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硫酸风机基础知识及AI760-1.255/1.0109型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸风机、AI760-1.255/1.0109、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、有毒气体处理

一、硫酸风机概述与应用领域

硫酸风机是工业气体输送系统的核心设备,专门用于处理腐蚀性、有毒酸性气体,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等。这类风机在化工、冶金、环保等行业中承担气体加压、循环和排放任务,其设计需满足耐腐蚀、高压稳定性及密封性要求。根据结构和工作原理,硫酸风机主要分为以下系列:

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,适用于大型硫酸生产系统,气体压缩过程分阶段进行,效率高且压比稳定。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机:采用齿轮增速设计,转速可达每分钟数万转,适用于小型空间内的高压气体处理,如尾气回收装置。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机:叶轮悬臂安装,结构紧凑,适合中低压场景,维护便捷,常用于硫酸制备的初级加压。 S(SO₂)系列单级高速双支撑硫酸加压风机:转子两端支撑,运行稳定性强,适用于高转速工况,如脱硫系统的气体循环。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机:双轴承支撑结构,负载分布均匀,用于腐蚀性混合气体的长期连续运行。

这些风机可处理多种工业酸性气体,其材质通常选用特种合金(如哈氏合金、钛钢)或复合材料,以抵抗气体腐蚀。例如,输送氯化氢(HCl)时,需采用聚四氟乙烯涂层;处理氟化氢(HF)时,需用蒙乃尔合金密封部件。

二、风机型号AI760-1.255/1.0109详解

以AI760-1.255/1.0109为例,其型号解析如下:

“AI”:代表AI系列单级悬臂硫酸风机,特点是叶轮直接安装在主轴端部,无中间支撑,结构简单,适用于流量中等、压力波动小的工况。 “760”:表示风机额定流量为每分钟760立方米,该流量基于标准进气条件(温度20℃、相对湿度50%)。实际流量可通过风机定律计算:流量与转速成正比,即“流量比等于转速比”。 “-1.255”:指出风口压力为-1.255个大气压(即负压,相对真空度),表明风机在出口段形成抽吸力,常用于系统排气或负压环境气体抽取。 “/1.0109”:指进风口压力为1.0109个大气压(略高于标准大气压),表示气体在进入风机前已预加压。若型号中无“/”符号,则默认进风口压力为1个大气压。

该型号风机的性能参数可通过风机基本公式推导:全压等于出口压力与进口压力之差,即“全压=出口压力-进口压力”。本例中,全压计算为-1.255 - 1.0109 = -2.2659大气压,负值表示风机整体处于负压工作状态。其功率需求可通过“风机功率正比于流量与全压乘积”估算,实际运行需结合气体密度(如SO₂气体密度为空气的2.2倍)调整。

三、风机核心配件功能与维护

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的耐腐蚀性和精度,主要配件包括:

风机主轴:采用高强度不锈钢(如316L),表面进行渗氮处理以增强抗疲劳性。主轴动态平衡等级需达G2.5级,避免高速运行时振动超标。 风机轴承与轴瓦:滑动轴承(轴瓦)常用锡青铜或巴氏合金材质,依靠油膜支撑转子。润滑需采用耐酸合成油,油膜厚度计算公式为“油膜厚度与转速、粘度成正比,与负载成反比”。 风机转子总成:包括叶轮、主轴及平衡盘。叶轮多为后向叶片设计,材质为双相不锈钢,动平衡校正残余量需小于1g·mm。 气封与碳环密封:气封采用迷宫式结构,减少气体泄漏;碳环密封由石墨复合材料制成,利用弹簧预紧力实现端面密封,泄漏率需低于每分钟0.1立方米。 油封与轴承箱:油封为氟橡胶唇形密封,防止润滑油污染;轴承箱为铸铁铸件,内部设置冷却水夹套,控制油温低于65℃。

四、风机常见故障与修理方法

硫酸风机的修理需针对腐蚀、振动和泄漏等典型问题:

叶轮腐蚀修复:当叶轮叶片被酸性气体蚀薄时,需采用堆焊工艺(如钨极氩弧焊)修复,焊后需进行应力消除热处理,并重新进行动平衡测试。 轴瓦磨损处理:磨损超差时,需刮研轴瓦内表面,保证接触斑点密度每平方厘米不少于3点。装配间隙按“顶间隙为轴径的千分之一至千分之一点五”调整。 密封失效维修:碳环密封若失效,需检查弹簧弹力和端面平面度,平面度误差需小于0.005mm。安装时,密封压紧力按“弹簧力与气体压力差值”设定。 振动超标治理:振动值超过4.5mm/s时,需检查转子不平衡或对中不良。对中要求径向偏差小于0.05mm,角向偏差小于0.1mm/m。

五、工业气体输送风机的特殊设计

输送不同工业气体时,风机需定制化设计:

二氧化硫(SO₂)气体:风机过流部件需喷涂氧化铝陶瓷涂层,防止稀硫酸冷凝腐蚀。叶轮转速需避开临界转速区,临界转速计算公式为“临界转速与转子刚度平方根成正比,与质量平方根成反比”。 氮氧化物(NOₓ)气体:壳体需采用奥氏体不锈钢,并设置氮气吹扫系统,防止爆炸性结晶物积聚。 卤化氢气体(如HCl、HF):密封系统需增强,采用双端面机械密封,中间注入碱性隔离液(如氢氧化钠溶液),中和泄漏气体。

对于型号AI1000-1.191/0.955,其进风口压力0.955大气压表明系统存在进气阻力,设计时需核算管网压损,确保风机吸气能力。

六、总结

硫酸风机作为工业气体处理的关键设备,其型号参数直接关联性能表现。以AI760-1.255/1.0109为例,通过解析流量、压力及结构特征,可指导选型与运维。配件维护需聚焦材料耐腐蚀性与配合精度,修理过程需严格遵循动平衡与对中标准。未来,随着高温合金与智能监测技术的发展,硫酸风机将向高效化、长寿命方向演进。

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