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硫酸风机基础知识及AI450-1.255/0.898型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸风机、AI450-1.255/0.898、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、有毒及腐蚀性气体,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCI)等。其设计需满足耐腐蚀、高密封性和稳定运行的要求,广泛应用于化工、冶金、环保等行业。根据结构特点,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,适用于长流程工艺; D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机:采用高转速设计,适合小流量高压工况; AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机:转子悬臂布置,结构紧凑,维护便捷; S(SO₂)系列单级高速双支撑硫酸加压风机:双支撑轴承结构,稳定性高,适用于高速场景; AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机:兼顾承载能力与抗振性,适合中高压工况。

这些风机需采用特种材料(如不锈钢316L、哈氏合金)及密封技术,以应对气体腐蚀和泄漏风险。

二、风机型号AI450-1.255/0.898技术解析

AI450-1.255/0.898是AI系列悬臂单级硫酸风机的典型型号,其参数含义如下:

“AI”:代表单级悬臂结构,转子一端固定,另一端悬空,适用于中等流量和压力场景; “450”:表示额定流量为450立方米/分钟,满足中小规模气体输送需求; “-1.255”:指出风口压力为-1.255个大气压(相对压力),即风机在出口端形成负压环境; “/0.955”:指进风口压力为0.955个大气压(相对压力)。若型号中无“/”符号,则进风口压力默认为1个大气压。

该型号的风机工作原理基于离心力作用:气体从进风口吸入,经叶轮加速后通过蜗壳扩压,将动能转化为压力能。其性能可通过风机全压效率公式评估:
风机全压 = (出风口压力 - 进风口压力) × 空气密度 × 重力加速度修正系数
在实际运行中,需控制气体温度与密度,防止酸性冷凝液腐蚀流道。

三、风机核心配件功能与选型要求

硫酸风机的可靠性依赖关键配件的精准设计与材料选择:

风机主轴:作为转子核心,需采用40CrNiMoA等高强度合金钢,表面镀铬或喷涂陶瓷层以抵抗酸性腐蚀。主轴动平衡等级需达G2.5级,避免振动超标。 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,依靠油膜润滑减少摩擦。轴瓦间隙需按公式 最小油膜厚度 = (轴径 × 转速)/(润滑粘度 × 载荷系数)计算,确保稳定油膜形成。 风机转子总成:包括叶轮、主轴及平衡盘。叶轮需采用双相不锈钢2205,并通过五轴数控加工保证气动外形。动平衡测试残余不平衡量应小于1.5 g·mm/kg。 气封与油封气封:多采用迷宫密封,利用多次节流降低泄漏,间隙控制在0.2-0.3mm; 油封:用于轴承箱密封,常用氟橡胶材质,耐油耐酸; 轴承箱:作为轴承支撑单元,内部需集成冷却水套,控制油温低于65℃。 碳环密封:适用于高压段,通过碳石墨环与轴套的紧密贴合实现零泄漏,寿命可达8000小时。

配件选型需综合气体成分、温度(通常≤200℃)及压力参数,避免材料失效或密封泄漏。

四、风机常见故障与修理方案

硫酸风机在酸性环境中易出现腐蚀、振动及密封失效,需定期检修:

叶轮腐蚀修复现象:叶片表面点蚀或裂纹,导致振动加剧。 处理:采用激光熔覆技术修复腐蚀区域,涂层材料选Inconel 625合金,修复后需重新动平衡。 轴瓦磨损处理现象:轴承温度超75℃或油膜破裂。 处理:刮研轴瓦接触面,使接触斑点≥70%,间隙调整至轴径的0.1%-0.15%。 碳环密封更换现象:气体泄漏量超标。 处理:拆卸旧环并清理密封槽,新环安装时预紧弹簧压力需按 弹簧力 = 密封压差 × 环截面积校核。 主轴弯曲校正现象:跳动值>0.05mm。 处理:采用热点校直法,局部加热后液压校正,恢复直线度至0.02mm以内。
大修后需进行空载试车(4小时)及负载性能测试,确保风量、压力符合设计曲线。

五、工业酸性气体输送关键技术

硫酸风机在输送混合工业气体时,需针对介质特性优化设计:

二氧化硫(SO₂)气体:密度为空气的2.2倍,风机需增强蜗壳壁厚,叶轮选用C276哈氏合金,防止稀硫酸凝结腐蚀; 氮氧化物(NOₓ)气体:具强氧化性,密封材料需用聚四氟乙烯(PTFE),轴承箱充氮气保护; 卤化氢气体(HCI/HF/HBr):对金属具晶间腐蚀能力,流道内衬聚醚醚酮(PEEK)涂层,碳环密封升级为SiC材质。

此外,风机需配套气体检测与应急阻断系统,确保泄漏浓度低于安全阈值。

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(如AI450-1.255/0.898)直接反映了性能特点。通过科学选配配件、规范维修流程及适配气体特性,可显著提升风机寿命与运行效率。未来,随着材料科学与智能监控技术的发展,硫酸风机将向高耐蚀、低能耗方向持续演进。

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