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煤气风机基础知识及AI(M)250-1.12型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:煤气风机、AI(M)250-1.12、风机配件、风机修理、工业气体输送、多级加压风机

引言

煤气风机是工业气体输送系统的核心设备,广泛应用于冶金、化工、环保等领域,负责输送煤气、酸性气体、有毒气体等介质。其设计需兼顾气体特性(如腐蚀性、毒性)、压力需求及运行稳定性。本文以AI(M)250-1.12型号为例,系统介绍煤气风机的基础知识、配件功能、修理维护及工业气体输送特性,并对比常见系列风机(如C(M)、D(M)、S(M)等)的应用场景。

一、煤气风机系列概述

煤气风机根据结构和工作原理分为多种系列,每种系列针对特定工况设计:

C(M)型多级煤气加压风机:采用多级叶轮串联结构,适用于中低压、大流量场景,如高炉煤气输送。其级间压力累积公式为:总压力等于单级压力乘以级数,效率高但结构复杂。 D(M)型高速高压煤气加压风机:通过高转速实现高压输出,适用于长距离管道输送,需配套精密轴承和冷却系统。 AI(M)型单级悬臂煤气加压风机:叶轮悬臂安装,结构紧凑,适用于中小流量和负压工况,如AI(M)250-1.12型号。 S(M)型单级高速双支撑风机:转子两端支撑,稳定性强,适合高速运行和腐蚀性气体。 AII(M)型单级双支撑煤气加压风机:双支撑结构分散载荷,用于重载工况,如输送二氧化硫等强腐蚀气体。

所有系列中,“(M)”标识表示适用于混合煤气或特殊气体输送,材质需根据气体化学性质选择耐腐蚀合金或涂层。

二、AI(M)250-1.12型号详解

AI(M)250-1.12是AI(M)系列的代表型号,其命名规则解析如下:

“AI(M)”:单级悬臂结构,专用于煤气混合气体输送。 “250”:额定流量为250立方米/分钟,满足中小规模工艺需求。 “-1.12”:出口压力为-1.12个大气压(即负压工况),常用于抽吸或低压输送。 进风口压力:未标注“/”符号,默认进口压力为1个大气压。

该风机适用于焦炉煤气或半净煤气输送,工作温度通常≤200°C,主轴转速可达2950r/min,功率配置依系统阻力调整。其设计重点在于悬臂结构的动平衡控制,避免叶轮偏心振动。

三、风机核心配件功能说明

煤气风机的可靠性依赖关键配件的协同工作,AI(M)250-1.12的配件包括:

风机主轴:采用40Cr合金钢淬火处理,高扭矩耐受性,与叶轮过盈配合,确保动力传递效率。主轴挠度需小于0.05mm,防止密封磨损。 风机轴承与轴瓦:滑动轴承配置巴氏合金轴瓦,润滑方式为强制油循环,摩擦系数低于0.002,适用高速高温环境。轴瓦间隙计算公式为:轴瓦间隙等于轴径乘以零点零零一至零点零零一五。 风机转子总成:含叶轮、主轴及平衡盘,叶轮为后向叶片设计,材质可选304不锈钢或蒙乃尔合金,气体动力效率达85%以上。动平衡等级需满足G2.5标准。 气封与油封气封:迷宫式密封结构,减少高压气体泄漏,间隙控制于0.2-0.3mm。 油封:氟橡胶唇形密封,耐温200°C,防止润滑油外泄。 碳环密封:用于有毒气体工况,石墨环自适应磨损,密封压力≤0.5MPa。 轴承箱:铸铁箱体集成冷却水套,通过热交换公式:散热量等于冷却水流量乘以温差乘以水的比热容,控制轴承温度≤70°C。

四、风机常见故障与修理方法

煤气风机在腐蚀、高温环境下易发生故障,需定期检修:

叶轮腐蚀与动平衡失效现象:振动超标、效率下降。 修理:采用堆焊修复或更换叶轮,动平衡校正残余不平衡量≤5g·mm。 轴瓦磨损与烧蚀现象:温升异常、噪声增大。 修理:刮研轴瓦或更换,保证接触面积≥80%,油膜厚度大于最小油膜厚度计算公式所得值。 碳环密封失效现象:气体泄漏超标。 修理:调整弹簧预紧力或更换碳环,密封面平面度≤0.02mm。 主轴弯曲现象:径向跳动>0.1mm。 修理:液压校正或锻件更换,直线度恢复至≤0.03mm。 轴承箱渗油现象:润滑油泄漏。 修理:更换油封并清理回油孔,密封压盖预紧力按螺栓扭矩公式计算。

预防性维护建议:每500小时检查密封系统,每3000小时解体大修,重点监测轴承振动速度有效值≤4.5mm/s。

五、工业气体输送的特殊要求

煤气风机需适应多种工业气体,材质和密封选择至关重要:

混合工业酸性有毒气体:如SO₂、NOₓ,壳体采用316L不锈钢,密封升级为双端面机械密封。 氯化氢(HCl)与氟化氢(HF)气体:叶轮喷涂聚四氟乙烯涂层,碳环密封替换为陶瓷密封,防止卤素腐蚀。 溴化氢(HBr)气体:主轴需蒙乃尔合金包裹,气体流速控制≤15m/s,降低冲刷腐蚀。 二氧化硫(SO₂)输送:C(M)系列多级风机更适用,级间冷却器降低气体温度,防止酸冷凝。 氮氧化物(NOₓ)输送:S(M)型高速风机配套氮封系统,氧含量<1%,抑制爆炸风险。

所有气体工况需严格遵循风量-压力曲线,避免喘振区运行,喘振边界线由风机性能曲线和管网阻力曲线交点确定。

六、结论

煤气风机是工业气体输送的关键设备,AI(M)250-1.12以其紧凑结构和负压能力,在煤气处理中表现优异。用户需根据气体特性选择风机系列,重视配件维护与故障修理,延长设备寿命。未来,风机技术将向高效化、智能化发展,如集成振动监测与自适应密封系统,进一步提升工业安全水平。

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