| 节能蒸气风机 | 节能高速风机 | 节能脱硫风机 | 节能立窑风机 | 节能造气风机 | 节能煤气风机 | 节能造纸风机 | 节能烧结风机 |
| 节能选矿风机 | 节能脱碳风机 | 节能冶炼风机 | 节能配套风机 | 节能硫酸风机 | 节能多级风机 | 节能通用风机 | 节能风机说明 |
|
|
轻稀土提纯风机：S(Pr)1158-1.37型离心鼓风机技术全解析 关键词：轻稀土提纯、镨提纯风机、S(Pr)1158-1.37、离心鼓风机、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土分离技术 一、轻稀土提纯工艺与离心鼓风机的关键作用 在稀土工业领域，轻稀土（铈组稀土）的提纯是一个复杂而精密的过程，其中镨（Pr）作为重要的轻稀土元素，在永磁材料、陶瓷颜料、催化剂等领域具有不可替代的应用价值。轻稀土提纯通常采用化学分离法，包括溶剂萃取、离子交换等工艺，这些工艺过程中需要精确控制气体输送和压力条件，离心鼓风机便成为关键设备之一。 离心鼓风机在稀土提纯过程中主要承担以下功能：为萃取槽提供氧化或还原气氛、输送工艺过程中所需的各种工业气体、维持系统压力平衡、促进气液两相混合等。不同的工艺阶段对风机的压力、流量、气体介质和耐腐蚀性都有特定要求，这就催生了专门为稀土行业设计的系列风机产品。 二、稀土专用离心鼓风机系列概览 根据稀土提纯工艺的不同需求，目前行业已开发出多个专用风机系列，每个系列都有其特定的设计特点和适用范围： C(Pr)型系列多级离心鼓风机：采用多级叶轮串联设计，每级叶轮都能提高气体压力，适用于需要中等至高压力但流量相对稳定的工艺环节。该系列风机效率高、运行平稳，常用于稀土冶炼的前段处理工序。 CF(Pr)型与CJ(Pr)型系列专用浮选离心鼓风机：专门针对稀土矿浮选工艺开发。浮选过程中需要将研磨后的矿浆与气泡充分混合，使稀土矿物附着在气泡上实现分离。这两类风机能够提供稳定且可调节的气流，气泡大小和分布均匀性直接影响浮选效率和稀土回收率。CF型侧重于常规浮选工况，CJ型则在抗磨损和防堵塞方面有特殊设计。 D(Pr)型系列高速高压多级离心鼓风机：采用高速转子设计，转速可达每分钟数万转，能够提供更高的压比。该系列风机结构紧凑、单机压比高，适用于需要高压气体的工艺环节，如某些高压氧化或氢还原过程。 AI(Pr)型系列单级悬臂加压风机：采用悬臂式转子设计，结构简单、维护方便。适用于压力要求不高但流量较大的场合，如稀土浸出槽的鼓风氧化环节。 AII(Pr)型系列单级双支撑加压风机：转子两端均有支撑，运行稳定性优于悬臂式，适用于中等压力和流量的工艺环节，是稀土提纯中应用较广泛的机型之一。 S(Pr)型系列单级高速双支撑加压风机：本篇文章重点介绍的型号所属系列。该系列融合了高速设计和双支撑结构的优点，既能提供较高压力，又保证了运行的稳定性和可靠性，特别适合镨提纯等对气体参数控制要求严格的工艺环节。 三、S(Pr)1158-1.37型风机深度解析 3.1 型号规格解读 型号“S(Pr)1158-1.37”包含了该风机的关键技术参数： “S”：代表单级高速双支撑加压风机系列。单级指只有一个叶轮，高速指工作转速高（通常在10000-30000rpm范围内），双支撑指转子两端均有轴承支撑。 “(Pr)”：表示该风机专为镨（Pr）提纯工艺优化设计。这意味着风机的材料选择、密封形式、内部流道设计等都考虑了镨提纯工艺中可能接触的介质特性（如某些酸性或碱性气体环境）。 “1158”：表示风机在设计工况下的流量为每分钟1158立方米。这是风机选型的关键参数之一，需要根据实际工艺的气体需求量确定。流量过大可能导致能耗浪费和工艺控制困难，过小则无法满足生产需求。 “-1.37”：表示风机出口压力为1.37个大气压（表压），即相对于标准大气压高出0.37个大气压，约等于37kPa。这里的标注方式表明进风口压力为标准大气压（因为没有“/”符号分隔进、出口压力值）。这个压力水平适合镨提纯中多数气体输送和搅拌需求。3.2 设计与结构特点 气动设计：S(Pr)1158-1.37采用后弯式叶轮设计，这种叶轮效率高、工作曲线平稳，不易进入喘振区。叶轮通常由高强度不锈钢或钛合金制成，以抵抗可能的气体腐蚀。流道经过专门优化，减少涡流损失，确保气体流动平稳。 高速转子系统：作为高速风机，转子的动平衡精度要求极高，通常要求达到G2.5或更高等级。高精度动平衡能显著减小振动，延长轴承和密封寿命。转子工作转速通常通过变频电机或增速齿轮箱达到，设计中需严格避开转子临界转速，防止共振。 双支撑结构：与悬臂式结构相比，双支撑结构（转子两端由轴承支撑）能更好地控制转子挠度，减少轴端偏摆，提高运行稳定性。这对于高速风机尤为重要，因为微小的偏心就可能引起剧烈振动和早期失效。 3.3 关键配件详解 风机主轴：作为旋转核心，主轴通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造而成，经调质处理获得良好的综合机械性能。主轴与叶轮的配合采用过盈配合加键连接，确保高速旋转下不会松动。主轴表面精度要求高，特别是轴承和密封安装位置，粗糙度通常要求Ra0.8以下。 风机轴承与轴瓦：S系列高速风机通常采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承。滑动轴承在高速工况下具有更好的阻尼特性和承载能力。轴瓦材料多为巴氏合金（锡锑铜合金），这种材料具有良好的嵌入性和顺应性，能容忍少量杂质而不损伤轴颈。轴承润滑采用强制油润滑系统，确保形成稳定的油膜。 风机转子总成：包括主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等旋转部件的组合体。叶轮通常为闭式或半开式设计，闭式效率更高但制造复杂。转子组装后需进行整体动平衡，平衡校正可以在叶轮或平衡盘上进行。 密封系统： 气封：用于防止气体沿轴端泄漏。在稀土提纯应用中，常采用迷宫密封，利用多次节流效应降低泄漏量。迷宫密封片与轴之间保持极小间隙（通常0.2-0.5mm），非接触式设计无磨损。 碳环密封：在需要更高密封性能的场合使用。由多个碳环组成，碳环在弹簧力作用下与轴保持轻微接触，形成有效密封。碳材料具有自润滑性，不会损伤轴颈。特别适用于防止贵重或有毒气体泄漏。 油封：用于防止轴承润滑油泄漏到外界或进入风机流道。通常采用唇形密封或机械密封，材料需耐油和一定的温度。轴承箱：容纳轴承和部分密封的壳体部件。设计需保证足够的刚性，防止变形影响轴承对中。轴承箱通常设有冷却水套或散热翅片，控制轴承温度。油位视窗、温度测点和振动测点也集成在轴承箱上。 四、S(Pr)1158-1.37在镨提纯中的具体应用 在镨提纯工艺中，该风机主要应用于以下环节： 溶剂萃取过程的供气：镨钕分离通常采用P507或C272等萃取剂，过程中需要控制水相和有机相的氧化还原状态。风机可将空气、氮气或特定混合气体输送到萃取槽，气体通过分布器形成微小气泡，增加气液接触面积，促进传质过程。压力稳定是保证气泡均匀的关键。 煅烧或分解工序的气氛控制：镨的某些化合物需要在一定气氛下煅烧分解，如镨草酸盐在空气中煅烧得到Pr6O11，在惰性气氛中则得到不同价态的氧化物。S(Pr)1158-1.37可精确输送和维持所需气氛，压力控制精度高。 气体输送与循环：提纯过程中可能需要使用氢气进行还原，或使用二氧化碳进行沉淀。该风机能够安全输送这些工业气体（需根据气体特性选择相应材质和密封）。对于易燃易爆气体如氢气，风机需采用防爆设计和特殊密封。 系统压力维持：某些真空或加压过滤设备需要稳定的背压，风机可作为压力维持装置，确保工艺连续稳定。 五、工业气体输送的风机选型考量 稀土提纯涉及多种工业气体，不同气体特性对风机设计有不同要求： 空气：最常用的介质，风机按常规设计即可。注意空气中可能含有水分和杂质，前置过滤器是必要的。 工业烟气：通常含有腐蚀性成分（如SO2、NOx）和颗粒物。风机需采用耐腐蚀材料（如双相不锈钢、哈氏合金），内部可能需加防腐涂层。进气端需设置高效除尘和脱硫装置。 二氧化碳（CO2）：密度大于空气，在相同工况下风机所需功率稍大。CO2遇水可能形成碳酸，对碳钢有腐蚀性，湿CO2环境需选用不锈钢材质。 氮气（N2）与惰性气体（He、Ne、Ar）：化学惰性，无特殊腐蚀要求。但氦气分子小、易泄漏，对密封系统要求高。氩气密度大，需校核风机功率。 氧气（O2）：强氧化性，特别是高压氧气可能引起材料燃烧。氧气风机必须禁油，所有接触氧气的部件需进行脱脂处理，材料需选用铜合金或不锈钢，并控制流速防止静电积累。 氢气（H2）：密度小、易泄漏、易燃易爆。氢气风机需特别注重密封设计（通常采用干气密封或双端面机械密封），壳体需防静电接地，电机和电器需防爆。由于氢气密度低，相同压力下所需压缩功较小，但叶轮可能需要更多级数。 混合无毒工业气体：需明确气体成分比例，计算平均分子量、绝热指数等参数，这些直接影响风机的压力-流量曲线和所需功率。混合气体可能产生冷凝或反应，需进行相容性分析。 对于S(Pr)1158-1.37，当输送非空气介质时，需重新计算性能参数。风机的基本特性遵循相似定律，但气体密度、比热容等物性参数变化会显著影响实际性能。例如，输送氢气时，由于氢气密度仅为空气的1/14，在相同转速下风机产生的压比会降低，而体积流量基本不变。因此，选型时必须提供准确的气体成分和工况条件。 六、风机维护、修理与故障处理 6.1 日常维护要点 润滑系统维护：定期检查润滑油油位、油温和油压。每三个月取样分析润滑油理化指标，如粘度、水分含量、酸值、金属颗粒等。根据分析结果确定换油周期，通常不超过8000小时。 振动监测：安装在线振动监测系统，实时监测轴承座振动速度或加速度。建立振动趋势图，振动值突然增加往往是故障前兆。每月至少进行一次手动振动检测作为补充。 密封检查：定期检查气封和油封泄漏情况。迷宫密封泄漏量增加可能意味轴弯曲或密封磨损。碳环密封需检查磨损指示杆（如有）或定期拆检。 温度监测：轴承温度应稳定在合理范围（通常不高于75℃）。进出口气体温度也需监测，异常升温可能指示内部摩擦或工艺异常。 6.2 常见故障与修理 振动过大： 原因：转子不平衡（结垢、零件松动）、对中不良、轴承磨损、基础松动、喘振。 处理：停机检查。先检查基础螺栓和联轴器对中。如无问题，拆检转子，清理叶轮结垢（稀土工艺中可能结垢严重）。结垢清理后必须重新做动平衡。平衡校正可采用去重法或配重法，需在专业动平衡机上完成。轴承温度高： 原因：润滑油不足或变质、油路堵塞、轴承间隙过小、负载过大。 处理：检查油系统。如油系统正常，需拆检轴承。巴氏合金轴瓦如出现剥落、裂纹或严重磨损需更换。新轴瓦需刮研以确保接触面积达到75%以上，间隙符合设计值（通常为轴径的0.1%-0.15%）。风量或压力不足： 原因：滤网堵塞、密封间隙过大、转速下降、叶轮磨损或结垢。 处理：检查进气过滤器压差。检查密封间隙，迷宫密封径向间隙一般不超过0.5mm，过大需更换密封片。检查驱动电机和变频器。最后考虑叶轮状态，磨损严重需修复或更换。异常噪音： 原因：轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振、气蚀（输送可凝气体时）。 处理：根据噪音特征判断。金属摩擦声可能指示内部碰磨，需停机检查间隙。喘振伴有气流脉动，需调整工况点远离喘振区，或检查防喘振阀是否正常。6.3 大修流程与注意事项 S系列风机大修通常每运行3-5年或20000-40000小时进行一次，包括： 全面解体：按顺序拆卸管路、联轴器、轴承箱盖、转子等。所有部件编号并记录位置。 清洁检查：彻底清洁所有部件，特别是油路和气路。检查叶轮裂纹（可采用着色探伤），主轴直线度（跳动不超过0.02mm），壳体腐蚀或裂纹。 修复更换：磨损部件修复或更换。叶轮磨损可堆焊后重新加工，但需控制焊接变形和应力。主轴轴颈磨损可喷涂修复。所有密封件原则上大修时应更换。 重新组装：按逆序组装，特别注意轴承间隙调整和转子居中度。迷宫密封间隙需均匀。联轴器对中要求高，径向和轴向偏差通常不超过0.05mm。 试车：组装后先手动盘车确认无卡涩。然后点动检查转向。空载运行1-2小时，监测振动和温度。最后加载至设计工况，验证性能参数。 七、选型与运行优化建议 正确选型：选择S(Pr)1158-1.37前，需明确： 输送介质成分、温度、湿度、洁净度 所需流量和压力范围（考虑最大、正常、最小工况） 安装环境（室内/室外，海拔，环境温度） 特殊要求（防爆、低噪音、变频等）建议留有10%-15%的流量和压力裕量，但不宜过大以免效率降低。 高效运行： 变频控制：采用变频驱动可根据工艺需求调节转速，避免节流损失，节能效果显著。对于流量变化大的工况，变频调速可节省30%以上能耗。 系统匹配：风机需与管路系统、净化设备、用气设备良好匹配。管路设计应减少弯头和阀门，降低系统阻力。 预防喘振：确保工作点远离喘振区。可通过安装防喘振阀或采用多机并联、大小机搭配等方案拓宽稳定工作范围。安全运行： 输送易燃易爆或有毒气体时，风机房需通风良好，设置气体泄漏检测和报警装置。 定期进行安全阀、防喘振阀校验。 建立完善的操作规程和应急预案。八、结语 S(Pr)1158-1.37型单级高速双支撑加压风机作为轻稀土镨提纯的关键设备，其高效、稳定、可靠的运行直接关系到产品质量和生产效率。深入理解其结构原理、掌握正确的选型方法、实施科学的维护管理，是保障稀土生产线长期稳定运行的基础。随着稀土提纯技术的不断发展，对风机的性能和控制精度要求也将不断提高，未来智能化、高效节能、长寿命的新型风机必将在稀土工业中发挥更大作用。 作为风机技术人员，我们不仅要熟悉设备本身，更要了解工艺需求，实现设备与工艺的完美融合，为我国稀土工业的高质量发展提供坚实的技术装备支撑。 硫酸风机AI1150-1.26/0.91基础知识、配件解析与修理探讨 《AI(M)400-1.098/0.8994悬臂单级煤气鼓风机技术解析》 C670-1.334/1.038多级离心鼓风机技术解析及配件说明 废气回收风机：C(SO2)120-1.24/0.84深度解析与工业气体输送技术 重稀土镥(Lu)提纯专用风机基础知识与D(Lu)2270-2.99型号深度解析 硫酸风机基础知识及AII1150-1.29/0.9412型号深度解析 《Y6-51№21D离心引风机配件详解及G6-2X51№20.5F型号解析》 AI900-1.295/0.945悬臂单级离心鼓风机配件详解 离心风机基础知识及C(M)480-1.33/1.024型号配件解析 特殊气体煤气风机基础知识解析：以C(M)1458-1.63型号为例 风机选型参考:AII900-1.3767/1.0197离心鼓风机技术说明 单质钙(Ca)提纯专用风机技术全解析:以D(Ca)516-2.55型离心鼓风机为核心 |
