硫酸风机基础知识及AII1200-1.25/0.9型号详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AII1200-1.25/0.9、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

硫酸风机是工业领域中用于输送酸性、有毒气体的关键设备，广泛应用于化工、冶金和环保等行业。这类风机专门设计用于处理二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等腐蚀性气体，其结构需具备高耐腐蚀性和密封性，以确保安全生产。在风机技术中，型号命名包含了流量、压力等关键参数，便于用户选型。本文将围绕硫酸风机的基础知识展开，重点对AII1200-1.25/0.9型号进行详细说明，并探讨风机配件、修理方法，以及输送工业气体的相关技术。通过本文，读者可全面了解硫酸风机的运作原理和维护要点，为实际应用提供参考。

硫酸风机概述

硫酸风机是一种特种离心鼓风机，主要用于输送含有酸性成分的工业气体。这些气体往往具有强腐蚀性和毒性，因此风机在设计时需采用耐腐蚀材料，如不锈钢或特种合金，并配备高效的密封系统，防止气体泄漏。硫酸风机根据结构和应用场景的不同，可分为多个系列，例如“C(SO₂)”型系列多级硫酸加压风机，适用于中低压场景，通过多级叶轮串联提高压力；“D(SO₂)”型系列高速高压硫酸加压风机，采用高速转子设计，适用于高压输送；“AI(SO₂)”型系列单级悬臂硫酸加压风机，结构紧凑，适用于中小流量场合；“S(SO₂)”型系列单级高速双支撑硫酸加压风机，具有高转速和稳定性；“AII(SO₂)”型系列单级双支撑硫酸加压风机，则结合了双支撑结构的稳定性和单级效率，适用于大流量、中高压工况。这些风机不仅能输送二氧化硫气体，还可用于氮氧化物、氯化氢、氟化氢、溴化氢等有毒气体的输送，其核心在于通过离心力原理将气体加压输送，过程中需考虑气体密度、粘度和腐蚀性对性能的影响。

硫酸风机的工作原理基于离心力作用。当风机转子高速旋转时，气体从进风口吸入，经叶轮加速后，动能转化为压力能，从出风口排出。其性能可通过流量-压力曲线描述，其中流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比。在实际应用中，需根据气体特性调整参数，例如对于腐蚀性气体，需降低转速以减少磨损。此外，风机的效率计算通常涉及功率公式，即输出功率等于流量乘以压力除以效率系数，这有助于优化能耗。

AII1200-1.25/0.9型号详解

AII1200-1.25/0.9是AII(SO₂)系列中的一款典型硫酸风机型号，其命名规则清晰反映了关键参数。“AII”表示该风机属于单级双支撑结构硫酸风机，这种设计通过两端支撑主轴，提高了运行的稳定性和承载能力，适用于高负荷工况。“1200”表示风机的流量为每分钟1200立方米，这指的是在标准条件下，风机每分钟能输送的气体体积，流量大小直接影响生产效率和能耗。“-1.25”表示出风口压力为-1.25个大气压（即负压，相对于大气压的真空度），这表示风机在出口处产生的压力低于大气压，常用于抽吸或排气场景。“/0.955”表示进风口压力为0.955个大气压（即略低于标准大气压），这表明风机在进口处有一定的负压条件，有助于控制气体流入。如果没有“/”符号，则表示进风口压力为标准大气压（1个大气压）。这种命名方式便于用户快速识别风机性能，例如在该型号中，流量和压力的组合使其适用于中大型硫酸生产系统中的气体加压和输送。

AII1200-1.25/0.9风机的设计特点包括双支撑结构，即主轴两端由轴承支撑，这减少了振动和磨损，延长了使用寿命。其叶轮通常采用耐腐蚀合金材料，如不锈钢316L，以抵抗二氧化硫等气体的腐蚀。在运行中，风机需保持密封性，防止有毒气体泄漏，这通过碳环密封等组件实现。性能方面，该型号的风机在额定工况下，效率可达80%以上，其功率计算可根据流量和压力使用公式：功率等于流量乘以压力差除以效率。例如，如果流量为1200立方米每分钟，压力差为0.295个大气压（即出风口压力与进风口压力之差），效率为0.8，则所需功率约为流量乘以压力差除以效率，再乘以单位转换系数。这种型号的风机常用于硫酸厂的二氧化硫回收系统，能有效处理高腐蚀性气体，确保生产安全。

风机配件详解

硫酸风机的性能依赖于多个关键配件的协同工作，这些配件包括风机主轴、风机轴承用轴瓦、风机转子总成、气封、油封、轴承箱和碳环密封等。每个配件在风机系统中扮演重要角色，其设计和材料选择直接影响风机的耐久性和效率。

风机主轴是风机的核心部件，负责传递动力和支撑旋转部件。在AII1200-1.25/0.9型号中，主轴通常由高强度合金钢制成，表面进行防腐处理，以承受高速旋转和酸性气体的侵蚀。主轴的直径和长度需根据负载计算，确保在运行中不会因扭矩过大而变形。其制造过程需精确平衡，以减少振动和噪音。

风机轴承用轴瓦是支撑主轴的关键部件，通常采用巴氏合金或铜基材料，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。轴瓦的作用是减少主轴与轴承之间的摩擦，延长设备寿命。在硫酸风机中，轴瓦需定期润滑，并使用耐酸油脂，以防止气体腐蚀。如果轴瓦磨损，会导致风机振动加剧，需及时更换。

风机转子总成包括叶轮、主轴和平衡块等部件。叶轮是气体加速的关键，其叶片形状基于空气动力学设计，例如采用后弯叶片以提高效率。在AII系列中，转子总成需进行动平衡测试，确保旋转时重心一致，避免不平衡力导致的故障。材料上，叶轮常使用特种不锈钢，以抵抗二氧化硫的腐蚀。

气封和油封是风机的密封组件，用于防止气体和润滑油泄漏。气封通常位于叶轮与壳体之间，采用迷宫式或碳环结构，减少气体逃逸。油封则用于轴承部位，防止润滑油污染气体。在腐蚀性环境中，这些密封件需用氟橡胶或聚四氟乙烯材料，以确保密封效果。

轴承箱是容纳轴承和润滑系统的外壳，其结构需坚固且密封良好。在AII1200-1.25/0.9风机中，轴承箱通常与主轴集成，内部设有油路，通过强制润滑降低摩擦热。设计时需考虑热膨胀系数，避免因温度变化导致箱体变形。

碳环密封是一种高效密封方式，常用于高速风机中。它由多个碳环组成，通过弹簧压力紧贴主轴，形成动态密封。在硫酸风机中，碳环密封能有效阻止酸性气体泄漏，其寿命取决于环材质和运行条件，通常需定期检查更换。

这些配件的维护至关重要，例如主轴需定期检查直线度，轴瓦需监测磨损量，转子总成需重新平衡。通过合理选型和保养，可显著提升风机整体性能。

风机修理与维护

硫酸风机在长期运行中，由于腐蚀、磨损和疲劳，可能出现故障，因此修理和维护是保障设备安全的关键。修理过程需遵循标准化流程，包括诊断、拆卸、修复和测试，重点针对常见问题如气体泄漏、振动异常和效率下降。

首先，风机修理前需进行彻底诊断，通过振动分析、压力测试和视觉检查识别问题。例如，对于AII1200-1.25/0.9风机，如果出风口压力异常，可能源于叶轮腐蚀或密封失效。诊断工具包括振动传感器和压力表，帮助定位故障点。

拆卸过程需小心操作，避免损坏精密部件。先关闭电源和气体供应，然后依次拆卸外壳、转子和密封组件。在AII系列风机中，双支撑结构需同步拆卸两端轴承，以防止主轴变形。拆卸后，需清洁部件，检查腐蚀情况。

常见修理项目包括主轴校正、轴瓦更换和密封修复。如果主轴弯曲，需使用液压机校正，并重新进行动平衡测试。轴瓦磨损时，需测量间隙，若超过允许值（通常为0.1-0.2毫米），则更换新轴瓦，并涂抹耐酸润滑脂。对于气封和碳环密封，如果发现磨损或裂纹，需用原厂配件替换，安装时确保密封面平整。

转子总成的修理涉及叶轮修复或更换。如果叶轮叶片被腐蚀，可采用堆焊工艺修复，然后重新平衡。平衡标准需满足国际规范，例如剩余不平衡量小于每千克多少克。同时，轴承箱需清理油路，检查是否有裂纹，必要时补焊或更换。

修理完成后，需进行组装和测试。组装时，按反向顺序安装部件，确保所有螺栓扭矩符合标准。测试包括空载运行和负载运行，检查振动、噪音和压力参数。例如，在AII1200-1.25/0.9风机中，额定流量和压力下，振动值应低于每秒多少毫米的标准。预防性维护建议包括定期更换润滑油、清洗过滤器和监测密封状态，这能延长风机寿命，减少停机时间。

总之，风机修理需结合经验和数据，强调安全第一。对于腐蚀性气体输送，修理人员需佩戴防护装备，并遵守环保法规，防止气体泄漏污染。

输送工业气体风机的应用

硫酸风机不仅用于二氧化硫气体，还可输送多种工业酸性有毒气体，如氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)和溴化氢(HBr)等。这些气体在化工、制药和金属处理行业中常见，其输送对风机提出了更高要求，包括耐腐蚀、防泄漏和高效能。

在输送二氧化硫气体时，风机需应对其强腐蚀性和毒性。SO₂气体会在潮湿环境中形成硫酸，加速金属腐蚀，因此风机内部需采用涂层或合金材料。例如，AII系列风机使用不锈钢叶轮和碳环密封，能有效减少腐蚀。性能上，风机需根据气体密度调整转速，因为SO₂密度高于空气，可能导致负载增加。其流量和压力计算需考虑气体压缩性，使用实际气体方程进行修正。

对于氮氧化物气体，如NO和NO₂，它们具有氧化性和毒性，风机设计需注重密封性和耐高温。NOₓ气体在高温下易分解，因此风机壳体需用耐热钢，并配备冷却系统。在应用中，风机需控制流量以避免爆炸风险，其功率公式需加入安全系数。

氯化氢和氟化氢气体是强酸性的，对金属和密封件有极高腐蚀性。输送这些气体时，风机需使用哈氏合金或钛材料，并采用双机械密封。例如，在AI系列悬臂风机中，密封系统需定期检查，防止HCl泄漏。同时，风机进口压力需保持稳定，以避免气体回流。

溴化氢等其他特殊有毒气体，要求风机具备多功能性。这些气体可能具有挥发性和反应性，因此风机需集成气体检测和自动停机功能。在选型时，需根据气体特性选择系列，例如高速D系列适用于高压输送，而多级C系列适用于长距离管道。

总体而言，输送工业气体的风机需综合考虑气体化学性质、操作条件和安全标准。通过合理选型和维护，这些风机能保障工业过程的连续性和环保性。

结论

硫酸风机作为工业气体输送的核心设备，其技术涉及机械设计、材料科学和安全工程。本文以AII1200-1.25/0.9型号为例，详细解析了其结构、参数和配件，并探讨了修理方法和多种气体输送应用。通过了解这些基础知识，用户能更好地进行风机选型、操作和维护，提升生产效率和安全水平。未来，随着材料技术的进步，硫酸风机将向更高效率和更环保方向发展，为工业可持续发展提供支持。