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硫酸风机AI700-1.35基础知识与应用解析

作者:王军(139-7298-9387)
本篇关键词:硫酸风机、AI700-1.35型号、二氧化硫气体输送、风机配件、风机修理、工业酸性气体处理、离心鼓风机技术

一、硫酸风机概述及其在工业气体输送中的重要性

硫酸风机是工业领域关键设备,专门用于输送腐蚀性、有毒气体,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCI)等。这些气体在化工、冶金和环保行业中常见,但因其强腐蚀性和毒性,对风机材料、密封结构和运行稳定性提出极高要求。硫酸风机通过离心力原理实现气体加压,其核心公式为风机全压等于出口动压与进口动压之差加上气体密度与速度平方的乘积的二分之一,确保气体在系统中高效流动。

硫酸风机根据结构和压力需求分为多种系列:

C(SO₂)型多级硫酸加压风机:适用于中低压场景,通过多级叶轮串联实现渐进式加压。 D(SO₂)型高速高压硫酸加压风机:采用高转速设计,满足二氧化硫工艺中的高压需求。 AI(SO₂)型单级悬臂硫酸加压风机:结构紧凑,适用于中小流量工况,如AI700-1.35型号。 S(SO₂)型单级高速双支撑硫酸加压风机:高转速结合双支撑轴系,提升稳定性。 AII(SO₂)型单级双支撑硫酸加压风机:强化负载能力,用于大流量腐蚀性气体输送。

这些风机可处理混合工业酸性气体,其设计注重耐腐蚀材料(如高镍合金、特种不锈钢)和密封技术,确保长期安全运行。

二、硫酸风机AI700-1.35型号详解

AI700-1.35是AI系列单级悬臂硫酸风机的典型代表,其型号解析如下:

“AI”:表示单级悬臂结构,叶轮直接安装在主轴悬臂端,减少轴向尺寸,适用于空间受限场景。 “700”:代表风机流量为每分钟700立方米,对应二氧化硫或类似气体的输送能力。 “-1.35”:表示出口压力为-1.35个大气压(即负压工况),常用于系统抽吸环节。若型号为“AI1000-1.191/0.955”,则“/0.955”表示进口压力为0.955个大气压,无“/”时默认进口压力为1个大气压。

该风机的工作原理基于离心力作用,气体从轴向进入叶轮,经旋转加速后径向排出,其压力提升可通过风机能量头公式计算:能量头等于叶轮外缘线速度的平方除以重力加速度与压力系数的乘积。AI700-1.35采用耐酸合金叶轮和碳环密封,确保在二氧化硫环境中抗腐蚀与零泄漏。

三、硫酸风机核心配件解析

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的优化设计:

风机主轴:作为动力传递核心,采用40CrMo等高强度合金钢,表面进行渗氮处理以抵抗酸性气体腐蚀。主轴动态平衡精度需低于G2.5级,避免振动导致密封失效。 风机轴承与轴瓦:滑动轴承(轴瓦)常用锡青铜或巴氏合金材料,内部开设油槽,通过强制润滑降低摩擦。其寿命公式为轴承寿命与转速的立方成反比,与负载的十倍次方成反比,需定期监测温度与油质。 风机转子总成:包括叶轮、主轴和平衡盘,叶轮需进行超速试验(达额定转速120%),确保在二氧化硫介质中不变形。动平衡校正残余不平衡量需小于1.5g·mm/kg。 气封与油封:气封多采用迷宫密封,利用气体节流效应降低泄漏;油封为氟橡胶材质,防止润滑油污染气体。碳环密封在AI700-1.35中应用广泛,依靠石墨环的自润滑性适应高温酸性环境。 轴承箱:作为支撑结构,内置冷却水夹套,控制轴承温度低于70℃。箱体与气体接触部分衬贴聚四氟乙烯(PTFE),隔绝腐蚀。

四、硫酸风机常见故障与修理技术

风机在酸性气体输送中易出现腐蚀、振动和密封失效,修理需遵循标准化流程:

腐蚀处理:叶轮或壳体点蚀时,采用电弧喷涂镍基合金修复,修复后需进行厚度检测与动平衡校验。若腐蚀深度超原厚度30%,则整体更换。 振动超标:原因包括转子结垢或轴承磨损。解决时先清洗转子,再按振动速度有效值公式(振动速度等于振动位移与角频率的乘积)评估,若仍超标,更换轴瓦并重新对中。 密封泄漏:碳环密封磨损后,泄漏量增大,需测量密封间隙,若超过设计值50%,则更换石墨环。安装时预紧力按螺栓预紧力等于密封压力与接触面积的乘积计算。 轴承过热:因润滑不良或负载过大,需清洗油路并校验油膜厚度(油膜厚度与润滑油粘度及转速成正比,与负载成反比)。长期运行后,轴承箱需进行水压试验,确保无裂纹。

修理后,风机需进行性能测试,包括压力-流量曲线校准和气密性试验,保证在二氧化硫介质中效率不低于85%。

五、工业酸性气体输送风机的特殊设计

针对氯化氢、氟化氢等强腐蚀气体,风机需强化材料与密封:

材料选择:叶轮和壳体采用哈氏合金C-276或钛材,抵抗卤素气体腐蚀。例如,输送溴化氢(HBr)时,气体温度需控制在80℃以下,避免材料应力腐蚀。 密封系统:采用双端面机械密封与氮气缓冲组合,防止有毒气体外泄。密封压差按帕斯卡原理设计,确保缓冲气压力高于介质压力0.1-0.2MPa。 结构优化:AII系列双支撑风机通过增加轴承跨度,减少轴挠度,适用于氮氧化物等高压气体。其临界转速需高于工作转速25%,避免共振。 安全防护:风机进出口设置压力传感器和气体检测仪,联锁停机逻辑基于气体浓度与时间积分模型,实现泄漏预警。

六、结论

硫酸风机如AI700-1.35是工业气体处理的核心装备,其型号参数直接关联性能,而配件质量与修理水平决定使用寿命。未来,随着材料科学与智能监测技术的发展,硫酸风机将向高耐蚀、低能耗方向演进,为化工环保行业提供更可靠支撑。作为风机技术从业者,我们需深入理解其原理与维护技术,保障系统长效运行。

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