轻稀土(铈组稀土)铈(Ce)提纯风机技术详解：以AI(Ce)1536-1.35型离心鼓风机为核心

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轻稀土(铈组稀土)铈(Ce)提纯风机技术详解：以AI(Ce)1536-1.35型离心鼓风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：铈(Ce)提纯风机、AI(Ce)1536-1.35型号解析、稀土提纯气体输送、风机核心配件、风机维修保养、工业气体鼓风机

引言：稀土提纯与专用风机的关键角色

轻稀土，亦称铈组稀土，主要包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)等元素，是战略资源的核心组成部分。铈(Ce)作为其中丰度最高、应用最广的元素之一，其提纯工艺:涵盖采矿、浮选、焙烧、酸溶、萃取、结晶等多个环节:均高度依赖一种关键动力设备：离心鼓风机。风机为这些流程提供稳定、可控的气流或工艺气体，其性能直接关系到生产效率、产品质量与能耗水平。

针对铈提纯工艺中不同工况（如压力、流量、介质特性）的严苛要求，风机行业已发展出系列化专用产品，如“C(Ce)”型多级离心鼓风机、“CF(Ce)”与“CJ(Ce)”型浮选专用风机、“D(Ce)”型高速高压风机，以及“AI(Ce)”、“S(Ce)”、“AII(Ce)”等系列的单级加压风机。本文将聚焦于在中等流量加压环节广泛应用的AI(Ce)1536-1.35型单级悬臂加压离心鼓风机，深入剖析其型号含义、结构特点、配件功能、维修要点，并延伸探讨其在输送各类工业气体时的技术考量。

第一章 AI(Ce)1536-1.35型风机深度解析

AI(Ce)1536-1.35，这一型号编码是理解该设备所有技术特征的起点。

“AI(Ce)”：代表风机系列。“A”常指示单级悬臂式结构，即叶轮仅安装在主轴的一端，结构紧凑，维护便捷；“I”可能代表该系列中的特定设计序列或升级代号；“(Ce)”明确标识此为适用于铈(Ce)及其他轻稀土提纯工艺的专用风机，其在材料选择、密封设计、防腐处理等方面针对稀土生产环境中可能存在的腐蚀性气体或粉尘进行了优化。 “1536”：表示该风机在额定工况下的进口体积流量，单位为立方米每分钟。因此，AI(Ce)1536-1.35的设计流量为每分钟1536立方米。这是一个关键选型参数，需与提纯工艺中所需的气体量精确匹配。 “-1.35”：表示风机出口的表压为1.35个大气压（即约135千帕）。需要特别注意的是，根据行业惯例，若型号中未以“/”符号标注进口压力，则默认进口压力为1个标准大气压。因此，该风机产生的实际压力升（压差）为0.35个大气压（约35千帕）。此压力值对于克服工艺流程中的系统阻力至关重要。

该型号风机的典型应用场景是与跳汰机、气流干燥设备或某些气动输送环节配套，提供稳定、洁净的加压空气。其设计基于离心式工作原理：电机驱动风机主轴及安装于其上的叶轮高速旋转，气体从轴向进入叶轮，在离心力作用下被加速并甩向叶轮外缘，进入蜗壳后，大部分动能转化为静压能，最终以高于进口的压力排出。

第二章核心配件功能与材料探秘

一台高效、长寿的AI(Ce)1536-1.35风机，离不开其内部精密配件的协同工作。以下对关键部件进行说明：

风机主轴：作为传递扭矩和支撑旋转部件的核心，通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造，并经调质热处理，确保优异的综合机械性能（高强度、高韧性）。其加工精度极高，各安装部位的同心度、轴颈的尺寸公差与表面粗糙度直接影响整机运行的平稳性。 风机转子总成：这是风机的“心脏”，主要包括主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器部件等。叶轮是核心中的核心，其设计采用三元流理论进行优化，叶片型线为后向式，以追求高效率。材料常选用不锈钢（如304、316，针对可能存在的腐蚀条件）或高强度铝合金，并经过严格的动平衡校正，确保在工作转速下振动值极小。 轴承与轴瓦：对于AI系列悬臂式风机，驱动端通常采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承）以承受径向力和部分轴向力；而非驱动端（叶轮端）则可能设置滑动轴承（轴瓦）来承受主要的径向载荷。轴瓦常采用巴氏合金衬层，其优异的嵌入性和顺应性，能有效缓冲振动，保护主轴。润滑油系统对轴承寿命至关重要。 密封系统：这是防止介质泄漏、保证工艺纯净度和安全的关键。 气封与迷宫密封：通常安装在叶轮进口与机壳之间、轴穿过机壳的部位，通过一系列节流间隙形成流动阻力，极大减少气体泄漏。 碳环密封：一种接触式或微接触式机械密封，由多个碳环组成，紧密贴合轴颈，能实现极低的介质泄漏率，尤其适用于输送稀有、昂贵或有害气体（如后续章节提及的工业气体）时。油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油外泄和外界杂质、水分侵入轴承，确保润滑系统清洁。 轴承箱：容纳和支撑主轴轴承的部件，为铸铁或铸钢件，内部设有精确的油路，确保润滑油能循环至各润滑点。其结构的刚性和散热性直接影响轴承的运行温度与寿命。 机壳与进气室：通常为铸铁件，构成气体的流道。蜗壳型线的设计旨在高效地将动压转化为静压。针对腐蚀性环境，内壁可进行防腐涂层处理。

第三章风机常见故障与修理维护要点

为保证AI(Ce)1536-1.35风机在提纯生产中持续可靠运行，必须建立科学的维护体系。

常见故障分析：

振动超标：最常见的问题。主要原因包括：叶轮积垢或磨损导致动平衡破坏；主轴弯曲；轴承（轴瓦）磨损间隙增大；联轴器对中不良；地脚螺栓松动。需定期监测振动值，趋势性增长即应预警。 轴承温度过高：可能是润滑油油质劣化、油量不足、油路堵塞；轴承安装不当或本身损坏；冷却系统效果差。 风量或压力不足：可能因进口过滤器堵塞；密封间隙磨损过大导致内泄漏严重；转速未达额定值；系统管网阻力变化。 异常声响：可能存在部件摩擦（如叶轮与机壳）、轴承损坏、喘振现象（当风机在小流量、高压比工况下运行时发生的不稳定流动现象）等。

修理与维护核心要点：

预防性维护：定期检查油位、油质，按时更换润滑油；清洁进口滤网；监测并记录振动、温度、电流等运行参数。 精准对中：风机与电机检修后重新安装时，必须使用千分表进行精确的轴对中，这是减少振动和部件异常磨损的基础。 动平衡校正：无论拆卸叶轮进行清洗还是更换，重新装配后必须在动平衡机上进行校正，将不平衡量控制在标准（如G2.5级）以内。这是解决振动问题的关键工序。 间隙调整：检修时需严格按照装配图纸要求，测量并调整气封、油封以及滑动轴承的间隙。间隙过小易导致摩擦发热，过大则泄漏增加、效率下降。 配件更换标准：轴承、轴瓦、密封环等均为易损件。轴承出现点蚀、剥落或游隙超差时必须更换；轴瓦巴氏合金层出现裂纹、剥落或磨损超限需重新浇铸或更换；碳环密封磨损至规定厚度下限需整体更换。 喘振防护：在操作中，应确保风机工作点远离喘振区。现代控制系统通常设有防喘振控制回路，通过监测流量和压力，自动调节放空阀或转速以避免喘振发生。

第四章面向多元工业气体输送的风机技术扩展

在铈提纯乃至整个稀土和化工领域，风机输送的介质远不止空气。AI(Ce)、S(Ce)、C(Ce)等系列风机经特殊设计后，可安全高效输送多种工业气体，技术考量截然不同：

气体性质与材料选择： 惰性气体（氦He、氖Ne、氩Ar）、氮气N₂：性质稳定，材料选择主要考虑强度和常规防腐。但因其价值高或需维持系统纯度，碳环密封等高效密封的使用尤为重要。 氧气O₂：强氧化剂。所有流道接触部件（叶轮、机壳内表面）必须采用禁油设计，并进行严格的脱脂清洗，防止油脂在高压氧环境下引发燃爆。通常选用不锈钢，且表面处理需光滑无毛刺。 氢气H₂：密度小、渗透性强、易燃易爆。风机设计需特别注重防泄漏。采用多级迷宫密封配合充入惰性气体的阻塞密封系统是常见方案。同时，电机需采用防爆型。 二氧化碳CO₂、工业烟气：可能含有湿气或腐蚀性成分（如SO₂）。需考虑材料的耐蚀性（升级为316L不锈钢或更高级别），并注意停机时的干燥与防腐保护，防止冷凝酸腐蚀。 混合无毒工业气体：需明确具体成分，分析其腐蚀性、毒性、爆炸极限及分子量（影响压缩机性能曲线），进行针对性设计。 性能换算：风机的原始性能曲线通常基于标准状态空气（密度1.2千克每立方米）测定。当输送气体密度不同时，风机的压头（单位质量流体获得的能量）特性不变，但压力（压头乘以密度）和轴功率会按密度比正比变化。因此，选型时必须根据实际气体的密度、温度、压力进行性能换算。公式可描述为：风机输送不同气体时，其体积流量基本不变，质量流量、出口压力（绝压）与气体密度成正比，所需轴功率也与气体密度成正比。 密封系统升级：对于贵重、危险气体，标准迷宫密封可能不足，需采用干气密封、串联式碳环密封或磁力密封等零泄漏或微泄漏的高端密封形式，并配备密封气监测系统。 安全与监控：输送易燃易爆或有毒气体时，风机房需配备气体泄漏检测报警仪，风机本身需符合防爆标准，控制系统应具备联锁停机功能。

结论

AI(Ce)1536-1.35型单级悬臂加压离心鼓风机作为轻稀土铈提纯工艺中的一款典型动力设备，其型号编码精准定义了其能力边界，内部每一个配件都是力学、材料学与流体动力学智慧的结晶。深入理解其结构原理，执行科学的维修保养规程，是保障其长期稳定运行的基石。而当其应用场景从空气拓展至氧气、氢气、各类惰性气体等多元工业介质时，必须在材料、密封、安全及性能换算上进行周密而专业的技术适配。作为风机技术从业者，我们不仅是在维护一台机器，更是在守护现代化稀土提纯及化工生产线的“肺腑”，其重要性不言而喻。选择与工况完美匹配的风机型号，并给予其专业的维护，是实现高效、安全、绿色生产的关键一环。

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