硫酸风机基础知识及AI320-1.37型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）
本篇关键词：硫酸风机、AI320-1.37、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、轴瓦、碳环密封

引言

硫酸风机是工业气体输送领域的核心设备，广泛应用于化工、冶金和环保等行业，主要用于输送酸性、有毒气体，如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等。这些气体具有强腐蚀性和危险性，因此硫酸风机的设计、制造和维护需满足高标准的耐腐蚀性、密封性和可靠性。本文以风机型号AI320-1.37为例，结合“C(SO₂)”型系列多级硫酸加压风机、“D(SO₂)”型系列高速高压硫酸加压风机、“AI(SO₂)”型系列单级悬臂硫酸加压风机、“S(SO₂)”型系列单级高速双支撑硫酸加压风机和“AII(SO₂)”型系列单级双支撑硫酸加压风机等常见类型，系统介绍硫酸风机的基础知识、配件组成、修理方法及工业气体输送特性。文章旨在为风机技术人员提供实用参考，确保设备高效运行和安全生产。

硫酸风机概述及型号分类

硫酸风机根据结构和工作原理可分为多种系列，每种系列针对不同工况设计。例如，“C(SO₂)”型系列多级硫酸加压风机采用多级叶轮结构，适用于中低压、大流量场景，压力范围通常在0.5-2.0个大气压，流量可达每分钟数千立方米，其多级设计通过逐级加压实现高效能量转换，常用于大型硫酸生产系统。“D(SO₂)”型系列高速高压硫酸加压风机则采用高速转子设计，转速可达每分钟数万转，适用于高压输送，压力可达3个大气压以上，适用于需要高扬程的工业流程。“AI(SO₂)”型系列单级悬臂硫酸加压风机以结构紧凑、维护简便著称，叶轮直接安装在主轴悬臂端，适用于中小流量和中等压力场合；“S(SO₂)”型系列单级高速双支撑硫酸加压风机结合高速和双支撑优点，具有高稳定性和抗振动能力；“AII(SO₂)”型系列单级双支撑硫酸加压风机则通过双轴承支撑增强转子平衡，适用于高腐蚀性气体输送。

这些风机均采用特种材料，如不锈钢、哈氏合金或钛合金，以抵抗酸性气体腐蚀。其工作原理基于离心力作用：气体从进风口进入，经叶轮旋转加速后，动能转化为压力能，从出风口排出。流量和压力计算常用风机性能公式，例如流量等于叶轮转速乘以叶轮面积，压力与叶轮直径和转速的平方成正比。在实际应用中，选择合适型号需考虑气体成分、温度、压力和流量等因素，以确保风机长期稳定运行。

风机型号AI320-1.37详细说明

风机型号“AI320-1.37”是AI(SO₂)系列的代表型号，专为输送二氧化硫等酸性气体设计。其中，“AI”表示单级悬臂结构，即叶轮通过悬臂方式安装在主轴一端，这种设计简化了结构，减少了零部件数量，便于日常维护和修理；“320”表示风机流量为每分钟320立方米，这指的是标准状态下（温度20°C，压力1个大气压）的气体体积流量，适用于中小型硫酸厂或化学生产线；“-1.37”表示出风口压力为-1.37个大气压（即负压，相对于大气压的真空度），用于抽吸或加压气体；该型号未标注“/”及进风口压力值，根据标准，进风口压力默认为1个大气压，即环境大气压。因此，AI320-1.37的整体含义是：单级悬臂硫酸风机，流量320立方米/分钟，出风口负压1.37个大气压，进风口压力1个大气压。

AI320-1.37风机的工作参数基于离心风机的基本性能方程，其压力与流量关系可用压力等于密度乘以转速平方再乘以叶轮直径的平方来描述。在实际运行中，该型号适用于温度低于150°C、气体浓度中等的环境，例如硫酸生产中的SO₂吸收塔。其材料通常选用316L不锈钢或更高等级的耐腐蚀合金，叶轮表面可能涂覆防腐涂层，以延长使用寿命。与其他系列相比，AI系列的优势在于结构简单、成本较低，但需注意悬臂设计可能在高负载下产生振动，因此需定期检查转子平衡。

风机配件详解

硫酸风机的配件是确保其高效、安全运行的关键，AI320-1.37型号的配件包括风机主轴、风机轴承用轴瓦、风机转子总成、气封、油封、轴承箱和碳环密封等。这些配件均需采用耐腐蚀、高强度的材料，以应对酸性气体的侵蚀。

风机主轴是风机的核心部件，通常由高强度合金钢制成，表面进行防腐处理。主轴负责传递电机扭矩，驱动叶轮旋转，其设计需满足高转速下的强度和刚度要求。在AI320-1.37中，主轴长度和直径根据悬臂结构优化，以减少弯曲应力。

风机轴承用轴瓦是支撑主轴的关键部件，常用材料为巴氏合金或铜基合金，具有良好的耐磨性和抗冲击性。轴瓦通过油润滑减少摩擦，防止过热损坏。在硫酸风机中，轴瓦需定期检查磨损情况，因为酸性气体可能通过密封泄漏导致腐蚀。

风机转子总成包括叶轮、主轴和平衡盘等部件。叶轮是气体加速的核心，采用闭式或开式设计，材料为耐酸不锈钢，叶片形状基于空气动力学原理优化，以最大化效率。转子总成的平衡至关重要，不平衡会导致振动和噪音，影响风机寿命。平衡校正通常通过添加或去除质量实现，确保旋转时离心力均衡。

气封和油封用于防止气体和润滑油泄漏。气封多采用迷宫式或碳环密封结构，利用狭窄间隙形成阻力，减少气体外泄；油封则用橡胶或聚四氟乙烯材料，确保轴承箱内润滑油不污染气体。在AI320-1.37中，碳环密封是先进选择，由多个碳环组成，具有良好的自润滑性和耐腐蚀性，能适应高温高压环境。

轴承箱是容纳轴承和润滑系统的外壳，结构需密封严密，防止酸性气体侵入。箱体通常用铸铁或钢板焊接，内壁涂防腐漆。润滑油选择需考虑粘度与温度关系，常用公式为粘度等于基础油粘度乘以温度系数，以确保润滑效果。

碳环密封在硫酸风机中尤为重要，它通过碳材料的自适应性，在主轴高速旋转时形成动态密封，有效阻止SO₂等有毒气体泄漏。其工作原理基于压力差密封，密封效果与环的数量和间隙大小相关，需定期更换以防磨损。

这些配件的维护直接影响风机性能，例如，轴瓦磨损可能导致主轴偏移，需及时调整或更换；碳环密封失效会增加能耗和安全风险。因此，配件选择和维护应遵循制造商指南，使用原厂或认证替代品。

风机修理与维护

硫酸风机的修理是保障长期运行的重要环节，尤其对于AI320-1.37这类悬臂结构风机，需定期检查、诊断和修复常见故障。修理过程包括拆卸、清洗、检测、更换配件和重新组装，强调安全性和精确性。

常见故障包括振动超标、压力下降、泄漏和异常噪音。振动可能由转子不平衡、轴承磨损或主轴弯曲引起。修理时，首先停机并隔离气体源，然后拆卸风机外壳，检查转子总成。使用动平衡机进行转子平衡测试，不平衡量计算公式为不平衡质量乘以半径等于允许残余不平衡量，通过去重或配重校正。如果主轴弯曲，需用千分表测量直线度，超标时进行矫直或更换。

轴承和轴瓦的修理是关键步骤。轴瓦磨损后，需测量间隙，常用压铅法或塞尺检查，间隙过大则更换新轴瓦。安装时，确保轴瓦与主轴接触面积大于70%，润滑油路畅通。轴承箱泄漏可能源于油封老化，需更换耐酸油封，并检查轴承箱密封面。

气封和碳环密封的维护需定期拆卸清洗，检查磨损情况。碳环密封失效时，更换新环并调整间隙，确保密封压力在允许范围内。对于气体泄漏，可用肥皂水检测法定位，并紧固连接螺栓或更换垫片。

预防性维护包括定期润滑、清洗过滤器和监控运行参数。建议每运行2000小时检查一次转子平衡，每5000小时更换润滑油。修理后，进行空载和负载测试，确保流量和压力符合设计值，例如压力测试可用U形管压力计验证。

安全注意事项：修理前需彻底 purge 气体，防止有毒气体残留；操作人员佩戴防护装备；使用专用工具避免损伤配件。通过系统修理，可延长风机寿命，减少停机损失。

输送工业气体风机的应用

硫酸风机不仅用于输送SO₂，还广泛适用于混合工业酸性有毒气体，如氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)和溴化氢(HBr)等。这些气体在化工、制药和环保行业中常见，具有高腐蚀性和毒性，因此风机设计需满足特殊要求。

对于二氧化硫(SO₂)气体输送，风机需采用全密封结构和耐酸材料，防止泄漏导致环境污染。SO₂风机通常用于硫酸生产线的吸收和干燥工序，工作压力范围在负压至正压1.5个大气压之间，流量根据工艺调整。例如，AI320-1.37适用于中小规模SO₂输送，其悬臂设计便于在狭窄空间安装。

氮氧化物(NOₓ)气体常见于硝酸生产和废气处理，具有强氧化性，风机材料需选用奥氏体不锈钢或镍基合金。输送时，需控制气体温度低于200°C，以防止分解爆炸。风机性能需满足高压力需求，常用“D(SO₂)”型高速风机。

氯化氢(HCl)和氟化氢(HF)气体具有强酸性和渗透性，风机密封系统需增强，碳环密封和双机械密封是首选。例如，“AII(SO₂)”型双支撑风机适用于HCl输送，其稳定结构减少振动泄漏风险。溴化氢(HBr)气体类似，但需注意溴元素的腐蚀特性，材料选择可能包括哈氏合金。

其他特殊有毒气体，如硫化氢或磷化氢，风机设计需考虑防爆和防腐双重因素。在这些应用中，风机运行参数需根据气体密度和粘度调整，流量计算公式为实际流量等于标准流量乘以密度校正系数。同时，安装气体检测仪和自动停机系统，确保安全。

总体而言，工业气体输送风机需综合评估气体特性、工况条件和成本，选择合适系列。定期维护和修理是预防故障的关键，能显著提高设备可靠性和生产效率。

结论

硫酸风机作为工业气体输送的核心设备，其知识涵盖型号分类、配件细节和修理维护。本文以AI320-1.37为例，详细解析了其结构、参数及应用，并扩展至其他系列和气体类型。通过科学选型、定期维护和规范修理，可最大化风机寿命和效率，保障工业生产安全。作为风机技术人员，我们应不断学习先进技术，推动行业创新发展。