硫酸风机基础知识及AI(SO₂)450-1.4型号详解

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硫酸风机基础知识及AI(SO₂)450-1.4型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI(SO₂)450-1.4、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、轴瓦、碳环密封

引言

硫酸离心鼓风机是化工、冶金及环保行业中输送腐蚀性、有毒工业气体的核心设备，尤其在硫酸生产系统中承担着二氧化硫（SO₂）等气体的加压与循环任务。其设计需兼顾耐腐蚀性、密封可靠性及运行效率。本文以AI(SO₂)450-1.4型号为例，系统解析硫酸风机的基础知识、配件功能及维修要点，并扩展讨论其他系列风机与工业气体输送特性。

一、硫酸风机系列概述

硫酸风机根据气体特性、压力需求及结构差异分为多种系列，主要包括：

C(SO₂)系列多级硫酸加压风机：通过多级叶轮串联实现高压输送，适用于长流程硫酸工艺，出口压力可达2.0MPa以上。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机：采用齿轮增速技术，转速可达20000r/min，适用于大流量高压工况。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机：叶轮悬臂安装，结构紧凑，适用于中低压场景，如AI(SO₂)450-1.4型号。 S(SO₂)系列单级高速双支撑风机：转子两端支撑，稳定性高，适合高转速及振动敏感环境。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸风机：双轴承支撑结构，承载能力强，用于重载工况。

所有系列均针对酸性气体设计，可输送SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等腐蚀性介质，核心材料需选用耐酸合金（如哈氏合金、316L不锈钢）或复合材料。

二、AI(SO₂)450-1.4型号详解

型号释义：

“AI(SO₂)”：单级悬臂式硫酸风机，适用于混合硫酸介质输送。 “450”：额定流量为450立方米/分钟。 “-1.124”：出口压力为-1.124大气压（相对压力，负压工况）。无“/”符号：进口压力为标准大气压（1 atm）。

设计与性能特点：

气动设计：采用后弯式叶轮，效率可达85%以上。叶轮直径与宽度按流量-压力曲线优化，确保在450m³/min流量下稳定输出-1.124atm压力。 材料选择：接触气体部件采用双相不锈钢2205，耐氯离子应力腐蚀；密封组件填充聚四氟乙烯（PTFE）以抵抗酸蚀。 结构优势：悬臂设计减少轴长，降低临界转速风险，适用于空间受限的硫酸干吸工段。

三、风机核心配件功能解析

风机主轴：材质为42CrMo合金钢，调质处理后硬度达HB260-300，表面镀铬防腐。主轴动态平衡等级需满足G2.5标准，避免高速运行时振动超标。 风机轴承与轴瓦：采用巴氏合金轴瓦（锡锑铜合金），承载压力设计值≤2.5MPa。轴瓦内壁开设油槽，强制润滑降低摩擦系数，油膜厚度计算公式为：
油膜厚度等于润滑油粘度乘以轴颈转速再除以轴承单位面积载荷。 风机转子总成：包含叶轮、主轴及平衡盘。叶轮需进行超速试验（1.15倍额定转速），验证残余不平衡量≤5g·mm/kg。 密封系统：气封：迷宫密封结构，间隙控制在0.2-0.3mm，减少气体泄漏。 碳环密封：由多个碳环串联组成，耐高温且自润滑，用于高压侧密封。油封：骨架油封阻止润滑油外泄，材质为氟橡胶，耐酸油兼容。 轴承箱：铸铁箱体内部设置冷却水夹套，控制油温≤65℃。油路系统配备双过滤器，精度10μm。

四、风机常见故障与修理方案

振动超标：原因：转子不平衡、轴瓦磨损或基础松动。修理：现场动平衡校正，剩余不平衡量需≤1.5g·mm；轴瓦刮研修复，接触面积≥80%。 气体泄漏：原因：碳环密封磨损或气封间隙扩大。修理：更换碳环，密封面平面度≤0.005mm；调整气封间隙至设计值。 轴承温度高：原因：润滑油变质或冷却系统堵塞。修理：清洗油路并更换ISO VG46耐酸润滑油；检查冷却水管道结垢情况。 性能下降：原因：叶轮腐蚀或堵塞。修理：采用激光熔覆修复叶轮腐蚀区域，或使用高压水射流清理积垢。

五、工业气体输送特性与风机选型

硫酸风机需适应多种腐蚀性气体，选型需综合介质特性与工艺参数：

二氧化硫（SO₂）气体：密度为空气的2.2倍，风机需提高轴功率以克服气体惯性力。功率计算公式为：
轴功率等于流量乘以压升再除以风机效率乘以机械效率。 氯化氢（HCl）气体：湿法工艺中含微量水分，需采用哈氏合金C276叶轮，并加强密封防潮。 氮氧化物（NOₓ）气体：具氧化性，需控制介质温度≤150℃，避免密封材料老化。 特殊有毒气体：如HF、HBr，需全封闭式轴承箱并配备负压抽吸系统，防止气体外逸。

六、结论

硫酸离心鼓风机是酸性气体输送系统的关键设备，其可靠性直接影响生产安全与效率。AI(SO₂)450-1.4作为悬臂式风机的典型代表，通过优化结构设计与材料选型，实现了在中等流量工况下的高效稳定运行。维护中需重点关注转子平衡、密封完整性及润滑系统管理，同时针对不同工业气体特性定制防腐方案。未来，随着材料科学与智能监控技术的发展，硫酸风机将向更长寿命、更低能耗方向演进。

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