2. 风机轴承与轴瓦

D(Sc)系列高速风机通常采用滑动轴承(轴瓦)设计，以适应高速重载工况：

轴瓦材料：通常采用巴氏合金(锡基或铅基)衬层，这种材料具有良好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性，能够适应一定的轴变形和不对中。

轴瓦结构：多为剖分式，便于安装和调整。内表面开有油槽，确保润滑油的分布和流动。

润滑系统：配备强制润滑系统，包括主油泵、辅助油泵、油冷却器、过滤器等。润滑油压、油温、油流量都有严格监控。

轴承间隙：径向间隙通常控制在轴颈直径的0.001-0.002倍，需根据转速、载荷和温升精确计算。

3. 风机转子总成

转子总成包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等旋转部件：

叶轮：每级叶轮采用后弯叶片设计，效率高，性能曲线稳定。材料根据输送介质选择，一般为不锈钢(如304、316)或铝合金。叶轮与轴采用过盈配合加键连接，确保传递扭矩。

平衡盘：用于平衡多级叶轮产生的轴向力，减少推力轴承负荷。平衡盘与固定部件间的间隙需要精确控制，通常为0.2-0.4毫米。

动平衡：整个转子总成需要进行高速动平衡，平衡精度达到G2.5级或更高。不平衡量计算公式为：许用不平衡量等于平衡精度等级乘以转子质量除以角速度。

4. 密封系统

密封系统防止气体泄漏和润滑油进入流道，主要包括：

气封(迷宫密封)：安装在叶轮与壳体之间，减少级间泄漏。采用迷宫式结构，通过多次节流膨胀降低泄漏量。密封间隙通常为0.3-0.5毫米，需根据温度和材料热膨胀精确计算。

油封：防止润滑油从轴承箱泄漏，常用形式有骨架油封、迷宫油封或机械密封。

碳环密封：在高压差部位使用碳环密封，碳材料具有自润滑性，能够适应微小偏心和不平度。碳环密封的优点是摩擦小、寿命长，但需要精确的环间弹簧力设计。

5. 轴承箱

轴承箱支撑主轴和轴承，保持润滑系统密封：

五、工业气体输送的特殊考虑

重稀土钪提纯工艺中需要输送多种工业气体，每种气体对风机设计都有特殊要求：

1. 气体特性与风机选型

空气：最常用介质，设计相对常规。需注意过滤，防止粉尘进入风机。

工业烟气：可能含有腐蚀性成分和颗粒物，需选用耐腐蚀材料(如316L不锈钢)和防磨损设计。必要时增加冲洗密封气。

二氧化碳(CO₂)：密度大于空气，相同工况下功率需求较高。CO₂在高压力下可能液化，需控制最低温度。

氮气(N₂)和氧气(O₂)：惰性和助燃气体，对安全性要求不同。氧气风机需严格脱脂，所有零件进行禁油处理，采用铜基合金或不锈钢材料，防止火花。

稀有气体(He、Ne、Ar)：通常价格昂贵，要求密封性能极高，泄漏率尽可能低。氦气分子小，易泄漏，需要特殊密封设计。

氢气(H₂)：密度小，泄漏倾向大，易爆炸。氢气风机需要防爆设计，所有电气部件符合防爆标准，采用特殊密封防止氢气积聚。

混合无毒工业气体：需明确成分比例，计算混合物密度、比热比等参数，作为风机设计依据。

2. 气体参数修正

当输送气体不是空气时，风机性能需要修正：

流量修正：体积流量不变，质量流量随气体密度变化。

压力修正：风机产生的压比不变，但压差随气体密度变化。计算公式为：实际压差等于空气压差乘以实际气体密度除以空气密度。

功率修正：轴功率与气体密度成正比。实际功率等于空气功率乘以实际气体密度除以空气密度。

转速修正：通常转速不变，但需检查是否进入临界转速范围。

六、D(Sc)1294-2.73型风机的维护与修理

1. 日常维护要点

振动监测：定期测量轴承座振动值，速度有效值通常不超过4.5毫米/秒。建立振动趋势图，及时发现异常。

温度监测：轴承温度不超过85℃，润滑油进油温度35-45℃，回油温度不超过65℃。

润滑油管理：定期取样分析，检测水分、酸值、颗粒物。每运行4000-8000小时或每年更换一次润滑油。

密封检查：监测密封气压力、流量，检查是否有泄漏迹象。

2. 常见故障与处理

振动超标：可能原因包括转子不平衡、对中不良、轴承磨损、基础松动等。处理步骤：检查对中→检查基础螺栓→检查轴承间隙→转子动平衡。

轴承温度高：可能原因包括润滑油不足、油质恶化、轴承间隙不当、负载过大等。处理步骤：检查油压油温→分析油样→检查轴承间隙→检查工艺负载。

性能下降：流量或压力不足，可能原因包括密封磨损间隙增大、叶轮腐蚀或积垢、进口过滤器堵塞等。处理步骤：检查过滤器压差→检查密封间隙→检查叶轮状况。

异常声响：可能原因包括轴承损坏、转子与定子摩擦、喘振等。需立即停机检查。

3. 大修流程与标准

大修周期：通常每运行3-5年或24000-40000小时进行一次大修。

拆卸顺序：断开电源→拆除联轴器护罩和连接→拆除进出口管路→拆除轴承箱上盖→吊出转子总成→拆除各级壳体。

检查标准：

修理方法：

组装要点：

试车程序：

七、选型与应用建议

1. D(Sc)1294-2.73型风机选型要点

工艺参数确认：准确提供所需流量、进口压力、出口压力、气体成分、温度、湿度等参数。

安装条件考虑：空间限制、基础条件、电源电压频率、环境温度等。

调节要求：是否需要流量调节、调节范围、调节方式(进口导叶、变频等)。

特殊要求：防爆等级、防护等级、噪声限制等。

2. 与工艺设备的配套

与跳汰机配套：需确保风量风压满足物料流态化需求，压力波动不超过±5%。

与浮选机配套：流量稳定是关键，通常需要风机有良好的抗波动能力。

与反应釜配套：需要精确控制气体输入量，变频调节是较好选择。

3. 节能措施

变频调速：在流量需要变化的工况下，变频调速可节省大量能源。

进口导叶调节：部分负载时比出口节流节能。

系统优化：合理设计管道布局，减少压力损失；定期维护，保持风机高效运行。

结语

重稀土钪(Sc)提纯专用风机，特别是D(Sc)1294-2.73型高速高压多级离心鼓风机，是稀土分离提纯工艺中的关键设备。其设计充分考虑了钪提纯工艺的特殊要求，包括对多种工业气体的适应性、高可靠性、精确可控性等。正确选择、使用和维护这类专用风机，对于保证稀土提纯工艺的稳定运行、提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

随着稀土材料应用领域的不断扩展和提纯技术的进步，对专用风机技术也将提出更高要求。未来发展趋势包括更高效率、更智能控制、更长寿命、更适应极端工况等方面。作为风机技术人员，需要不断学习新技术、新材料、新工艺，为稀土行业的发展提供更优质的设备支持。