硫酸风机基础知识及AI700-1.2577/0.8777型号详解

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硫酸风机基础知识及AI700-1.2577/0.8777型号详解

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：硫酸风机、AI700-1.2577/0.8777、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。其设计需满足耐腐蚀、高压稳定性及长期连续运行的要求。根据结构和工作原理，硫酸风机主要分为以下系列：

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，适用于大型化工系统，压力提升效率高。 D(SO₂)系列高速高压硫酸加压风机：采用高转速设计，适用于小流量高压工况，结构紧凑。 AI(SO₂)系列单级悬臂硫酸加压风机：叶轮悬臂安装，结构简单，维护便捷，适合中低压场景。 S(SO₂)系列单级高速双支撑硫酸加压风机：转子双支撑结构，运行稳定性高，适用于高速工况。 AII(SO₂)系列单级双支撑硫酸加压风机：兼顾悬臂与双支撑优点，耐腐蚀性与平衡性俱佳。

这些风机广泛用于硫酸生产、冶金、化工环保等领域，其核心挑战在于气体介质的强腐蚀性，要求材料与密封系统具有极高可靠性。

二、风机型号解析：以AI700-1.2577/0.8777为例

硫酸风机型号包含系列代号、流量、进出口压力等关键参数。以AI700-1.2577/0.8777为例：

“AI”：代表单级悬臂结构，叶轮直接安装在主轴端部，无需双侧支撑，体积小且成本低。 “700”：表示额定流量为700立方米/分钟，是风机在标准状态下的气体输送能力。 “-1.2577”：指出风口压力为-1.2577个大气压（相对压力），即风机出口处于负压状态，常见于抽吸工况。 “/0.955”：表示进风口压力为0.955个大气压。若型号中无“/”符号，则默认进风口压力为1个大气压。

此型号表明该风机适用于进口微正压、出口负压的硫酸工艺环节，例如二氧化硫吸收塔的气体抽吸。其压力参数通过风机基本方程计算，即风机全压等于出口压力与进口压力之差，公式表达为：
风机全压 = 出口压力 - 进口压力
代入本例：全压 = -1.2577 - 0.955 = -2.2127大气压，负号代表风机整体处于负压工作状态。

三、硫酸风机核心配件详解

硫酸风机的可靠性依赖于高性能配件，其材质需针对酸性气体优化：

风机主轴：采用高强度合金钢（如40CrNiMoA），表面镀铬或喷涂陶瓷层以防腐蚀。主轴动态平衡精度需达G2.5级，避免高速运行时振动。 风机轴承与轴瓦：滑动轴承（轴瓦）是主流选择，材料为锡青铜或巴氏合金，内部通冷却油润滑。轴瓦间隙需严格控制在主轴直径的千分之一至千分之三之间，以确保油膜稳定性。 风机转子总成：包括叶轮、主轴及平衡盘。叶轮多采用超低碳不锈钢（如316L）或钛合金，通过激光焊接成型。动平衡校验需满足残余不平衡量小于1g·mm/kg。 气封与碳环密封：气封用于隔离气体泄漏，碳环密封则利用石墨环的自润滑性适应高温腐蚀环境。密封间隙设计依据气体密度与压差，计算公式为：
密封间隙 ≤ 0.1 + 0.005 × 主轴直径（单位：毫米） 油封与轴承箱：油封多为聚四氟乙烯（PTFE）材质，耐酸且摩擦系数低；轴承箱为铸铁铸造成型，内部设有油路循环与温度传感器。

四、硫酸风机常见故障与修理方法

风机在酸性气体环境中易出现腐蚀、振动与密封失效，需定期检修：

叶轮腐蚀修复：症状：效率下降、异响。修理：采用等离子堆焊修复腐蚀区域，重新进行动平衡测试。不平衡量校正公式为：
允许残余不平衡量 = 6.3 × 风机质量（kg） / 工作转速（rpm） 轴瓦磨损处理：症状：轴承温度超80℃、油压波动。修理：刮研新轴瓦至接触面积≥85%，间隙调整后需进行空载试运行。 碳环密封更换：症状：气体泄漏量超标。修理：替换石墨环，检查弹簧预紧力，确保密封面贴合度＞90%。 主轴弯曲校正：症状：振动值持续超标。修理：采用液压校直法，弯曲度需小于0.03mm/m，校正后进行磁粉探伤。

检修周期建议：连续运行8000小时需全面拆解维护，酸性气体工况下碳环密封寿命通常为12-18个月。

五、工业气体输送风机的特殊设计

输送二氧化硫、氮氧化物等有毒气体时，风机需满足防泄漏与耐腐蚀双重标准：

材料选择： SO₂风机：叶轮采用哈氏合金C276，密封面喷涂碳化钨。 HCI/HF风机：过流部件使用蒙乃尔合金或聚醚醚酮（PEEK）涂层。 结构优化：双壳体设计：外层承压，内层防腐，中间通氮气隔离。干气密封系统：用于溴化氢（HBr）等剧毒气体，泄漏率＜1ppm。 性能计算：气体压缩过程遵循多变压缩定律，功率计算公式为：
风机轴功率 = 流量 × 全压 / （3600 × 风机效率 × 机械效率） 对于密度非恒定的混合气体，需根据组分比例修正气体常数。

六、总结

硫酸风机作为工业气体输送的关键设备，其型号参数、配件选型与维护策略均需紧密结合工艺需求。以AI700-1.2577/0.8777为例，其悬臂结构与压力参数体现了中低压场景的经济性优势。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、长寿命方向持续演进。

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