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煤气风机AI(M)1417-1.15技术详解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)1417-1.15、风机配件、风机修理、工业气体输送、有毒介质、密封系统

第一章 煤气加压风机基础与型号解析

煤气加压风机是工业领域输送可燃性、腐蚀性及有毒气体的核心设备,其设计需兼顾气体特性、压力需求及安全标准。根据结构差异,主流机型包括:

C(M)型多级煤气加压风机:通过多级叶轮串联实现高压输送,适用于长距离管道系统; D(M)型高速高压煤气加压风机:采用高转速设计,满足小流量高压工况; AI(M)型单级悬臂煤气加压风机:转子悬臂布置,结构紧凑,适用于中低压场景; AII(M)型单级双支撑煤气风机:转子双支撑结构,稳定性高,适用于大流量工况; S(M)型单级高速双支撑风机:结合高速与双支撑优势,用于高负荷连续运行。

型号AI(M)1417-1.15技术释义

“AI(M)”:单级悬臂结构,专用于混合煤气输送; “1417”:流量为1417立方米/分钟; “-1.15”:出口压力为-1.15个大气压(负压工况)。
若型号为“AI(M)600-1.124/0.95”,则“/0.95”表示进口压力0.95个大气压,无“/”时默认进口压力为1标准大气压。此类风机通过负压抽吸与正压输送组合,保障煤气在管道中定向流动。

第二章 AI(M)1417-1.15核心配件与功能

1. 风机主轴

作为转子系统的核心,主轴需具备高抗扭强度与疲劳韧性,通常采用42CrMo合金钢,经调质处理与表面淬火,硬度达HRC45-50。其偏心度需小于0.02mm,避免高速运行时因不平衡力引发振动。

2. 风机轴承与轴瓦

滑动轴承(轴瓦)是高速风机的首选,其依靠油膜形成动态润滑。轴瓦材料为巴氏合金(锡锑铜合金),厚度1.5-3mm,工作温度需控制在40-65℃。若油温超过70℃,合金层易软化导致抱轴故障。润滑油的运动粘度需维持在28-46cSt,并通过压差公式“润滑油流量等于油泵排量乘以轴瓦间隙的立方”计算供油量。

3. 风机转子总成

由叶轮、主轴及平衡盘组成。叶轮需进行动平衡测试,残余不平衡量按公式“许用不平衡量等于转子质量乘以平衡精度等级除以角速度”计算,精度等级常取G2.5。叶片采用后向弯曲设计,提升压力系数并降低气体涡流损失。

4. 密封系统

气封:采用迷宫密封,利用多次节流效应降低气体泄漏,间隙设计为0.2-0.3mm; 碳环密封:用于高压段,依靠石墨环的自润滑性实现零泄漏,耐温达350℃; 油封:骨架油封防止润滑油外泄,唇口线速度需低于12m/s。

5. 轴承箱

作为轴承的支撑单元,其结构需保证散热与防渗漏。箱体壁厚按“最小壁厚等于压力载荷乘以安全系数除以材料许用应力”设计,通常选用HT250铸铁,内部设置冷却水腔以控制油温。

第三章 风机常见故障与修理方案

1. 振动超标

成因:转子积垢、主轴弯曲或轴承磨损。
处理:

叶轮清洗后复校动平衡; 主轴直线度校正,偏差需小于0.05mm/m; 轴瓦间隙调整,标准值为轴径的0.08%-0.12%。

2. 气体泄漏

碳环密封磨损:更换石墨环,压紧弹簧力按“弹簧力等于气体压力乘以密封面积乘以安全系数”计算; 迷宫密封间隙增大:采用电刷镀修复轴颈,恢复原始间隙。

3. 轴承温度过高

检查润滑油粘度与清洁度,过滤精度需达10μm; 调整冷却水流量,按“热平衡方程:润滑油发热量等于冷却水吸热量”计算所需流量。

4. 性能下降

流量或压力不足时,需检测:

叶轮腐蚀量,若叶片厚度减薄超15%需更换; 密封间隙,超标后风机内泄漏损失增大,效率下降可达20%。

第四章 工业有毒气体输送风机的特殊设计

1. 材料选择原则

二氧化硫(SO₂)气体:机壳采用316L不锈钢,叶轮喷涂聚四氟乙烯(PTFE); 氯化氢(HCl)气体:全流道选用哈氏合金C-276,密封系统增配氮气阻隔; 氟化氢(HF)气体:需用蒙乃尔合金,禁止使用含硅材料(如石墨),防止生成四氟化硅导致脆裂。

2. 结构强化措施

壳体壁厚增加2-3mm,应对气体腐蚀余量; 轴承箱与气室隔离,采用双机械密封防止有毒气体渗入润滑系统; 出口增设爆破片,设计爆破压力为工作压力的1.5倍。

3. 安全监控系统

轴振动探头按“振动速度有效值不得超过4.5mm/s”设置报警阈值; 气体泄漏检测仪在密封点周边布置,浓度超25%LEL时联锁停机。

第五章 风机维护与寿命管理

日常点检:记录轴承温度、振动值、油质变化; 定期大修:每24,000小时全面分解,更换密封件与轴瓦,校核转子动平衡; 寿命预测:主轴疲劳寿命按“迈因纳定理:累积损伤等于实际循环次数除以许用循环次数之和”计算,临界值达0.8时需预防性更换。

结语

AI(M)1417-1.15作为煤气与工业气体输送的关键设备,其可靠运行依赖于精准的配件设计、严格的修理标准及针对介质特性的材料优化。未来,随着高温合金与智能监测技术的应用,风机在高效性与安全性上将实现进一步突破。

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