重稀土钆(Gd)提纯专用离心鼓风机技术详解:以C(Gd)2765-2.24型风机为核心

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重稀土钆(Gd)提纯专用离心鼓风机技术详解:以C(Gd)2765-2.24型风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：重稀土钆提纯离心鼓风机 C(Gd)2765-2.24,风机配件修理工业气体输送稀有气体多级离心风机轴瓦碳环密封

引言：重稀土提纯工艺与风机的关键角色

在稀土分离提纯，尤其是重稀土（钇组稀土）中钆(Gd)等元素的萃取、浮选、焙烧及气体输送环节，离心鼓风机是不可或缺的核心动力设备。其作用远超简单的“鼓风”，更涉及精确的气压控制、稳定的气量供给以及对特殊介质（如各类工业气体、工艺烟气）的安全、高效输送。风机的性能直接关系到生产流程的连续性、产品的纯度与收率，以及整个系统的能耗与经济性。本文将围绕重稀土钆(Gd)提纯流程中具有代表性的专用风机型号:C(Gd)2765-2.24多级离心鼓风机，系统阐述其基础知识、型号解析、核心配件及维修要点，并对稀土工业中输送各类工业气体的风机选型与应用进行概括说明。

第一章：风机型号体系解读与C(Gd)2765-2.24详解

1.1 稀土提纯专用离心鼓风机型号体系概览

为满足稀土湿法冶金（萃取、沉淀、煅烧）及干法冶金（焙烧、氯化）等复杂工艺需求，风机发展出多个专用系列：

“C”型系列多级离心鼓风机：经典设计，适用于中压、大风量场景，如氧化焙烧炉供风。 “CF(Gd)”与“CJ(Gd)”型系列专用浮选离心鼓风机：针对浮选工艺优化，强调气量稳定性和抗微尘特性，专为重稀土矿浮选富集设计。 “D(Gd)”型系列高速高压多级离心鼓风机：采用增速齿轮箱驱动，达到更高转速和压比，适用于高压反应气体注入或尾气循环。 “AI(Gd)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，用于局部工序的加压或气体循环。 “S(Gd)”型系列单级高速双支撑加压风机：高转速、高效率，适用于对单级压升要求较高的洁净气体输送。 “AII(Gd)”型系列单级双支撑加压风机：稳健的双支撑结构，适用于中等压升、要求长期连续运行的场合。

这些型号中的“(Gd)”标识，代表该型号在设计时充分考虑了重稀土（以钆为代表）提纯工艺的特定工况，如气体成分、温湿度、可能的腐蚀性及长期运行的可靠性要求。

1.2 C(Gd)2765-2.24型号深度解析

以本文重点型号为例：C(Gd)2765-2.24。

“C”：代表该风机属于C系列多级离心鼓风机的基本架构。 “(Gd)”：特指该型号适用于重稀土钆(Gd)的提纯工艺流程，在材质选择、密封形式、防腐处理等方面有特殊考量。 “2765”：表示风机在标准进气状态下的额定流量为每分钟2765立方米。这是选型的关键参数，需根据工艺计算的气体需求量确定。 “-2.24”：此标识含义需特别注意。根据参考规则，“-”后的数字表示出口压力（表压）为2.24个大气压（即绝对压力约为3.24 atm）。同时，型号中未出现“/”符号，这意味着其进口压力为标准大气压（1个大气压，绝压）。因此，该风机的总压升为出口压力减进口压力，即约为1.24个大气压（表压）。

对比示例：参考型号“C200-1.5”，表示C系列风机，流量200 m³/min，出口压力1.5 atm（表压），进口压力为1 atm（绝压）。

C(Gd)2765-2.24型风机正是基于重稀土提纯线中，对大量、稳定、中压空气或工艺气体的需求而设计，常用于大型焙烧炉的助燃风供应或氧化工序的气体输送。

第二章：C(Gd)系列风机核心配件与功能解析

一台高效可靠的多级离心鼓风机，是其各个精密部件协同工作的结果。以下对关键配件进行说明：

2.1 风机主轴
主轴是传递扭矩、支撑转子高速旋转的核心部件。对于C(Gd)2765-2.24这类中型多级风机，主轴通常采用高强度合金钢（如42CrMo）整体锻制，经调质处理获得优异的综合机械性能。其加工精度要求极高，各轴段的径向跳动、与叶轮配合的过盈尺寸、键槽的对称度都直接影响到动平衡质量和运行稳定性。

2.2 风机转子总成
转子总成是风机的“心脏”，由主轴、各级叶轮、定距套、平衡盘（如有）、联轴器部件等组装而成。

叶轮：是多级风机产生风压的核心。每级叶轮由前盘、后盘和叶片焊接或铆接而成。针对重稀土工艺中可能存在的轻微腐蚀性或高湿度，叶轮材料常选用不锈钢（如304、316）或进行特种涂层处理。叶轮需经过严格的动平衡校正，确保在高转速下振动极小。 平衡盘：用于平衡多级叶轮产生的巨大轴向推力，将其控制在推力轴承的承载范围内，是保证风机长期安全运行的关键部件。

2.3 轴承与轴瓦
在C(Gd)系列等传统多级离心鼓风机中，滑动轴承（轴瓦）因其高承载能力、良好的阻尼特性和寿命，被广泛应用。

径向轴瓦：支撑转子重量，保持转子中心位置。通常采用上下分体式结构，瓦衬为巴氏合金，具有优异的嵌藏性和顺应性。 推力轴瓦：承受转子剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。工作面和非工作面瓦块共同作用。
轴承箱内设有完善的润滑油路，通过强制润滑带走摩擦热，并形成稳定的油膜。

2.4 密封系统
密封系统防止气体泄漏和润滑油进入流道，对安全、效率及环境至关重要。

气封（级间密封与轴端密封）：通常采用迷宫密封。在转轴与静止部件间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，大幅降低级间窜气和轴端泄漏。密封齿的间隙是装配和维修中的关键控制点。油封：位于轴承箱两端，防止润滑油外泄。常用骨架油封或复合唇式密封。 碳环密封：在输送特殊、珍贵或有毒害工业气体（如氢气、一氧化碳）时，会采用更先进的密封形式。碳环密封由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套，实现接触式密封，泄漏量远小于迷宫密封。对于C(Gd)系列风机若用于输送特殊气体，可在轴端升级配置碳环密封。

2.5 轴承箱
轴承箱是容纳径向、推力轴承及其润滑系统的壳体。它必须具有足够的刚性，以保持轴承的对中，并有效隔离转子振动向基础的传递。箱体上设有油位视窗、温度计接口、油压监测接口等。

第三章：风机常见故障诊断与修理要点

基于C(Gd)2765-2.24等风机的结构，其维修工作需系统化、精细化。

3.1 振动超标
这是最常见的故障。原因可能包括：

转子不平衡：由于叶轮结垢、腐蚀不均或部件松动引起。需停机进行现场动平衡或拆下转子做高速动平衡。 对中不良：风机与电机联轴器对中数据超差。需重新进行激光对中，并检查基础沉降。 轴承（轴瓦）磨损：间隙增大导致油膜不稳。需测量轴瓦间隙、油封间隙，超标则需刮研或更换。共振：工作转速接近系统固有频率。需进行振动频谱分析，必要时改变支撑刚度或进行转速调整。

3.2 轴承温度高

润滑问题：油质劣化、油路堵塞、油量不足。应定期化验油品，清洗油滤网和油冷器。 轴承本身问题：轴瓦巴氏合金脱落、刮研不良、接触角不当。需重新修理或更换轴瓦。 负载过大：系统阻力异常升高，导致风机接近喘振区运行。检查管路和阀门。

3.3 风量或风压不足

转速下降：检查电机及传动系统。 内泄漏增大：迷宫密封磨损，间隙超标，导致级间和轴端泄漏量增加。需测量并调整密封间隙。 进口过滤器堵塞：增加进气阻力。需清洁或更换滤芯。 叶轮腐蚀或积垢：通流面积变化，效率下降。需清洁或更换叶轮。

3.4 气体泄漏

轴端密封失效：迷宫密封齿磨损或碳环密封磨损、弹簧失效。需根据密封形式进行检修或更换。 壳体或管路连接处泄漏：紧固螺栓或更换密封垫。

修理总则：任何修理，尤其是开缸检修，必须遵循严格的拆卸、检测、修复、装配工艺。重点记录原始数据（如各部间隙、对中值），使用专用工具，并最终进行机械运转试验，验证振动、温度、压力等参数合格后方可投运。

第四章：重稀土提纯工艺中的工业气体输送风机选型

重稀土提纯涉及多种气体介质，对风机有不同要求。

4.1 输送气体分类与风机考量

空气：最普遍，用于氧化、焙烧助燃、气动输送等。C(Gd)系列、D(Gd)系列常用。重点考虑除尘和防结露。 工业烟气：成分复杂，可能含腐蚀性成分（如SO₂, Cl⁻）和粉尘。材质需升级（如采用双相不锈钢），密封需加强，并可能需要前置洗涤、降温措施。 二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氩气(Ar)：常用于惰性气氛保护。性质稳定，但密度与空气不同。风机功率与气体密度成正比，选型时需进行性能换算。密封要求高以防气氛破坏。 氧气(O₂)：强氧化性，危险性高。所有过流部件必须彻底脱脂，禁油，采用铜合金或不锈钢，并配备安全监控系统。AII(Gd)、S(Gd)等系列可设计为无油型式。 氢气(H₂)：密度小，易泄漏、易爆。要求风机具有极高的气密性，通常采用碳环密封或干气密封。壳体设计需防静电，电气防爆。结构上常选用单级高速（如S(Gd)系列）或多级筒型（如D(Gd)系列改进型）。 氦气(He)、氖气(Ne)：稀有气体，贵重。核心要求是零泄漏，密封形式最高等级（如双端面干气密封）。效率和经济性至关重要。

4.2 选型匹配原则

气体特性优先：首先根据气体成分确定风机的材质相容性、密封等级和防爆要求。 工艺参数精准：准确提供进口状态下的流量、进口压力、出口压力、进口温度。对于非空气介质，必须提供精确的气体分子量或密度。 性能换算：风机样本性能曲线通常基于空气（标准状态）绘制。输送其他气体时，需根据相似理论进行流量、压力、功率的换算。核心公式涉及：压力比与气体常数、绝热指数相关；轴功率与气体密度、流量、压升相关。 系列选择：大风量中压选C(Gd)、CF(Gd)系列；高压选D(Gd)系列；中小流量局部加压选AI(Gd)、AII(Gd)、S(Gd)系列。浮选专用工艺首选CF(Gd)/CJ(Gd)系列。

结论

在重稀土钆(Gd)乃至整个稀土行业的提纯链条中，离心鼓风机是维系化学反应条件、实现物质分离与输送的“肺”与“动脉”。深入理解如C(Gd)2765-2.24这样的专用型号背后的技术内涵，熟练掌握其核心配件的结构与功能，并建立起系统化的故障诊断与维修体系，是保障生产稳定、提升技术经济指标的基础。同时，面对多样化的工业气体输送任务，必须坚持“气体特性决定选型根本”的原则，科学匹配风机系列与密封技术，方能实现安全、高效、长周期运行。作为风机技术人员，不断深化对工艺与设备互动关系的认知，是实现设备精益化管理、服务国家战略资源高效开发的关键。

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