煤气风机基础知识及AI(M)400-1.15型号详解

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煤气风机基础知识及AI(M)400-1.15型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：煤气风机、AI(M)400-1.15、风机配件、风机修理、工业气体输送、多级加压风机

一、煤气风机技术概述

煤气风机是工业气体输送系统的核心设备，专门用于输送混合煤气、酸性有毒气体及特殊工业介质。其工作原理基于离心力作用，通过转子高速旋转将气体动能转化为压力能，实现气体的加压与输送。根据结构差异，煤气风机可分为多级加压型与单级高速型，其中“C(M)”型为多级煤气加压风机，适用于中低压场景；“D(M)”型为高速高压风机，用于需求更高压力的工艺；“AI(M)”型为单级悬臂结构，兼顾紧凑性与效率；“S(M)”型为单级高速双支撑设计，稳定性更优；“AII(M)”型则强化了负载能力，适用于腐蚀性气体环境。

二、AI(M)400-1.15型号解析

1. 型号命名规则
AI(M)400-1.15中，“AI(M)”代表单级悬臂煤气风机系列，其“(M)”标识专指混合煤气输送；“400”表示额定流量为400立方米/分钟；“-1.15”指出口压力为-1.15个大气压（负压工况）。若型号中包含“/”符号（如AI(M)600-1.124/0.95），则“/”后数值表示进口压力（本例为0.95大气压），无“/”时默认进口压力为1标准大气压。

2. 设计与性能特点
AI(M)400-1.15采用单级叶轮与悬臂结构，减少轴向尺寸并降低机械损耗。其叶轮基于气动学原理设计，采用后向弯曲叶片，确保在流量400立方米/分钟时效率达82%以上。压力参数通过气体状态方程计算，风机全压等于出口动压与进口动压之差，结合气体密度修正系数，可适应不同组分煤气的输送需求。该型号电机功率通常配置为110-132千瓦，转速2950转/分钟，适用于冶金、化工领域的煤气增压系统。

三、风机核心配件功能说明

1. 主轴与转子总成
主轴采用42CrMo合金钢锻件，经调质热处理后硬度达HB240-280，其临界转速需高于工作转速的1.3倍以避免共振。转子总成包含叶轮、平衡盘及轴套，动平衡等级需满足G2.5标准，残余不平衡量小于1.2克·毫米。

2. 轴承与轴瓦
滑动轴承选用锡青铜轴瓦，表面浇注巴氏合金层，厚度0.8-1.2毫米。润滑系统采用强制油循环，油膜压力需维持在0.15-0.25兆帕，并通过雷诺方程计算最小油膜厚度，确保轴瓦与轴颈间隙在0.08-0.12毫米范围内。

3. 密封系统
气封采用迷宫密封结构，密封间隙控制在0.3-0.5毫米；油封为氟橡胶唇形密封，耐温范围-30℃至200℃；碳环密封用于高压侧，由多个石墨环串联组成，通过弹簧预紧力实现轴向补偿，泄漏量小于0.5立方米/小时。

4. 轴承箱
铸钢轴承箱内置冷却水腔，通过傅里叶热传导公式计算散热需求，确保轴承温度不超过75℃。箱体与基础连接部设置减振胶垫，振动烈度限值为4.5毫米/秒。

四、风机维护与修理规范

1. 常见故障处理

振动超标：多因转子积垢或动平衡失效，需清洗叶轮并执行现场动平衡校正，剩余不平衡量应小于1.0克·毫米。 轴承温升异常：检查润滑油粘度与冷却水流量，油品40℃运动粘度需维持在46-52厘斯，冷却水流量不低于15升/分钟。 气封泄漏：更换碳环密封时需测量壳体孔径，过盈量按H7/k6配合公差控制。

2. 大修工艺流程
解体后首先检测主轴直线度（允差≤0.02毫米），叶轮焊缝进行磁粉探伤。组装时按基孔制原则调整轴承间隙，最后进行4小时空载试运行，测试轴承温升（ΔT≤35℃）与振动速度（≤2.8毫米/秒）。

五、工业气体输送风机专项说明

1. 腐蚀性气体适配设计
输送二氧化硫(SO₂)时，过流部件需采用316L不锈钢；针对氯化氢(HCl)气体，叶轮需喷涂聚四氟乙烯涂层；氟化氢(HF)环境需使用蒙乃尔合金材质。气体密度修正系数按克拉珀龙方程计算，动态调整风机功率。

2. 特殊型号性能对比

C(M)系列：最多支持8级叶轮串联，出口压力可达2.5兆帕，适用于长距离管线输送。 S(M)系列：双支撑结构使临界转速提升20%，适合输送氮氧化物(NOₓ)等脉动气流介质。 AII(M)系列：壳体加厚至20毫米，配套钛合金叶轮，用于溴化氢(HBr)输送时寿命提升3倍。

六、技术总结

煤气风机的选型需综合气体特性、压力需求及结构可靠性，AI(M)400-1.15作为悬臂式风机代表，在能效与维护成本间取得平衡。未来技术发展将聚焦于智能监测（如振动相位分析）与材料创新（如碳化硅密封环），以应对复杂工业气体的苛刻工况。

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