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硫酸风机AI340-1.22基础知识与应用解析

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸风机、AI340-1.22、二氧化硫气体、风机配件、风机修理、工业气体输送

一、硫酸风机概述与工业应用背景

硫酸风机是硫酸生产及化工工业中输送腐蚀性、有毒气体的核心设备,其设计需兼顾耐腐蚀性、密封性及结构强度。在制酸工艺中,二氧化硫(SO₂)气体的输送对风机的材料与密封提出了极高要求。工业中常见的硫酸风机主要包括以下系列:

C(SO₂)系列多级硫酸加压风机:适用于中低压、大流量工况,通过多级叶轮串联实现压力累积,效率高但结构复杂。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机:采用齿轮增速设计,转速可达万转以上,适用于高压小流量场景。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机:转子悬臂布置,结构紧凑,适合中低压工况,维护便捷。 S(SO₂)系列单级高速双支撑风机:转子两端支撑,稳定性强,适用于高转速工况。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机:兼顾悬臂风机的效率与双支撑的稳定性,是中大型硫酸系统的优选。

这些风机可输送混合工业酸性气体(如SO₂、NOₓ、HCl、HF、HBr等),其设计需采用特种合金、复合材料及密封技术,以应对高温、高压及腐蚀环境。

二、硫酸风机AI340-1.22型号解析与性能特点

AI340-1.22是AI系列悬臂单级硫酸风机的典型型号,其命名规则如下:

“AI”:代表单级悬臂结构,叶轮直接安装在主轴悬臂端,结构轻便。 “340”:表示额定流量为340立方米/分钟,对应标准工况下的气体输送能力。 “-1.22”:表示出口压力为-1.22个大气压(即负压工况),常用于系统抽吸环节。
若型号中包含“/”符号(如AI1000-1.191/0.955),则“/”前为出口压力,“/”后为进口压力;未标注“/”时,默认进口压力为1个大气压。

AI340-1.22的性能特点

悬臂设计:减少轴向尺寸,降低轴振动风险,但需严格控制转子动平衡。 压力适应性:出口负压设计适用于硫酸装置的吸风段,如吸收塔入口。 材料选择:叶轮及流道采用316L不锈钢或哈氏合金,抵抗SO₂腐蚀。 工况范围:流量调节范围宽,可通过变频调速适应系统负荷变化。

三、风机核心配件功能与选型要求

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的设计与材料选择:

风机主轴: 采用40CrNiMoA等高强度合金钢,调质处理后硬度达HB250-280。 主轴跳动量需小于0.02mm,避免悬臂结构下偏载振动。 轴瓦与轴承箱: 轴瓦常用锡青铜或巴氏合金,润滑槽设计需保证油膜形成。 轴承箱为铸铁或铸钢件,内部设置冷却水腔,控制油温≤65℃。 转子总成: 包含叶轮、主轴、平衡盘等组件,动平衡等级需达G2.5级。 叶轮需进行超速试验(1.2倍额定转速),验证疲劳强度。 碳环密封与气封: 碳环密封由多个石墨环串联,适应高温膨胀,泄漏量小于0.1Nm³/min。 气封通过注入惰性气体(如氮气)形成屏障,防止酸性气体外泄。 油封: 采用氟橡胶或聚四氟乙烯材料,耐酸油兼容,寿命需大于8000小时。

四、硫酸风机常见故障与修理方案

风机在酸性气体环境中易出现腐蚀、振动及密封失效,需制定针对性修理策略:

叶轮腐蚀修复现象:叶片减薄或点蚀,导致效率下降。 修理:采用激光熔覆技术修复腐蚀区域,涂层材料为Inconel 625。 轴瓦磨损与烧蚀原因:润滑不良或对中偏差,温度骤升。 处理:重新刮研轴瓦,接触面积需大于75%,油隙调整为轴径的0.1%-0.15%。 转子动平衡失效检测:现场动平衡仪校正,残余不平衡量按公式“允许不平衡量=转子质量×平衡精度等级/角速度”计算。 校正:去重法在叶轮盖板钻孔,或增重法加装平衡块。 碳环密封泄漏预防:定期检查弹簧预紧力,石墨环磨损量超过原厚度1/3即更换。 轴承箱油温异常排查:清洗冷却水管,检查润滑油粘度(ISO VG46及以上)。

五、工业气体输送风机的特殊设计要点

针对SO₂、NOₓ、HCl等有毒气体,风机需强化密封与材料防护:

气体特性适配SO₂气体:湿SO₂易形成亚硫酸,需采用蒙乃尔合金或钛材。 HCl气体:干态工况可用316L,湿态需用锆合金或石墨复合材料。 密封系统升级: 双端面机械密封+氮气缓冲系统,泄漏率需低于10ppm。 紧急停车时,密封气压力需高于进口压力0.05MPa。 结构形式选择: 高压工况(如D系列)优先选用齿轮增速+干气密封。 大流量工况(如AII系列)采用双支撑+蜂窝密封,减少涡流损失。 安全防护: 外壳设置泄爆口,爆破压力为设计压力的1.5倍。 监测系统集成SO₂浓度传感器,联动紧急停机。

六、结论

硫酸风机是酸性气体输送系统的关键设备,其选型、配件维护与修理需紧密结合工况特性。AI340-1.22作为悬臂风机的代表,以其紧凑结构和适应性广的优势,在制酸行业中广泛应用。未来,随着材料科学与密封技术的进步,硫酸风机将向高可靠性、低能耗方向持续演进。

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