硫酸风机基础知识及AI400-1.35型号详解

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硫酸风机基础知识及AI400-1.35型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI400-1.35、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，专用于处理腐蚀性、有毒气体，如二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、氯化氢（HCI）等。其设计需兼顾气体特性与工况压力，确保在酸性环境下稳定运行。根据结构差异，硫酸风机可分为多种系列：

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，适用于大型化工流程； D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机：采用高转速设计，满足极端压力需求； 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风机：通过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：平衡性能与耐腐蚀性，广泛用于硫酸制备系统。

这些风机需采用特种合金材料（如高镍钢、钛合金）或防腐涂层，以抵抗气体腐蚀。其核心功能包括气体增压、流程循环及废气处理，直接关系到生产效率与环保合规性。

二、硫酸风机型号AI400-1.35技术解析

AI400-1.35是AI系列悬臂单级硫酸风机的典型代表，其型号参数解析如下：

“AI”：代表单级悬臂结构，叶轮直接安装在主轴悬臂端，结构简单且维护便捷； “400”：表示额定流量为每分钟400立方米，对应系统气体处理需求； “-1.35”：指出风口压力为-1.35个大气压（即负压工况），适用于抽吸或真空环境。
若型号中包含“/”符号（如AI1000-1.191/0.955），则“/”后数值表示进风口压力（本例为0.955大气压）；未标注时默认进风口压力为1个大气压。

该风机适用于中小型硫酸厂的气体增压环节，其悬臂设计减少了轴向尺寸，但需严格控制转子动平衡以避免振动。工作介质可为纯SO₂或含杂质酸性气体，进口压力需根据管网阻力动态调整。

三、硫酸风机核心配件详解

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的匹配性与材质选择：

风机主轴：作为动力传输核心，需采用40CrMo等高强度合金钢，并经过调质处理与表面防腐喷涂。主轴的直线度误差需小于0.02毫米，确保与叶轮的过盈配合精度。 风机轴承与轴瓦：硫酸风机常采用滑动轴承（轴瓦），其巴氏合金衬层可适应高速滑动摩擦。轴瓦间隙需按公式“顶间隙等于轴径乘以零点零零一至零点零零一二”控制，润滑油路需集成冷却系统以防高温胶合。 风机转子总成：包含叶轮、主轴及平衡盘。叶轮需使用CD4MCu双相不锈钢，通过五轴铣削成型，并经过超速试验验证疲劳强度。动平衡等级需达到G2.5级，残余不平衡量按公式“允许不平衡量等于转子质量乘以许用偏心距”计算。 气封与碳环密封：气体密封系统采用碳环组合密封，利用石墨环的自润滑特性阻断气体泄漏。密封间隙设计需满足“泄漏量等于间隙立方乘以压差除以粘度系数”的流动规律，通常控制径向间隙为0.1-0.15毫米。 油封与轴承箱：轴承箱为铸铁铸造结构，内部油封采用氟橡胶唇形密封，防止酸性气体腐蚀润滑油。回油孔需倾斜设计，确保润滑油循环畅通。

四、硫酸风机常见故障与修理方案

风机长期运行于酸性环境时，需针对典型问题制定维修策略：

叶轮腐蚀修复：当叶片表面出现点蚀或裂纹时，需采用氩弧焊补焊，并使用专用型线样板检测轮廓度。若腐蚀深度超过原厚度30%，则需整体更换叶轮。 轴瓦磨损处理：轴瓦巴氏合金层脱落时，需刮研修复或更换新瓦。装配时需用压铅法测量顶间隙，并保证接触斑点密度不小于70%。 转子动平衡校正：振动值超标时，应在动平衡机上执行双面校正，去除质量按公式“校正质量等于初始振动量乘以影响系数”计算，剩余不平衡量需小于5克·毫米。 碳环密封失效：若气体泄漏量增大，需检查碳环磨损情况。新环装配前需用塞尺测量环间间隙，并涂抹二硫化钼润滑脂以减少启动力矩。 主轴弯曲矫正：主轴跳动量超过0.05毫米时，需采用热点校直法或压力机冷校，校正后需进行磁粉探伤以排除微观裂纹。

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其他工业气体时，需根据气体特性调整设计：

氮氧化物（NOₓ）气体：风机流道需喷涂铝涂层，防止氮酸腐蚀； 氯化氢（HCI）气体：壳体需选用哈氏合金C-276，密封系统增加氮气吹扫； 氟化氢（HF）气体：叶轮需采用蒙乃尔合金，并严格控制气体含水率以防氢氟酸生成。
所有气体输送风机均需符合防爆标准，电机与壳体接地电阻小于4欧姆，并配备气体浓度监测联锁系统。

六、结论

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备，其型号参数如AI400-1.35直接反映了性能与工况适配性。通过优化配件材质（如轴瓦与碳环密封）及规范维修流程，可显著提升风机寿命。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、低能耗方向持续演进。

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