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硫酸风机基础知识及AI700-1.28型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸风机、AI700-1.28、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领域的核心设备,专用于处理酸性、有毒或腐蚀性气体,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等。这类风机需具备耐腐蚀、高密封性和稳定承压能力,广泛应用于化工、冶金、环保等行业。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,满足大流量高压需求。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机:结构紧凑,适用于中低压场景。 S(SO₂)系列单级高速双支撑硫酸加压风机:双支撑结构增强转子稳定性,适合高速工况。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机:平衡性强,用于腐蚀性气体长期运行。

这些风机需适配复杂工况,其材质常选用特种合金或复合材料,以应对气体腐蚀与高温挑战。

二、AI700-1.28硫酸风机型号解析

AI700-1.28是AI系列悬臂单级硫酸风机的典型代表,其型号参数含义如下:

“AI”:代表单级悬臂结构,叶轮直接安装在主轴端部,无需双侧支撑,体积小且维护便捷。 “700”:表示额定流量为700立方米/分钟,对应风机在标准条件下的气体输送能力。 “-1.28”:表示出风口压力为-1.28个大气压(即负压工况),常用于抽吸或排气系统。 进风口压力:未标注“/”符号,默认进风口压力为1个大气压(标准大气条件)。

该风机适用于二氧化硫或混合酸性气体的输送,其悬臂设计降低了轴向载荷,但需确保转子动平衡精度。工作参数计算依据风机气动公式:
风机全压 = 出风口压力 - 进风口压力
若进风口压力为1大气压,出风口为-1.28大气压,则全压值为-2.28大气压,负号表明风机处于抽吸模式。

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适配性与材质耐腐蚀性:

风机主轴:采用40Cr或不锈钢锻件,表面进行防腐涂层处理。主轴需满足高扭矩传递需求,其强度计算遵循“最大剪应力理论”,确保在离心力与气体载荷下不变形。 风机轴瓦与轴承:滑动轴承(轴瓦)常用锡青铜或巴氏合金,通过油膜润滑减少摩擦。选型时需依据“轴承比压公式”(轴承单位面积载荷 = 轴承载荷 / 投影面积)控制磨损。 风机转子总成:包括叶轮、主轴及平衡盘。叶轮需进行动平衡校验,残余不平衡量需低于G2.5级标准。 气封与油封气封:采用迷宫密封或碳环密封,防止气体泄漏。碳环密封利用石墨材料自润滑特性,适应高温工况。 油封:多为氟橡胶或聚四氟乙烯材质,阻隔润滑油外泄。 轴承箱:承载轴承系统,内部需设计冷却油路,其散热能力按“热平衡方程”计算(发热量 = 散热量)。 碳环密封:由多组碳环串联组成,通过弹簧预紧力实现径向密封,漏气率需低于0.1%。

配件选型需综合气体腐蚀性、工作温度及压力参数,例如输送氯化氢时,密封件需耐卤素腐蚀。

四、风机常见故障与修理方案

硫酸风机长期运行中易因介质腐蚀或疲劳引发故障,需定期检修:

主轴磨损或断裂:原因包括轴向窜动超差或材料疲劳。修理时需检测主轴直线度(公差≤0.02mm),严重时更换并重新校准动平衡。 轴瓦烧蚀:因润滑不良或负载过大导致。修复需刮研瓦面或更换新轴瓦,并校验油膜厚度(需大于最小油膜厚度计算公式所得值)。 转子失衡:叶轮腐蚀或结垢引发振动。处理需清理叶轮并执行动平衡试验,剩余不平衡量按“等效质量偏心距公式”控制。 密封失效:碳环密封老化或气封间隙增大导致气体泄漏。更换密封件后,需按“密封间隙计算公式”调整装配间隙(通常为0.1-0.3mm)。 轴承箱过热:冷却不足或油质劣化。解决方案包括清洗油路或升级冷却系统,确保油温低于65℃。

修理后需进行空载试运行,监测振动值与温度,并采用“声发射检测技术”排查隐性裂纹。

五、工业有毒气体输送风机的特殊设计

硫酸风机扩展应用于多种工业酸性气体时,需针对性优化:

二氧化硫(SO₂)气体:风机过流部件需采用316L不锈钢或哈氏合金,密封系统增强气密性以防外泄。 氮氧化物(NOₓ)气体:叶轮需喷涂陶瓷涂层,抵抗氮氧化物水解生成的硝酸腐蚀。 卤化气体(HCl、HF、HBr):壳体需内衬聚四氟乙烯,碳环密封升级为全氟醚橡胶,防止卤素渗透。 混合酸性气体:根据气体成分比例选用蒙乃尔合金或钛材,并通过“腐蚀速率经验公式”预估部件寿命。

设计时需重点考虑气体密度与风机压比的关系:
风机压比 = (出口绝对压力) / (进口绝对压力)
对于高压工况(如D系列风机),需校验叶轮离心应力是否超出材料抗拉强度极限。

六、总结

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备,其型号如AI700-1.28体现了结构、流量与压力的精密匹配。配件选型与维修保养需紧扣介质特性与工况参数,而多系列风机(如C、D、S型)的差异化设计满足了复杂工业需求。未来,随着材料科学与智能监测技术的发展,硫酸风机将进一步提升效率与可靠性,为化工环保领域注入新动力。

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