硫酸风机基础知识及AI750-1.22/0.87型号详解

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硫酸风机基础知识及AI750-1.22/0.87型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI750-1.22/0.87、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

在化工、冶金及环保行业中，硫酸风机是处理酸性气体的核心设备，其设计需兼顾耐腐蚀性、高压稳定性及长期运行可靠性。本文以风机技术专家视角，系统介绍硫酸风机的基础知识，重点解析AI750-1.22/0.87型号的技术特性，并深入探讨风机配件构成、维修要点及工业气体输送的特殊要求。通过结合“C(SO₂)”“D(SO₂)”“AI(SO₂)”等系列风机特点，为行业从业者提供实践参考。

一、硫酸风机概述与分类

硫酸风机专用于输送含二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、氯化氢（HCI）等强腐蚀性气体的设备，其核心设计需满足耐酸材料密封性、压力自适应及高温稳定性。根据结构差异，主要分为以下系列：

C(SO₂)型多级硫酸加压风机：采用多级叶轮串联，适用于中低压、大流量工况，压力提升通过多级压缩实现，效率曲线平缓，常用于硫酸制备系统中的气体增压。 D(SO₂)型高速高压硫酸加压风机：通过高转速转子（通常超10000转/分钟）实现单级高压输出，结构紧凑，适用于空间受限的酸性气体处理环节。 AI(SO₂)型单级悬臂硫酸加压风机：叶轮悬臂安装，轴向尺寸小，维护便捷，适合中小流量工况，是AI系列的代表性设计。 S(SO₂)型单级高速双支撑硫酸加压风机：转子两端支撑结构，平衡性优异，适用于高振动敏感性环境，如硝酸生产系统中的气体循环。 AII(SO₂)型单级双支撑硫酸加压风机：在AI基础上强化支撑刚性，可应对更高负载的酸性介质输送，例如溴化氢（HBr）气体处理。

这些风机共同特点是采用特种合金（如哈氏合金、钛钢）或复合材料覆盖流道，并通过密封技术防止气体泄漏，确保操作安全。

二、AI750-1.22/0.87型号深度解析

AI750-1.22/0.87是AI(SO₂)系列的典型型号，其命名规则体现核心参数：

“AI”：代表单级悬臂结构，叶轮直接安装在主轴端部，无需中间支撑，减少潜在泄漏点。 “750”：表示额定流量为750立方米/分钟，对应标准进气状态下的体积输送能力。 “-1.22”：指出风口相对压力为-1.22个大气压（即真空度1.22 atm），适用于系统负压抽取工况。 “/0.955”：表示进风口压力为0.955个大气压，略低于常压，体现系统进气阻力特性。若未标注“/”符号，则默认进气压力为1个大气压。

该风机的工作区间由气体状态方程决定，其压力-流量关系可通过风机定律近似描述：流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。在实际运行中，需根据介质密度（如SO₂气体密度为空气的2.2倍）调整电机功率，避免过载。

三、风机核心配件与功能说明

硫酸风机的可靠性依赖于关键配件的精密配合，以下以AI750-1.22/0.87为例展开说明：

风机主轴：采用40CrNiMoA高强度合金钢，表面喷涂碳化钨涂层以抵抗酸性气体腐蚀。主轴动态平衡等级需达G2.5级，确保高速运转时振动值低于4.5毫米/秒。 风机轴承与轴瓦：滑动轴承配置巴氏合金轴瓦，其润滑依赖强制油循环系统。轴瓦间隙计算公式为：间隙值等于零点零零二乘以轴径直径（单位：毫米），以保证油膜形成与热量导出。 风机转子总成：包括叶轮、主轴及平衡盘。叶轮为后向弯曲设计，材料选用CD4MCu双相不锈钢，通过五轴数控加工保证气动效率达85%以上。 气封与碳环密封：级间密封采用碳环组合结构，利用石墨的自润滑特性适应热膨胀，密封间隙控制在零点一至零点一五毫米之间，防止SO₂气体外泄。 油封与轴承箱：氟橡胶油封用于隔绝润滑油与气体介质，轴承箱设计为水冷夹层，通过冷却水流量与油温差值调节散热效率，公式为：散热量等于水流量乘以温差乘以水的比热容。

四、风机常见故障与修理要点

硫酸风机的维修需针对酸性环境特点制定方案，典型问题及处理如下：

叶轮腐蚀修复：当叶轮出现点蚀时，采用激光熔覆技术堆焊耐蚀层，修复后需进行动平衡校验，残余不平衡量不超过零点五克·毫米。 轴瓦磨损处理：巴氏合金层磨损超零点三毫米需重新浇铸，装配时用压铅法检测间隙，偏差范围控制在正负百分之五内。 碳环密封失效：若气体泄漏量超标，需检查密封环端面平面度（要求小于零点零二毫米）并更换硬化处理后的碳环组。 振动异常分析：常见原因为转子结垢或主轴弯曲。现场动平衡校正时，试重质量按公式计算：试重等于转子质量乘以许用不平衡量除以校正半径。 轴承箱过热：多因冷却水管道结垢或油质劣化，需定期清洗管路并检测润滑油酸值（限值小于零点五毫克KOH/克）。

五、工业气体输送的特殊考量

硫酸风机在输送混合工业酸性气体时，需根据介质特性调整设计与操作：

二氧化硫（SO₂）气体：密度高、易液化，风机需预设加热夹套维持气体温度高于露点（通常150°C以上），防止冷凝酸腐蚀。 氮氧化物（NOₓ）气体：具强氧化性，叶轮材料需升级为INC0nel 625合金，密封系统注入氮气隔离空气。 卤化氢气体（HCI/HF/HBr）：对金属具穿透性腐蚀，流道内衬聚四氟乙烯（PTFE），且风机壳体设计为无焊缝整体结构，减少薄弱点。 特殊有毒气体：如磷化氢（PH₃），需配备双级机械密封与泄漏监测系统，排气管道负压保持不低于负五百帕。

操作中，气体密度修正系数需纳入性能计算，实际功率公式为：功率正比于密度乘以流量乘以压升除以效率。同时，启停阶段需用惰性气体吹扫，避免爆炸性混合物形成。

结语

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备，其技术深度体现在材料科学、流体力学及结构设计的融合。AI750-1.22/0.87型号展示了悬臂结构在中等流量工况下的优势，而配件维护与故障修复的精细化是保障长期运行的核心。未来，随着特种合金与智能监测技术的发展，硫酸风机将在高效节能与安全性上实现更大突破。

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