硫酸风机基础知识及AI250-1.35型号详解

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硫酸风机基础知识及AI250-1.35型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI250-1.35、风机配件、风机修理、工业气体输送、二氧化硫、轴瓦、碳环密封

引言

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（HCI）等。这类风机在化工、冶金和环保行业中至关重要，其设计需兼顾气体特性、压力需求和安全性。本文以硫酸风机型号AI250-1.35为重点，结合风机配件与修理知识，系统介绍硫酸风机的基础原理、型号解析及工业气体输送应用，旨在为从业人员提供技术参考。

一、硫酸风机概述与分类

硫酸风机根据结构和压力需求分为多种系列，每种系列针对特定工况优化设计。主要系列包括：

C(SO₂)型系列多级硫酸加压风机：采用多级叶轮结构，适用于中低压到大流量场景，压力通过多级累积实现，效率较高，常用于大型化工流程中SO₂气体的长距离输送。 D(SO₂)型系列高速高压硫酸加压风机：通过高速转子设计实现高压输出，适用于需克服高系统阻力的工况，如废气处理系统中的气体加压。 AI(SO₂)型系列单级悬臂硫酸加压风机：结构紧凑，叶轮悬臂安装，适用于中小流量和中等压力场景，维护便捷，成本较低。 S(SO₂)型系列单级高速双支撑硫酸加压风机：叶轮由两端轴承支撑，运行稳定性高，适用于高速旋转和高负荷条件，常见于连续生产流程。 AII(SO₂)型系列单级双支撑硫酸加压风机：与S系列类似，但更注重耐腐蚀设计，适用于强酸性气体环境。

这些风机可输送混合工业酸性有毒气体，包括SO₂、NOₓ、HCI、氟化氢（HF）、溴化氢（HBr）等。气体特性要求风机材料具备高耐腐蚀性，通常采用特种合金（如哈氏合金）或复合材料，同时密封系统需防止气体泄漏，确保操作安全。

二、风机型号AI250-1.35详解

型号AI250-1.35是AI(SO₂)系列的代表机型，其命名规则遵循行业标准："AI"表示单级悬臂结构，适用于硫酸及相关酸性气体；"250"指风机额定流量为每分钟250立方米；"-1.35"表示出风口压力为-1.35个大气压（即负压状态），而进风口压力默认1个大气压（无"/"符号标示）。这种型号常用于硫酸生产中的气体抽取或废气处理环节，其中负压设计便于从低压源吸入气体。

AI250-1.35的设计基于气体动力学原理，通过叶轮旋转产生离心力，将气体加速并转化为压力能。其性能参数包括：流量范围200-300立方米/分钟，压力范围-1.5至-1.2大气压，功率需求约30-50千瓦。该风机适用于温度低于150℃、SO₂浓度不超过10%的环境，材料多采用316L不锈钢以抵抗酸性腐蚀。在实际应用中，需根据气体密度和粘度调整运行参数，例如，气体密度计算公式为：密度等于气体分子量除以气体常数乘以绝对温度，这有助于优化风机效率。

与其他型号对比，AI250-1.35的优势在于结构简单、维护成本低，但限于悬臂设计，不适用于极高压力场景。例如，型号AI1000-1.191/0.955的流量更大（1000立方米/分钟），且进风口压力0.955大气压、出风口压力-1.191大气压，适用于更复杂的压力调节系统。

三、风机配件详解

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的性能，这些配件需耐腐蚀、耐高温，并确保密封性。以下以AI250-1.35为例说明主要配件：

风机主轴：作为核心传动部件，主轴通常由高强度合金钢制成，表面进行防腐处理（如镀层或涂层）。其设计需满足高扭矩和离心力要求，计算中需考虑弯矩和扭矩的综合作用，公式为：等效应力等于根号下弯矩平方加扭矩平方除以轴截面系数，以确保疲劳寿命。 风机轴承与轴瓦：硫酸风机常采用滑动轴承（轴瓦），由巴氏合金或铜基材料制成，具有良好的耐磨性和抗冲击性。轴瓦通过油润滑系统减少摩擦，维护时需监测油温及振动，防止因气体酸性导致的腐蚀失效。 风机转子总成：包括叶轮、轴和平衡盘，叶轮多采用闭式结构，由特种合金铸造，以抵抗气体侵蚀。转子动平衡至关重要，不平衡量需控制在5克·毫米以内，以避免振动超标。 气封与碳环密封：气封用于防止气体沿轴泄漏，碳环密封则利用石墨材料的自润滑性，适应高温和腐蚀环境。密封设计基于压差原理，确保在负压工况下气体不外泄。 油封与轴承箱：油封通常为氟橡胶材质，防止润滑油泄漏；轴承箱作为支撑结构，需密封严密，避免酸性气体侵入导致轴承损坏。

这些配件的选型需匹配风机运行条件，例如，在输送HCI气体时，密封材料需增强耐氯离子腐蚀能力。定期检查配件磨损，可延长风机寿命。

四、风机修理与维护

硫酸风机的修理是保障长期运行的关键，尤其针对酸性气体导致的腐蚀和磨损问题。常见故障包括振动异常、压力下降和泄漏，修理流程如下：

诊断与拆卸：首先通过振动分析和压力测试定位问题，如使用频谱仪检测转子不平衡。拆卸时需隔离气体源，并用中和剂清洗内部，防止残留气体危害。 转子修理：若叶轮腐蚀，可采用堆焊或更换新叶轮；动平衡重新校正使用两点平衡法，公式为：初始振动向量减去试重向量等于校正重量向量，以确保精度。 轴承与密封更换：轴瓦磨损后需刮研或替换，安装时保证油隙在0.1-0.2毫米；碳环密封失效时，检查压紧弹簧张力，必要时整体更换。 重组与测试：重组后需进行空载和负载测试，监测压力、流量和温度参数，确保风机效率恢复。例如，效率计算公式为：风机效率等于输出功率除以输入功率乘以百分百，目标值应高于85%。

预防性维护建议包括：每月检查密封系统、每季度清洗气体通道、每年全面大修。在输送NOₓ或HF等强腐蚀气体时，修理周期应缩短至半年一次。案例中，一台AI250-1.35风机因SO₂冷凝液腐蚀叶轮，通过更换为高镍合金叶轮并升级密封，寿命延长了30%。

五、工业气体输送应用

硫酸风机在工业气体输送中扮演重要角色，其设计需适应不同气体特性：

二氧化硫（SO₂）气体输送：SO₂具强酸性和毒性，风机需全密封设计，材料选用316L不锈钢，运行中控制气体湿度以防冷凝酸形成。压力计算需考虑气体密度变化，公式为：压力损失等于摩擦系数乘以管道长度乘以气体密度乘以速度平方除以管道直径除以二。 氮氧化物（NOₓ）气体输送：NOₓ气体易反应，风机内部需平滑流道减少沉积，温度控制在80℃以上避免冷凝。 氯化氢（HCI）与氟化氢（HF）气体输送：这些气体腐蚀性极强，风机配件需用哈氏合金，密封系统加强；例如，HF输送时，碳环密封需辅以 purge gas系统防止泄漏。 其他特殊有毒气体：如溴化氢（HBr），风机设计需兼顾溴离子的侵蚀，通常采用钛合金材料。

在实际应用中，风机选型需基于气体组成、压力需求和环境条件。例如，C系列适用于大流量SO₂输送，而D系列适合高压NOₓ处理。维护中，气体检测仪必不可少，以确保安全合规。

结语

硫酸风机作为工业气体处理的核心设备，其型号如AI250-1.35体现了结构设计与工况需求的精准匹配。通过深入理解配件功能和修理方法，从业人员可提升风机可靠性，延长服务寿命。未来，随着材料科学进步，硫酸风机将向更高效率和环保性发展，为化工和环保行业提供更可靠支撑。作为风机技术工作者，我们应持续学习，推动技术创新。

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