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硫酸风机基础知识及AI630-1.37型号详解

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:硫酸风机、AI630-1.37、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、有毒气体、离心鼓风机

引言

硫酸风机是工业气体输送领域的核心设备,专门用于处理酸性、腐蚀性及有毒气体,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCI)等。在化工、冶金和环保行业中,硫酸风机通过离心力原理实现气体的加压与输送,其设计需兼顾耐腐蚀性、密封性和运行稳定性。本文以硫酸风机型号AI630-1.37为重点,结合风机配件与修理知识,系统阐述硫酸风机的基础原理、型号解读及工业应用,为相关技术人员提供参考。

一、硫酸风机的分类与工作原理

硫酸风机根据结构和压力需求分为多种系列,包括“C(SO₂)”型多级加压风机、“D(SO₂)”型高速高压风机、“AI(SO₂)”型单级悬臂风机、“S(SO₂)”型单级高速双支撑风机和“AII(SO₂)”型单级双支撑风机。这些风机均采用耐腐蚀材料(如不锈钢、特种合金)制造,以应对酸性气体的侵蚀。

工作原理:硫酸风机基于离心力原理运行。气体从进风口进入叶轮,在高速旋转的叶轮作用下获得动能和压力能,随后通过扩压器转换为静压,最终从出风口排出。其压力计算公式为:风机全压等于出口总压减去进口总压。对于硫酸介质,需考虑气体密度修正公式,即实际压力与标准空气密度的比值乘以标准工况下的压力值。

二、风机型号AI630-1.37的详细解析

AI630-1.37是AI系列单级悬臂硫酸风机的典型型号,其命名规则如下:

“AI”:代表单级悬臂结构,适用于中低压硫酸气体输送,具有结构紧凑、维护便捷的特点。 “630”:表示风机流量为每分钟630立方米,对应标准工况下的气体输送能力。 “-1.37”:表示出风口压力为-1.37个大气压(即负压状态),进风口压力默认为1个大气压(无“/”符号分隔)。

该型号风机专用于二氧化硫(SO₂)气体的输送,其设计压力范围适用于硫酸生产中的吸收塔和干燥塔环节。叶轮采用316L不锈钢材质,以抵抗SO₂的腐蚀;主轴转速可达每分钟2950转,功率配置通常为110-160千瓦。

三、硫酸风机的核心配件说明

硫酸风机的性能依赖于高质量配件的协同工作,以下以AI630-1.37为例介绍关键配件:

风机主轴:作为动力传递核心,主轴由40Cr合金钢锻造而成,表面进行渗氮处理以增强耐磨性和抗疲劳强度。其设计需满足临界转速公式,即工作转速低于第一阶临界转速的百分之七十,以避免共振。 风机轴承与轴瓦:采用滑动轴承形式,轴瓦材质为巴氏合金,具有良好的嵌藏性和抗冲击能力。润滑系统通过油膜压力公式计算最小油膜厚度,确保轴承在高温高压下稳定运行。 风机转子总成:包括叶轮、平衡盘和轴套。叶轮动平衡等级需达到G2.5级,不平衡量计算公式为:允许残余不平衡量等于转子质量乘以平衡精度等级除以角速度。 气封与油封:气封多采用迷宫密封结构,减少气体泄漏;油封为氟橡胶材质,耐酸蚀且寿命长。 轴承箱与碳环密封:轴承箱起支撑和散热作用,碳环密封通过弹簧预紧力实现动态密封,泄漏量公式为:泄漏量等于密封间隙立方乘以压差除以气体粘度。

四、风机修理与维护要点

硫酸风机的修理需针对酸性气体环境制定专项方案,常见问题包括腐蚀磨损、振动超标和密封失效:

腐蚀处理:定期检测叶轮和机壳的壁厚,当腐蚀量超过原厚度百分之三十时需更换。修补时采用堆焊工艺,焊材需与基材匹配。 振动分析与平衡校正:振动值超过每分钟4.5毫米每秒时,需进行转子动平衡。校正公式为:校正质量等于原始振动量乘以试重质量除以试重引起的振动变化量。 密封更换:碳环密封磨损后泄漏率增大,需按间隙公式计算允许磨损量,通常不超过初始间隙的百分之五十。 轴承检修:轴瓦间隙需控制在轴颈直径的千分之一至千分之一点五之间,过热时需检查油膜压力是否满足雷诺方程条件。

预防性维护建议每运行8000小时全面拆检一次,重点清理气体通道积酸和更换润滑油脂。

五、工业气体输送应用拓展

硫酸风机不仅限于SO₂气体,还可输送混合工业酸性有毒气体,如氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCI)、氟化氢(HF)和溴化氢(HBr)。不同气体对风机材质和密封有特定要求:

NOₓ气体:需采用双相不锈钢叶轮,以抵抗氮氧化物的晶间腐蚀。 HCI气体:风机流道需衬覆聚四氟乙烯(PTFE),密封形式改用干气密封。 特殊有毒气体:如含氟介质,需在轴承箱增加 purge 密封系统,防止气体外泄。

以型号“AI1000-1.191/0.955”为例,其进风口压力0.955大气压和出风口压力-1.191大气压的组合,适用于负压抽吸工况,广泛用于化工废气回收系统。

结语

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备,其型号选择、配件质量与修理水平直接关系到生产安全与效率。通过对AI630-1.37型号的深入解析及配件修理说明,技术人员可更好地掌握风机的运行特性。未来,随着材料科学与密封技术的进步,硫酸风机将向高效化、智能化方向发展,为工业环保与能源节约提供更强支撑。

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