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硫酸风机基础知识及AII1316-1.188/0.988型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸离心鼓风机、AII1316-1.188/0.988、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

硫酸生产是化工工业的核心流程之一,涉及二氧化硫(SO₂)等强腐蚀性气体的输送与加压。硫酸离心鼓风机作为该流程的关键设备,其设计与运行直接关系到生产效率与安全性。本文以风机技术工程师的视角,系统介绍硫酸风机的基础知识,重点解析AII1316-1.188/0.988型号的技术特性,并深入探讨风机配件、修理要点及工业气体输送的适应性。

一、硫酸风机系列概述

硫酸风机根据气体特性、压力需求和结构形式分为多种系列,主要包括:

C(SO₂)系列多级硫酸加压风机:适用于中低压场景,通过多级叶轮串联实现渐进式加压,效率高但结构复杂。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机:采用齿轮箱增速设计,出口压力可达2.0 MPa以上,适用于大型硫酸厂。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机:转子悬臂布置,结构紧凑,适合中小流量工况,如AI1000-1.191/0.955型号。 S(SO₂)系列单级高速双支撑风机:转子两端支撑,稳定性强,适用于高转速环境。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机:本文重点型号所属系列,兼具高可靠性与抗腐蚀能力,广泛用于酸性气体输送。

所有系列均针对腐蚀性气体设计,材质需耐酸合金(如316L不锈钢、哈氏合金)或衬塑处理,密封系统需防止有毒气体泄漏。

二、AII1316-1.188/0.988型号全面解析

型号含义

“AII”:单级双支撑结构,转子由两端轴承支撑,抗振动性能优于悬臂式。 “1316”:流量为1316立方米/分钟,满足中型硫酸装置的气体需求。 “-1.188”:出口压力为-1.188个大气压(表压),表明风机处于负压抽吸工况。 “/0.955”:进口压力为0.955个大气压,略低于标准大气压,需结合系统阻力核算。
若型号无“/”符号,则默认进口压力为1个大气压。

技术特点

气体适应性:专为SO₂气体设计,可扩展用于NOₓ、HCl、HF等混合酸性气体。 结构优势:双支撑结构降低主轴挠度,叶轮动态平衡等级达G2.5级,振动值小于2.8 mm/s。 压力控制:通过变频调速或进口导叶调节流量与压力,满足工艺波动需求。

三、风机核心配件详解

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的材料与工艺:

风机主轴:采用40CrNiMoA合金钢,表面喷涂碳化钨涂层,抗腐蚀与磨损。轴颈精度要求为h6级,粗糙度Ra≤0.8 μm。 风机轴承与轴瓦: 选用锡青铜ZCuSn10P1轴瓦,巴氏合金衬层厚度0.5-1 mm,润滑槽设计为鱼骨型,确保油膜形成。 润滑系统需强制供油,油压稳定在0.2-0.4 MPa,油温不超过65℃。 风机转子总成: 叶轮为后向叶片形式,材质为CD4MCu双相不锈钢,焊缝经X射线探伤检验。 平衡校正公式:允许残余不平衡量等于转子质量乘以平衡精度等级除以角速度。 密封系统气封:迷宫密封间隙控制在0.2-0.3 mm,减少内泄漏。 碳环密封:石墨环组合弹簧压紧,耐温250℃,适用于含固体颗粒工况。 油封:氟橡胶骨架油封,防止润滑油外泄。 轴承箱:铸铁HT250制造,内置冷却水夹套,散热面积按换热系数公式计算:散热量等于传热系数乘以温差乘以面积。

四、风机修理与维护要点

硫酸风机在腐蚀环境中易出现故障,需分阶段检修:
1. 定期检查项目

每日监测振动与异响,每月检验润滑油酸值(pH>7)。 每半年对叶轮进行壁厚测量,腐蚀余量不足原厚度30%时需更换。

2. 核心部件修理工艺

主轴修复:轴颈磨损可采用镀铬处理,镀层厚度≤0.2 mm。 叶轮动平衡:现场动平衡校正时,试重质量等于转子质量乘以许用不平衡量除以校正半径。 轴瓦刮研:接触斑点密度≥3点/cm²,侧间隙为顶间隙的50%。

3. 典型故障处理

气体泄漏:更换碳环密封,调整弹簧压缩量至0.5-1 mm。 振动超标:检查转子结垢情况,酸垢需用5%碳酸钠溶液清洗。 轴承过热:清洁润滑油路,校验轴承箱冷却水流量。

五、工业气体输送适应性分析

硫酸风机需适配多种工业气体,其选型依据气体特性调整:

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除以效率除以机械效率。 氮氧化物(NOₓ)气体:具氧化性,密封材质需禁用普通橡胶,改用聚四氟乙烯。 卤化氢气体(HCl、HF、HBr): HCl气体易形成盐酸液滴,机壳需衬聚四氟乙烯。 HF气体渗透性强,冷却器需采用蒙乃尔合金。 特殊有毒气体:如磷化氢(PH₃),需全密闭设计并配备氮气吹扫系统。

六、总结

硫酸离心鼓风机是酸性气体输送领域的核心装备,AII1316-1.188/0.988型号以其双支撑结构和精准压力参数,在硫酸生产中发挥重要作用。通过科学选配配件、规范修理流程及适配气体特性,可显著提升风机寿命与运行安全性。未来,随着材料科学与智能监控技术的发展,硫酸风机将向高效化、集成化方向持续演进。

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