硫酸风机基础知识及AI450-1.35型号详解

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硫酸风机基础知识及AI450-1.35型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI450-1.35、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、轴瓦、碳环密封

一、硫酸风机概述与应用领域

硫酸风机是工业气体输送领域的核心设备，专用于处理酸性、腐蚀性及有毒气体，如二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、氯化氢（HCI）等。其设计需兼顾气体特性与工艺要求，确保在高温、高压及腐蚀环境下稳定运行。根据结构差异，硫酸风机可分为多级加压型与单级高速型，例如C(SO₂)系列多级加压风机适用于中低压场景，而D(SO₂)系列高速高压风机则用于更高压力工况。

在硫酸生产流程中，风机承担气体加压、循环与排放任务。例如，在硫铁矿焙烧或硫磺焚烧工艺中，需通过风机将SO₂气体加压至反应设备；在废气处理环节，风机需耐受混合酸性气体的腐蚀。因此，材料选择与密封技术成为风机设计的重中之重。

二、风机型号解析：以AI450-1.35为例

硫酸风机型号蕴含关键参数，以AI450-1.35为例：

“AI”：代表单级悬臂式硫酸风机系列，其结构紧凑，适用于中等流量工况。 “450”：表示额定流量为450立方米/分钟，对应系统需求的气体输送能力。 “-1.35”：表示出口压力为-1.35个大气压（相对压力），即风机出口处于负压状态。若型号中包含“/”符号（如AI1000-1.191/0.955），则“/”后数值表示进口压力（0.955个大气压）；若无“/”符号，默认进口压力为1个大气压。

此类风机常用于硫酸装置的干燥塔或吸收塔，通过负压抽吸酸性气体，确保工艺连续性。其性能曲线需匹配系统阻力，避免喘振或过载。

三、硫酸风机核心配件详解

风机主轴：
主轴通常采用高强度合金钢（如40CrNiMoA），经调质处理与表面防腐涂层（如渗氮）以抵抗酸性介质腐蚀。其动态平衡等级需达到G2.5级，确保高速运转时振动值低于4.5mm/s。 轴瓦与轴承箱：
硫酸风机多采用滑动轴承（轴瓦），材料为巴氏合金或铜基合金，具备耐磨损与嵌藏性优势。轴瓦与主轴间隙需根据热膨胀系数计算，通常满足间隙比公式：径向间隙等于主轴直径乘以零点零零一至零点零零一五。轴承箱设计需集成强制润滑系统，通过油泵循环冷却，维持油温低于65℃。 转子总成：
由叶轮、主轴及平衡盘组成。叶轮需选用耐酸不锈钢（如2205双相钢）或钛合金，通过激光焊接成型。动平衡校验需遵循残余不平衡量等于转子质量乘以许用偏心距的准则，确保高速稳定性。 密封系统： 气封与碳环密封：采用碳纤维复合材料环，利用弹簧预紧力实现轴向密封，泄漏率需低于0.1%。油封：多为氟橡胶或聚四氟乙烯材质，防止润滑油泄漏并隔绝酸性气体侵入。

四、风机常见故障与修理方案

叶轮腐蚀与动平衡失效：
酸性气体会导致叶轮点蚀或应力开裂。修理时需采用堆焊修复，并重新进行动平衡测试。平衡校正公式为：校正质量等于不平衡量除以校正半径。 轴瓦磨损与烧蚀：
因润滑不良或负载突变，轴瓦易出现拉伤。修理需刮研瓦面，保证接触面积≥80%，并调整轴承间隙至设计值。 密封系统泄漏：
碳环密封老化或油封硬化会导致气体外泄。更换时需检测密封环端面平面度（误差≤0.02mm），并校核弹簧压缩量。 主轴疲劳裂纹：
定期进行磁粉探伤，发现裂纹需采用热喷涂工艺修复，或按应力集中系数计算安全寿命后更换。

五、工业气体输送风机的特殊设计

硫酸风机扩展应用于多种工业气体时，需针对性优化：

输送二氧化硫（SO₂）：叶轮需采用哈氏合金C-276，密封系统注入碱性隔离气（如氮气+5%NaOH溶液），中和酸性组分。 输送氮氧化物（NOₓ）：壳体需设计冷却夹套，控制气体温度低于80℃，防止NOₓ聚合结晶。 输送卤化氢（HCI/HF/HBr）：过流部件需覆盖聚四氟乙烯衬里，轴承箱采用正压吹扫系统，阻止气体渗透。

此外，风机性能需遵循气体状态方程修正：实际流量等于标准流量乘以进口压力与温度修正系数，确保工况适配性。

六、总结

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备，其型号参数、配件选型与维护策略均需严格匹配工艺需求。以AI450-1.35为例，其悬臂设计与负压特性适用于硫酸系统的抽吸工况，而耐腐蚀材料与碳环密封技术则保障了长期运行可靠性。未来，随着特种合金与智能监测技术的发展，硫酸风机将在效率提升与故障预警领域实现进一步突破。

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