硫酸风机基础知识及AI900-1.35型号详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AI900-1.35、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，广泛应用于化工、冶金和环保等行业，主要用于输送酸性、有毒气体如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、氯化氢(HCl)等。这些气体具有强腐蚀性和毒性，对风机的材料、结构和密封性能提出极高要求。本文以硫酸离心鼓风机为基础，重点解析型号AI900-1.35的设计特点，并详细说明风机配件、修理方法及工业气体输送的应用。通过系统介绍，旨在帮助从业人员提升风机运维效率，确保生产安全。

硫酸风机根据结构和压力需求，分为多种系列，包括C(SO₂)型多级硫酸加压风机、D(SO₂)型高速高压硫酸加压风机、AI(SO₂)型单级悬臂硫酸加压风机、S(SO₂)型单级高速双支撑硫酸加压风机和AII(SO₂)型单级双支撑硫酸加压风机。这些风机专为处理混合工业酸性有毒气体设计，能够在高温、高压和腐蚀环境下稳定运行。本文以AI系列为例，深入探讨其技术细节，为风机技术管理提供参考。

硫酸风机概述及型号解析

硫酸风机是一种离心式鼓风机，通过叶轮旋转产生离心力，对气体进行加压和输送。其工作原理基于流体力学中的离心力公式：离心力等于质量乘以速度平方除以半径。在硫酸风机中，气体进入叶轮后，受高速旋转作用，动能增加并转化为压力能，从而实现气体输送。风机设计需考虑气体密度、黏度和腐蚀性，常用材料包括不锈钢、合金钢和特种涂层，以抵抗酸性介质的侵蚀。

型号AI900-1.35是AI(SO₂)系列的代表产品，专为输送二氧化硫等酸性气体优化。其中，“AI”表示单级悬臂结构，即叶轮安装在主轴的一端，支撑点位于轴承箱内，这种设计简化了结构，适用于中低压场合；“900”表示风机流量为每分钟900立方米，指标准状态下气体的体积流量；“-1.191”表示出风口压力为-1.191个大气压（即负压，常用于抽吸工况）；“/0.955”表示进风口压力为0.955个大气压。如果型号中无“/”符号，则默认进风口压力为1个大气压。该型号风机适用于硫酸生产中的气体回收环节，例如在制酸系统中，用于将SO₂气体从吸收塔输送到反应器，压力参数确保了气体在管道中的稳定流动。

与其他系列相比，AI系列悬臂设计减少了支撑点，降低了机械损耗，但需更高精度的动平衡校正；而AII系列双支撑结构适用于更高压力场景，如D系列风机可达2.0大气压以上。风机选型时，需根据气体特性、流量和压力需求确定型号，例如在输送氮氧化物时，S系列的高速设计能有效防止气体冷凝。

风机配件详解

硫酸风机的配件是确保其长期运行的关键，主要包括主轴、轴承与轴瓦、转子总成、气封、油封、轴承箱和碳环密封等。这些配件需采用耐腐蚀材料，并定期维护以防故障。

风机主轴是核心传动部件，通常由高强度合金钢制成，表面进行防腐处理。主轴设计需满足扭矩和弯曲应力公式：最大应力等于扭矩乘以半径除以极惯性矩。在AI900-1.35中，主轴直径经过优化，以承受悬臂结构的不平衡力，确保在高速旋转下（通常转速为每分钟3000-5000转）的稳定性。

轴承与轴瓦是支撑主轴的关键部件。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腐蚀性。轴瓦润滑依靠强制油循环系统，润滑油需定期更换，以防止酸性气体侵入。轴承箱作为轴承的封装结构，通常用铸铁或不锈钢制造，内部设有冷却通道，以控制温度升高。温度控制遵循热力学公式：热量等于质量流量乘以比热容乘以温度差。

转子总成包括叶轮、主轴和平衡盘。叶轮多采用闭式或半开式设计，材料为特种不锈钢，以抵抗SO₂气体的腐蚀。动平衡校正至关重要，不平衡量需控制在允许范围内，以避免振动超标。气封和油封用于防止气体和润滑油泄漏，碳环密封是先进技术，由多个碳环组成，依靠弹簧力实现动态密封，适用于高压差工况。在AI900-1.35中，碳环密封能有效处理进、出口压力差，确保气体不外泄。

这些配件的选材和制造需符合行业标准，例如，在输送氯化氢气体时，配件表面需涂覆聚四氟乙烯涂层，以增强耐酸性。定期检查配件磨损，可延长风机寿命，减少停机损失。

风机修理与维护

风机修理是保障硫酸风机可靠运行的重要环节，涉及日常检查、故障诊断和部件更换。修理过程需遵循安全规程，尤其是在处理有毒气体时，应先进行气体置换和隔离。

常见故障包括振动超标、密封泄漏和轴承过热。振动问题多由转子不平衡或对中不良引起，需使用动平衡机进行校正，校正公式为：不平衡量等于质量乘以偏心距。在AI900-1.35风机中，建议每运行2000小时检查一次动平衡，以确保振幅在5微米以内。密封泄漏常发生在气封或碳环密封处，原因可能是磨损或安装不当，修理时需更换密封件，并检查压力参数是否正常。

轴承和轴瓦的修理需重点关注润滑系统。如果轴瓦出现磨损，会导致温度升高，甚至烧毁。修理时，需测量轴承间隙，间隙值应符合设计标准（通常为轴径的0.1%-0.2%）。润滑油应定期采样分析，防止酸性污染。对于转子总成，叶轮腐蚀或裂纹需及时修复或更换，焊接修复后需重新进行动平衡测试。

预防性维护包括定期清洗风机内部，检查气体管道有无堵塞，以及校准仪表。在输送氟化氢气体时，需额外注意材料的耐氟性，避免使用玻璃钢部件。修理后，风机应进行试运行，监测压力、流量和温度参数，确保符合工况要求。通过系统维护，AI900-1.35风机的寿命可延长至10年以上，降低总体运营成本。

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，能够处理多种酸性有毒气体，如二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氟化氢和溴化氢等。这些气体在化工生产中常见，例如SO₂用于硫酸制造，NOₓ见于硝酸生产，HCl来自氯碱工业。风机设计需根据气体特性调整，例如密度、分子量和腐蚀性。

对于二氧化硫气体，AI系列风机通过优化叶轮型线，提高效率，减少能量损失。气体输送遵循理想气体定律：压力乘以体积等于气体常数乘以温度。在SO₂输送中，风机需维持稳定流量，防止气体液化。氮氧化物输送时，S系列高速风机能应对高温工况，避免NOₓ分解。氯化氢气体具有强吸湿性，风机需配备加热系统，防止冷凝腐蚀。

在环保领域，硫酸风机用于废气处理系统，例如在脱硫塔中回收SO₂。输送特殊有毒气体时，如溴化氢，风机材料需选用哈氏合金，并加强密封设计。操作中，需监控气体浓度和压力波动，确保符合安全标准。通过合理选型，硫酸风机能提升气体输送效率，助力工业可持续发展。

结论

硫酸风机作为工业气体输送的核心设备，其型号如AI900-1.35体现了先进的设计理念，通过优化配件和修理流程，可显著提升可靠性。本文详细解析了风机结构、配件功能和维护要点，并强调了在多种工业气体中的应用。未来，随着材料科学和智能监控的发展，硫酸风机将向更高效率、更长寿命方向演进。从业人员应加强技术学习，确保风机安全高效运行，为工业发展贡献力量。