硫酸风机基础知识及AI(SO₂)450-1.267/0.89型号详解

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硫酸风机基础知识及AI(SO₂)450-1.267/0.89型号详解

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

一、硫酸风机概述及其在工业气体输送中的重要性

硫酸离心鼓风机是化工、冶金及环保行业中输送腐蚀性、有毒气体的核心设备，尤其适用于二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等酸性介质的处理。其设计需兼顾气体特性（如腐蚀性、毒性）与工况要求（压力、流量）。根据结构差异，硫酸风机可分为多种系列：

C(SO₂)系列：多级加压风机，适用于中低压大流量场景，通过多级叶轮串联实现压力累积。 D(SO₂)系列：高速高压风机，采用齿轮增速设计，出口压力可达1.5MPa以上。 AI(SO₂)系列：单级悬臂结构，转子一端固定，结构紧凑，适用于中等流量工况。 S(SO₂)系列：单级高速双支撑结构，转子两端支承，稳定性高，适用于高转速场景。 AII(SO₂)系列：单级双支撑结构，刚性更强，适用于大流量及振动敏感环境。

这些风机共同特点是采用耐腐蚀材料（如高镍合金、特种不锈钢）与密封技术，确保在输送酸性气体时的安全性与耐久性。

二、AI(SO₂)450-1.267/0.89型号全面解析

1. 型号命名规则

“AI(SO₂)”：代表单级悬臂硫酸风机，叶轮安装在主轴悬臂端，结构轻便，维护便捷。 “450”：表示额定流量为450立方米/分钟，是风机在标准状态下的排气能力。 “-1.267”：指出风口压力为-1.267个大气压（相对压力），即风机出口处于负压状态，常见于吸气或抽风工况。 “/0.95”：表示进风口压力为0.95个大气压，低于标准大气压，表明系统存在进口阻力。若未标注“/”，则默认进风口压力为1个大气压。

2. 设计与性能特点
该型号风机基于离心力原理工作：气体经进风口进入叶轮，随叶轮高速旋转获得动能，再通过蜗壳扩压段转化为压力能。其性能满足以下公式：
风机全压 = 出口全压 - 进口全压
对于AI(SO₂)450-1.267/0.89，全压计算需结合进出口压力与气体密度。若介质为SO₂（密度约为空气的2.2倍），需通过气体密度修正系数调整性能曲线。

3. 适用工况
主要用于硫酸生产系统中的SO₂气体输送，或处理含NOₓ、HCl的混合酸性气体。工作温度通常≤200℃，过流部件需采用316L不锈钢或哈氏合金，以防止酸性腐蚀。

三、风机核心配件功能与选型要求

1. 主轴与转子总成

主轴：采用40CrMo合金钢，表面镀铬防腐，需满足高转速动平衡要求（残余不平衡量≤1.0g·mm）。 转子总成：包含叶轮、轴套及平衡盘。叶轮为后向叶片设计，效率可达85%以上，动平衡等级需达G2.5级（依据ISO 1940标准）。

2. 轴承与轴瓦

轴瓦：常用锡青铜或巴氏合金材料，依靠油膜润滑降低摩擦。润滑油的粘度选择需遵循斯托达德粘度公式，确保油膜厚度大于轴瓦与轴颈的最小间隙。 轴承箱：内置冷却水夹套，控制油温≤65℃，防止高温导致油膜破裂。

3. 密封系统

碳环密封：由多组碳环串联组成，利用弹簧预紧力实现径向密封，泄漏率＜0.1%。适用于高速旋转场景，耐腐蚀性优于机械密封。 气封与油封：气封采用迷宫式结构，通过多次节流降低泄漏；油封为氟橡胶材质，防止润滑油外泄。

4. 其他关键配件

蜗壳：铸铁衬塑设计，内壁涂覆聚四氟乙烯（PTFE），抵抗酸性气体侵蚀。 联轴器：膜片式结构，补偿轴向与径向偏差，传递效率≥98%。

四、风机常见故障与修理方案

1. 振动超标

原因：转子动平衡失效、轴瓦磨损、基础螺栓松动。修理：重新进行动平衡校正，允差按公式允许残余不平衡量 = 转子质量 × 平衡精度等级 / 角速度计算；更换轴瓦时需刮研至接触面积≥80%。

2. 密封泄漏

碳环密封失效：更换碳环并调整弹簧压缩量，确保端面比压介于0.15-0.3MPa。 气封磨损：采用激光熔覆修复密封面，或更换为硬质合金密封齿。

3. 轴承温度过高

原因：润滑油污染、冷却水堵塞、轴瓦间隙不当。处理：清洗油路并换油，校验轴瓦间隙（通常为轴径的0.1%-0.15%）。

4. 性能下降

叶轮腐蚀：堆焊耐磨涂层或更换叶轮，确保叶片型线误差＜0.5mm。 气体泄漏：通过压差法检测蜗壳气密性，补焊裂纹后压力试验1.25倍工作压力。

五、工业气体输送风机的特殊设计考量

硫酸风机在输送不同工业气体时，需针对性优化：

二氧化硫(SO₂)气体：过流部件采用蒙乃尔合金，密封系统增加氮气吹扫，防止SO₂结晶。 氮氧化物(NOₓ)气体：壳体设计需避免气体滞留，减少硝酸盐沉积风险。 卤化氢气体（HCl、HF、HBr）：叶轮需喷涂碳化钨涂层，轴承箱与气封间设置双道隔离气，防止酸性气体侵入润滑系统。 特殊有毒气体：风机外壳加装负压监测与应急泄压阀，联锁控制系统实现泄漏自动停机。

六、总结

硫酸离心鼓风机是工业气体输送系统的关键设备，其选型与维护需紧密结合介质特性与工况参数。以AI(SO₂)450-1.267/0.89为例，通过科学解析型号含义、配件功能及故障处理方案，可为风机技术人员的日常操作与维修提供实践指导。未来，随着材料科学与密封技术的进步，硫酸风机将向高效化、长寿命方向持续演进。

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