关系到风机运行的稳定性和寿命。 密封系统:煤气风机的密封是防止有毒有害气体泄漏和外部空气进入(对于易燃易爆气体尤为重要)的生命线。主要包括: 气封(迷宫密封):在轴穿过机壳的部位,通过一系列环形齿片与轴(或轴套)形成微小间隙,气体流经这些间隙时产生节流效应而降压,从而减少泄漏。结构简单,非接触式,寿命长。 油封:主要用于轴承箱两端,防止润滑油外泄,并阻挡外部灰尘杂质进入轴承。 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。由多个碳环组成,在弹簧力作用下紧贴轴套表面,形成动态密封。碳材料具有自润滑、耐磨损、化学稳定性好的特点,能有效密封煤气等介质。但其对轴套的硬度、光洁度以及冷却有较高要求。 轴承箱:是容纳轴承(或轴瓦)、润滑油并为其提供支撑和保护的壳体。它需要保证轴承的对中性和稳定性,内部设有油路、油槽,有时还集成冷却水腔以控制油温。轴承箱的刚性不足或对中不良是引起振动常见原因之一。第三章:煤气风机常见故障与修理流程 风机在长期运行后,难免会出现性能下降或故障。及时的诊断与专业的修理是恢复设备性能、保障生产安全的关键。 常见故障模式: 振动超标:这是最普遍的故障现象。原因可能包括:转子动平衡破坏(如叶轮结垢、磨损不均、部件松动);轴承(轴瓦)磨损、间隙过大或疲劳点蚀;对中不良;地脚螺栓松动;基础刚性不足;喘振(当风机在小流量高压比工况下运行,气流发生分离产生剧烈振荡)等。 性能下降:出口压力或流量不足。原因可能为:转速未达额定值;进口过滤器堵塞或管道阻力增大;密封间隙(如迷宫密封、叶轮与机壳间隙)因磨损过大,导致内泄漏严重;叶轮腐蚀、磨损严重,型线改变。 轴承温度过高:原因可能是:润滑油油质不合格、油量不足或油路堵塞;轴承(轴瓦)装配间隙过小;冷却系统(水冷)失效;振动过大导致油膜破坏形成干摩擦。 异常声响:摩擦声(转子与静止件接触);轴承损坏的剥落声、咔嚓声;喘振时的低频吼叫声。 气体泄漏:密封元件(气封、碳环、机械密封)失效、老化或损坏。专业修理流程: 停机隔离与安全准备:切断电源,挂警示牌。关闭进出口阀门,对风机进行可靠的煤气置换(通常用氮气吹扫),直至检测合格,确保检修安全。 解体与清洗:按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、轴承箱盖、密封部件等,吊出转子总成。使用专用清洗剂彻底清洗所有部件,去除油污和结垢。 检测与诊断: 转子检查:检查叶轮有无裂纹、腐蚀、磨损变形,必要时进行无损探伤(如着色渗透检测PT、超声波检测UT)。测量主轴各关键部位的直径、圆度、跳动量。 动平衡校验:必须在动平衡机上对转子总成进行重新校验,达到标准G2.5或更高等级。 轴承/轴瓦检查:测量轴瓦间隙、瓦背过盈量。检查巴氏合金层有无剥落、裂纹、磨损。检查滚动轴承的游隙、转动灵活性及滚道状况。 密封检查:测量迷宫密封间隙;检查碳环密封的磨损量和弹簧弹力。 壳体与基础检查:检查机壳有无裂纹、腐蚀;检查基础有无沉降、开裂。 修理与更换: 叶轮:轻微磨损可进行堆焊修复后机加工并重做动平衡。严重损坏或效率过低则需更换新叶轮。 主轴:若轴颈磨损,可采用镀铬、热喷涂等工艺修复至原尺寸。若有裂纹或严重弯曲,必须更换。 轴瓦:间隙超差或合金层损坏需重新刮研或浇铸新巴氏合金。刮研要求接触点均匀分布。 密封:磨损超差的迷宫密封齿片可车削修复或更换密封体。失效的碳环密封必须成套更换。 回装与调试:按拆卸的逆顺序回装,确保各部件清洁,配合间隙符合标准。严格保证主轴对中精度(通常使用百分表找正,控制径向和端面偏差)。加注规定牌号和数量的润滑油。点动试车无异常后,进行空载试运行,监测振动、温度、噪音。正常后逐步加载至额定工况,进行性能测试。第四章:煤气风机在输送各类工业气体中的应用与特殊考量 如前所述,专为煤气设计的“(M)”系列风机,通过针对性的材料升级和结构优化,其应用范围已扩展至多种具有腐蚀性、毒性的工业气体。 输送混合工业酸性有毒气体:这类气体可能含有H₂S、CO₂、HCN及水汽,易形成酸性腐蚀环境。风机过流部件(叶轮、机壳)需选用耐腐蚀材料,如奥氏体不锈钢(304L, 316L),甚至双相不锈钢(2205)。密封系统需加强,防止有毒气体外泄。 输送二氧化硫(SO₂)气体:SO₂遇水形成亚硫酸,腐蚀性极强。材料选择上,316L不锈钢或更高级别的哈氏合金C-276可能被考虑。需要注意气体露点温度,避免机壳内结露。保温措施有时是必要的。 输送氮氧化物(NOₓ)气体:NOₓ气体同样具有强氧化性和腐蚀性。材料需耐硝酸腐蚀。同时,这类气体可能在一定条件下聚合或分解,需关注其化学稳定性。 输送氯化氢(HCl)气体:干态的HCl气体腐蚀性相对较弱,但一旦含有微量水分,将形成盐酸,腐蚀性急剧增强。必须确保气体的干燥度,并选用耐盐酸腐蚀的材料,如高硅铸铁、哈氏合金B-2,或采用内衬非金属材料(如PTFE、PO)的“衬塑风机”。 输送氟化氢(HF)气体:HF是极具腐蚀性的弱酸,能腐蚀玻璃和大多数金属。蒙乃尔合金(Monel,镍铜合金)因其优异的耐氢氟酸性能常被选用。同样,严格的密封和材料兼容性检查至关重要。 输送溴化氢(HBr)气体:性质与HCl类似,腐蚀性强。材料选择可参考HCl工况。 输送其他特殊有毒气体:对于如光气、磷化氢等剧毒气体,风机的安全性要求达到最高等级。通常采用无泄漏设计,如磁力驱动风机(取消轴封),或采用双端面机械密封并引入隔离液。所有焊缝需100%探伤,壳体可能进行气压试验。在选择风机输送这些特殊气体时,除了介质相容性,还必须充分考虑气体的密度(影响风机功率,功率计算公式为:功率正比于流量乘以全压再除以效率)、温度、粉尘含量等物理特性,以确保风机的性能、结构材料和驱动功率配置完全符合工况要求。 结论 煤气加压风机,特别是如AI(M)535-1.31/1.1这类经过精心设计的型号,是现代工业生产中不可或缺的动力设备。深入理解其型号含义、核心部件结构、维护修理要点以及其在各类工业气体输送中的特殊应用,对于设备的安全、稳定、高效运行至关重要。作为技术人员,我们应不断深化对设备原理的认知,掌握科学的故障诊断与维修方法,并根据输送介质的特性进行精准的选型与材料匹配,从而为企业的安全生产和节能降耗提供坚实的技术保障。 单质金(Au)提纯专用风机基础理论与D(Au)2293-1.32型风机深度解析 AI750-1.2242/0.8742型硫酸离心风机技术解析 风机选型参考:AI(M)459-0.9906/0.909离心鼓风机技术说明 离心风机基础知识解析:9-19№12.5D焦炭仓及精矿仓收尘风机详解 离心风机基础知识解析:AI740-1.366/0.986(滑动轴承)硫酸风机详解 AI500-1.2156/0.9656型离心风机技术解析与应用 风机选型参考:AI500-1.231/0.891离心鼓风机技术说明 C540-1.617/1.037多级离心鼓风机技术解析及配件说明 S1400-1.388/1.0107离心鼓风机:二氧化硫混合气体风机的技术解析与应用 离心风机基础知识及SJ4500-1.033/0.893型号配件解析 离心风机基础知识及AI(SO2)600-1.313/1.027硫酸风机解析 稀土铕(Eu)提纯专用离心鼓风机技术基础详解:以D(Eu)260-1.89型为核心 D(M)350-1.662/0.862高速高压离心鼓风机技术解析与应用 烧结风机性能:SJ4500-1.033/0.883型号解析与维护指南 硫酸离心鼓风机基础知识与应用解析:以AI(SO₂)450-1.36为例 轻稀土钕(Nd)提纯风机:AII(Nd)2254-2.83型单级双支撑加压离心鼓风机技术详解 稀土矿提纯风机:D(XT)2344-1.66型号解析与风机配件及修理指南 重稀土镥(Lu)提纯专用风机技术详解:以D(Lu)2680-1.39型号为核心 特殊气体煤气风机基础知识解析:以C(M)2136-1.80型号为例 硫酸风机AI300-1.1662/0.8662技术解析:配件与修理指南 轻稀土钷(Pm)提纯专用离心鼓风机基础理论与D(Pm)1113-2.82型设备深度解析 C600-1.2988/0.9188多级离心鼓风机技术解析与应用 特殊气体煤气风机基础知识解析:以C(M)2738-1.29型号为例 AI(M)550-1.1934/0.9734离心鼓风机解析及配件说明 C700-1.212/0.926多级离心风机技术解析及配件详解 高压离心鼓风机基础知识与AII1300-1.1864-0.8164型号深度解析 特殊气体风机:C(T)1801-2.80型号解析及配件修理与有毒气体概述 特殊气体风机基础知识解析:以C(T)949-2.15型号为核心 S1660-1.5236/0.9436(SO₂)离心风机:结构、应用及配件解析 混合气体风机:G4-73-12№16D型离心风机深度解析与应用 硫酸风机AI700-1.1912/0.8412技术解析与工业气体输送应用 C135-1.154/0.95多级离心硫酸风机技术解析及配件说明 |
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