轻稀土钐(Sm)提纯专用风机技术详析:以D(Sm)1919-1.38型高速高压多级离心鼓风机为核心

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

轻稀土钐(Sm)提纯专用风机技术详析:以D(Sm)1919-1.38型高速高压多级离心鼓风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：稀土提纯，钐(Sm)，离心鼓风机，D(Sm)1919-1.38，风机配件，风机维修，工业气体输送，多级离心风机

第一章：引言:稀土提纯工艺中的关键动力设备

在轻稀土元素，尤其是钐(Sm)的湿法冶金提纯过程中，涉及焙烧、萃取、浮选、结晶干燥等多个关键环节。这些工艺环节对气体的压力、流量、洁净度及特定介质（如氮气保护、氧气氧化、烟气输送等）的稳定供给提出了严苛要求。离心鼓风机作为提供气动动力的核心设备，其性能的可靠性、稳定性和高效性直接关系到生产线的连续运行、产品质量及能耗成本。

针对不同的工艺段，风机技术演化出了多种专用型号。例如，“C(Sm)”型系列多级离心鼓风机适用于中等压力的气体输送；“CF(Sm)”与“CJ(Sm)”型系列专为浮选工艺设计，注重气流的稳定与弥散；“AI(Sm)”型系列单级悬臂加压风机结构紧凑，适用于小型加压环节；“S(Sm)”与“AII(Sm)”型系列单级高速或双支撑加压风机则适用于特定压力与流量组合的工况。而对于钐提纯流程中要求最高、最苛刻的高压气体输送环节:如高压鼓风、物料气流输送、或工艺回路的高压循环气体:“D(Sm)”型系列高速高压多级离心鼓风机便成为了无可替代的选择。

本文将聚焦于该系列中的一款典型设备:D(Sm)1919-1.38型高速高压多级离心鼓风机，深入剖析其技术基础、型号内涵、核心配件构成、维护修理要点，并延伸讨论其在输送各类工业气体时的关键技术考量。

第二章：风机型号解读与D(Sm)1919-1.38的技术定位

2.1 型号命名规则解析

以参考型号“D(Sm)300-1.8”为例进行说明：

“D”：代表“D系列高速高压多级离心鼓风机”。该系列核心特征在于通过多级叶轮串联，在单根主轴上实现气体的逐级增压，并通常配备高速齿轮箱增速，以获得远高于普通离心风机的出口压力。 “(Sm)”：表示该风机设计或适用于轻稀土钐(Sm)的提纯工艺流程，意味着在材料选择、密封设计、防腐处理等方面可能针对稀土生产环境（可能存在的酸性气氛、特定介质等）进行了优化。 “300”：代表风机在标准进口状态（通常指进口压力为1个标准大气压，温度20℃，相对湿度50%）下的额定流量，单位为立方米每分钟。即此风机流量为300 m³/min。 “-1.8”：代表风机出口的额定表压（Gauge Pressure），单位为公斤力/平方厘米（kgf/cm²），近似等同于“标准大气压（atm）”。因此“-1.8”表示出口压力为1.8个大气压（绝对压力约为2.8 atm）。该压力值是结合输送空气的工况，并与下游设备（如跳汰机）配套选型后确定的。 进口压力默认：若型号中未以“/”符号标注进口压力（如“/0.5”表示进口压力0.5 atm），则默认风机进口压力为1个标准大气压。

2.2 D(Sm)1919-1.38型风机技术参数释义

依据上述规则，D(Sm)1919-1.38型号可解读为：

系列：D系列，即高速高压多级离心鼓风机。用途：专为或适用于钐(Sm)提纯工艺。流量：额定流量高达1919立方米每分钟。这是一个大流量参数，表明该风机服务于生产线中气体需求量极大的工艺环节，例如大规模煅烧窑的鼓风、大型气流干燥系统或主工艺回路的大循环。 出口压力：额定出口表压为1.38个大气压（绝对压力约2.38 atm）。虽然压力数值看似不高，但结合其巨大的流量，该风机所需的总功率、结构强度和动力学设计均面临严峻挑战，属于典型“大流量、中高压”动力设备。 技术定位：D(Sm)1919-1.38是稀土提纯大型化、连续化生产中的关键动力心脏。它能够在满足大流量气体供给的同时，提供稳定且显著高于环境压力的压头，克服后续工艺设备、管道、喷头等带来的系统阻力，确保工艺气体以足够的动能和压力参与反应或传输过程。

第三章：D(Sm)系列风机核心结构与配件详解

D(Sm)1919-1.38作为多级离心鼓风机的代表，其复杂精密的内部结构是实现高性能的基石。主要核心配件包括：

3.1 风机转子总成

这是风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘以及各类套筒、螺母等组成。

主轴：采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经过精密加工、热处理（调质），具有极高的强度、刚性和疲劳韧性。其上安装多级叶轮，在高速下旋转（通常由齿轮箱驱动至数千甚至上万转/分钟），承受巨大的离心力、扭转力和复杂的弯矩。叶轮：每级叶轮是气体获得能量的关键部件。一般采用后弯式叶片设计以获取较高的压力系数和较宽的稳定工作区间。材料根据输送介质可选优质碳钢、低合金钢或不锈钢，并经过动平衡校正至极高精度（G2.5或更高等级），以减少振动。 平衡盘与推力盘：用于自动平衡转子在运行中产生的轴向推力，并将残余推力传递给推力轴承，是保证转子轴向定位安全的关键部件。

3.2 风机轴承与轴瓦

对于D(Sm)这类高速重型风机，滑动轴承（轴瓦）因其高承载能力、优良的阻尼减振性能和长寿命而被广泛采用。

轴瓦（径向轴承）：通常采用巴氏合金（锡基或铅基）作为衬层，浇铸在钢制瓦背上。巴氏合金具有良好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性，能有效吸收微小的振动和异物。润滑油在轴与轴瓦间形成稳定的动压油膜，实现液体摩擦，磨损极小。 推力轴承：用于承受转子剩余的轴向推力，同样采用巴氏合金推力瓦块，多为可倾瓦结构，能自动适应工况变化，保证轴向定位精度。

3.3 密封系统

密封是防止气体泄漏和润滑油污染的关键，尤其在输送特殊工业气体时更为重要。

气封（迷宫密封）：安装在各级叶轮之间及风机进出口端，由一系列环形齿片与转子上的凸台形成曲折的微小间隙。它利用节流膨胀原理有效降低级间和端部的气体泄漏，是控制内泄漏的主要手段。材料常为铝或铜合金，以防与转子碰擦时产生火花。油封：位于轴承箱两端，主要防止润滑油外泄。常用骨架油封或复合唇形密封。 碳环密封：在输送易燃、易爆、贵重或有毒气体（如氢气、氮气、氦气等）时，作为轴端密封的高级形式被采用。由多个精密加工的碳环组成，在弹簧作用下紧贴轴套表面，形成相对运动的密封面。其密封性能远优于迷宫密封，需配备密封气（通常是惰性气体或洁净空气）系统，阻隔工艺气体外漏。对于D(Sm)1919-1.38，若用于输送特殊气体，碳环密封可能是标准或可选配置。

3.4 轴承箱与润滑系统

轴承箱：是容纳径向和推力轴承的铸件，为轴承提供精确的定位和支撑，并形成润滑油腔。要求有足够的刚性，并设计合理的油路和冷却腔。 润滑系统：独立的强制润滑油站是风机的“生命线”。它为轴承提供压力、流量、温度、清洁度均符合要求的润滑油，并带走摩擦产生的热量。系统包括主辅油泵、油冷却器、双联滤油器、蓄能器、加热器及全面的监控仪表。

3.5 机壳与隔板

机壳：通常为水平剖分式铸铁或铸钢结构，强度和刚性要求极高，以承受内部压力并保持各部件对中。内腔流道需光滑以减少损失。隔板：安装在机壳内，用于分隔各级，形成扩压器和回流器通道，引导气体有序地从前一级进入下一级。隔板上装有静止的扩压叶片和回流叶片，以及迷宫密封。

第四章：D(Sm)1919-1.38型风机的维护与修理要点

正确的维护与修理是保障此类高价值设备长周期安全运行的关键。

4.1 日常巡检与维护

振动与温度监测：使用便携式测振仪和红外测温枪，定期监测轴承箱、机壳的振动速度/位移值及轴承、油温。振动值（通常要求轴承处振动速度有效值不大于4.5 mm/s）和温度的异常升高是故障最早征兆。 润滑油管理：定期化验油品，监测水分、粘度、酸值及金属颗粒含量。按时更换滤芯，保持油路清洁。 密封系统检查：检查碳环密封气的压力和流量是否正常，有无工艺气体泄漏迹象（使用检测仪）。检查迷宫密封处有无异常声响。 性能监控：记录进出口压力、流量、电流等参数，绘制趋势图，及时发现性能衰退。

4.2 常见故障与修理

振动超标：原因：转子动平衡破坏（结垢、叶片磨损、零件脱落）；对中不良（基础沉降、管道应力）；轴承磨损或损坏；联轴器故障；喘振或旋转失速。修理：停机后，首要检查对中。若对中无问题，则需抽出转子总成，在动平衡机上重新校正。检查叶轮有无损伤或结垢，清理或修复。检查轴瓦间隙（常用压铅法测量），若超过允许值（一般为轴颈直径的千分之1.2至1.5），需刮研或更换轴瓦。 轴承温度高：原因：润滑油问题（油量不足、油质差、冷却不良）；轴承磨损、刮伤或接触不良；轴向力过大（平衡盘失效或通道堵塞）；安装间隙不当。修理：检查润滑系统。解体检查轴瓦，巴氏合金层有无剥离、裂纹、磨损或烧灼痕迹。轻微划伤可刮研修复，严重则需重新浇铸或更换。重新调整轴承间隙和瓦背紧力。 风量或压力不足：原因：滤网堵塞（进口负压增大）；密封间隙过大（内泄漏严重）；转速下降（联轴器打滑、电机问题）；叶轮腐蚀磨损严重；气体成分或温度变化。修理：检查清理进口过滤装置。大修时重点测量并调整迷宫密封间隙（通常要求为转子直径的千分之1.5至2.5）。检查叶轮通道，如磨损严重需进行堆焊修复或更换。 气体泄漏：原因：轴端密封（碳环密封或迷宫密封）磨损或失效；机壳中分面或法兰密封垫损坏。修理：更换磨损的碳环密封组件。检查迷宫密封齿，如有倒伏或磨损严重需更换密封体。更换中分面密封胶或垫片。

4.3 大修流程简述

大修需在专业场地进行，基本流程：拆卸附属管线→揭上机壳→吊出转子总成→全面清洗检查→测量所有关键间隙（轴承间隙、推力间隙、气封间隙、叶轮与隔板间隙）→根据检查结果，修复或更换损坏部件（主轴矫直、叶轮动平衡、更换轴瓦/密封）→按顺序回装，严格控制对中精度（联轴器对中要求极高，通常径向和轴向偏差不大于0.03mm）→油循环→试车（包括机械运转试验和性能试验）。

第五章：输送不同工业气体的风机技术考量

D(Sm)1919-1.38型风机设计基准可能是空气，但在稀土提纯中，常需输送多种工业气体，这带来了额外的设计、材料和操作挑战。

气体物性影响：密度：输送氢气(H₂)、氦气(He)等轻气体时，气体密度小，风机产生的压比可能变化，所需功率下降，但易发生喘振，需重新核算性能曲线并调整防喘振控制。输送二氧化碳(CO₂)、氩气(Ar)等重气体时则相反，功率需求增大。 压缩性与绝热指数：不同气体的绝热指数（k值）不同，影响压缩过程中的温升计算。如氧气(O₂)压缩需严格控制温升以防危险。 腐蚀性：工业烟气可能含硫化物、酸性成分，氧气具有强氧化性，要求过流部件（叶轮、机壳、密封）采用不锈钢（如304、316）或更高等级耐蚀材料，密封材质也需相应调整。 危险性：氢气易燃易爆，氧气助燃，要求风机满足防爆设计（防爆电机、仪表，杜绝火花），碳环密封等轴封的可靠性要求极高，并配备泄漏监测和氮气吹扫系统。机壳设计需考虑更高的爆破安全系数。 密封的特殊要求：输送贵重、有毒或危险气体时，碳环密封几乎是标配，并搭配复杂的密封气控制系统，确保“零泄漏”或泄漏可控。对于氧气风机，所有密封材料必须禁油，采用氟橡胶等特殊材料，并确保装配前所有部件进行彻底的脱脂清洗。 材料与清洁度：氧气压缩机的所有通道必须绝对禁油，材料选择上需避免与氧发生剧烈反应的物质（如某些橡胶、油脂）。对于高纯度气体（如电子级氮气、氩气），风机内部需进行特殊处理和抛光，防止污染。 性能换算：当风机用于输送非空气介质时，其流量、压力、功率之间的关系需根据气体状态方程和相似定律进行严格换算。流量大致与进口状态下的气体体积流量对应；压比（出口绝对压力/进口绝对压力）在理想情况下对于可压缩流体遵循特定的多变压缩或绝热压缩规律；而轴功率则与气体质量流量、压比和气体特性密切相关，具体计算公式涉及多变压缩功或绝热压缩功的计算，需查阅风机性能曲线并应用相应的气体物性参数进行迭代计算。

第六章：总结

D(Sm)1919-1.38型高速高压多级离心鼓风机作为轻稀土钐提纯生产线中的大型核心动设备，其大流量与中高压力的性能组合，完美契合了现代化、规模化稀土冶炼的气动需求。深入理解其型号含义、掌握其由主轴、转子总成、轴瓦、碳环密封、轴承箱等构成的核心部件，是进行科学运维的基础。

面对复杂的故障，从振动、温度、性能参数入手进行系统分析，遵循规范的拆检、测量、修复和精密装配流程，是恢复风机性能、保障生产安全的唯一途径。而当其应用于输送空气、工业烟气乃至氢气、氧气、氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气等多种工业气体时，必须充分考虑气体物性对性能、材料、密封和安全带来的根本性影响，进行针对性的选型、设计和操作维护。

风机技术是理论与经验的紧密结合。对于风机技术人员而言，唯有不断深化对设备原理的理解，积累丰富的现场问题处理经验，并严谨对待每一个维护细节，才能确保如D(Sm)1919-1.38这样的“工业心脏”持久、稳定、高效地为稀土这一战略资源的提取与纯化贡献力量。

氧化风机Y4-2×73№27.3F技术解析与应用探讨

离心风机中等厚圆盘的回转力矩分析与应用

多级离心鼓风机 D1250-1.35 风机性能、配件与修理技术解析

AI(SO2)80-1.14/1.03离心鼓风机解析及配件说明

轻稀土钕(Nd)提纯离心鼓风机技术详解:以AII(Nd)2118-1.47型号为核心

离心风机基础知识解析：AII(SO2)1512-1.4113/0.9830离心鼓风机详解

风机选型参考:AII1050-1.26/0.91离心鼓风机技术说明

硫酸风机AI450-1.37基础知识解析

C120-1.35离心鼓风机技术解析及应用指南

特殊气体煤气风机基础知识解析：以C(M)1290-1.81型号为例

多级离心鼓风机 C180-1.5性能、配件与修理解析