硫酸离心鼓风机基础知识详解：以AI(SO₂)250-1.35型号为核心

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硫酸离心鼓风机基础知识详解：以AI(SO₂)250-1.35型号为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AI(SO₂)250-1.35、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、冶金和环保行业中输送腐蚀性、有毒工业气体的关键设备，尤其在硫酸生产系统中用于输送二氧化硫(SO₂)等酸性介质。这类风机需具备高耐腐蚀性、密封性和稳定性，以适应恶劣工况。本文以AI(SO₂)250-1.35型号为例，系统介绍硫酸鼓风机的基础知识，涵盖型号解析、配件功能、修理要点及工业气体输送特性，帮助从业人员深入理解设备原理与维护。

一、硫酸风机型号解析与系列概述

硫酸风机型号通常包含结构、介质、流量和压力等关键信息。以AI(SO₂)250-1.35为例，其含义如下：

“AI(SO₂)”表示AI系列单级悬臂硫酸风机，专为输送硫酸混合气体设计；“(SO₂)”代表介质为二氧化硫或酸性混合气体。 “250”表示风机流量为250立方米/分钟，即每分钟输送气体体积。 “-1.35”表示出风口压力为-1.35个大气压（相对压力），负压表示风机处于吸气工况；由于未标注“/”及进风口压力，默认进风口压力为1个大气压（标准大气条件）。

对比其他系列：

C(SO₂)系列多级硫酸加压风机：采用多级叶轮串联，适用于中高压工况，压力可达1.5-3.0大气压，效率高但结构复杂，常用于大型硫酸厂。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机：通过高速转子实现高压输出，压力范围1.8-4.0大气压，适用于高阻力管道系统，但需精密平衡。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸风机：叶轮悬臂安装，结构紧凑，适用于中低压场合（压力-1.5至1.5大气压），维护简便，成本较低。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸风机：叶轮两侧支撑，刚性强，适用于大流量工况，稳定性优于悬臂式。 S(SO₂)系列单级高速双支撑硫酸风机：结合高速与双支撑优点，适用于高压高频工况，耐冲击性强。

AI(SO₂)250-1.35作为典型单级悬臂风机，其设计重点在于耐腐蚀和密封，流量250立方米/分钟适用于中小型硫酸装置，出风口负压-1.35大气压表明其在系统中的作用为引风或抽气。理解型号参数是选型和运维的基础，需结合工艺需求匹配系列。

二、AI(SO₂)250-1.35风机配件详解

风机配件是保证性能的核心，AI(SO₂)250-1.35采用专用配件以应对酸性气体腐蚀：

风机主轴：作为转子核心，通常采用高强度合金钢（如40CrNiMo）并覆盖防腐涂层（如哈氏合金）。主轴需经热处理和动态平衡测试，不平衡量小于1.0 g·mm，确保在高速旋转下（通常1500-3000 rpm）稳定运行。其设计需满足悬臂结构弯矩公式：弯矩等于力乘以力臂，以抵抗叶轮离心力。 风机轴承与轴瓦：采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，因轴瓦耐冲击、阻尼性好。轴瓦材料为巴氏合金或铜基合金，内表面开油槽润滑，通过油膜压力公式（油膜压力与粘度、速度成正比，与间隙成反比）实现流体动压润滑。轴承箱作为支撑结构，需通冷却水控温，防止过热导致油膜破裂。 风机转子总成：包括叶轮、主轴和平衡盘。叶轮为闭式或半开式，材质为高镍合金（如Hastelloy C-276），叶片型线采用后弯设计，效率可达85%以上。转子动平衡等级需达G2.5级，残余不平衡量由公式：不平衡量等于质量乘以偏心距计算，确保振动速度小于4.5 mm/s。 气封与碳环密封：气封用于级间密封，减少内泄漏；碳环密封为主轴密封，由多个碳环组成，利用弹簧预紧力实现接触式密封，泄漏率小于0.1%。其密封原理基于间隙压差公式：泄漏量与压差平方根成正比，与密封间隙立方成正比。碳环耐腐蚀、自润滑，是酸性气体风机的理想选择。油封：位于轴承端，防止润滑油泄漏，材质为氟橡胶或聚四氟乙烯，耐温-20°C至200°C。其他配件如轴承箱需铸钢制造，内部设置油路循环系统，确保润滑油的清洁和冷却。

配件选材与设计直接影响风机寿命，例如AI(SO₂)250-1.35的碳环密封能有效防止SO₂外泄，保障安全。定期检查配件磨损是预防故障的关键。

三、硫酸风机修理与维护要点

风机修理需遵循标准化流程，重点针对腐蚀、磨损和失衡问题：

常见故障分析：酸性气体导致叶轮腐蚀穿孔、轴瓦烧蚀、密封失效等。例如，SO₂遇水形成亚硫酸，加速金属腐蚀；转子不平衡引发振动超标，需用振动加速度公式：加速度等于频率平方乘以振幅诊断。 拆卸与检查：先切断电源，拆卸管路和联轴器，吊出转子。检查主轴直线度（公差≤0.02 mm）、叶轮壁厚减薄量（≤原厚度10%）、轴瓦间隙（设计间隙为轴径的0.1%-0.2%）。使用超声波测厚仪和百分表测量，记录数据。 修理方法：主轴修复：若弯曲可矫直或更换，表面腐蚀需喷涂防腐层。叶轮修理：腐蚀严重时用补焊或更换，动平衡重新校正，残余不平衡量按公式：允许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。轴瓦刮研：手工刮削至接触点≥4点/cm²，油隙调整通过压铅法实现。密封更换：碳环密封组装时预紧力按厂家标准，确保端面贴合。轴承箱清理：清除油泥，检查油路堵塞。 重组与测试：组装后手动盘车无卡涩，进行空载试车：振动值≤2.8 mm/s，温度≤70°C。负载试车中监测压力、流量，确保符合AI(SO₂)250-1.35的设计参数。预防性维护包括每月检查密封、每季换油，年度大修。

修理需注重安全，佩戴防护装备，因介质有毒。通过科学维护，风机寿命可延长至10年以上。

四、输送工业气体风机的应用与特性

硫酸风机广泛输送多种工业酸性有毒气体，其设计需适应介质特性：

输送介质概述：包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等。这些气体具强腐蚀性、毒性，且可能形成酸雾，例如SO₂在潮湿环境中生成硫酸，腐蚀设备。 风机适应性：各系列风机针对不同介质优化： C(SO₂)系列多级风机适用于NOₓ气体输送，因多级加压可克服高管道阻力。 D(SO₂)系列高速风机用于HCl气体，高压确保在吸收塔中有效循环。 AI(SO₂)和AII(SO₂)系列适用于SO₂和HF气体，单级结构简化密封管理。 S(SO₂)系列双支撑风机适合HBr等密度大气体，稳定性高。 设计考量：材料选择至关重要，如哈氏合金抗Cl⁻腐蚀，蒙乃尔合金抗HF。密封系统需强化，碳环密封或干气密封防止泄漏。气动设计基于风机定律：流量与转速成正比，压力与转速平方成正比，功率与转速立方成正比。例如，输送SO₂时，风机需耐负压，防止气体冷凝。 安全与环保：风机运行需符合防爆标准，设置泄漏检测仪。例如，AI(SO₂)250-1.35在硫酸厂中常用于制酸工序，其负压设计减少气体外逸，保护环境。

理解介质特性有助于选型，如输送NOₓ时需控制温度以防爆炸，而HF输送需全氟密封。工业气体风机的创新方向是高效化和智能化。

结语

硫酸离心鼓风机是工业气体输送的核心设备，AI(SO₂)250-1.35作为典型型号，体现了单级悬臂风机的优势。通过掌握型号含义、配件功能和修理要点，并结合工业气体特性，从业人员可提升运维水平。未来，随着材料与密封技术进步，硫酸风机将向更高效率、更环保方向发展。建议用户定期培训，严格按规范操作，以确保系统安全稳定。

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