单质钙（Ca）提纯专用风机技术解析：以D(Ca)1969-1.88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

单质钙（Ca）提纯专用风机技术解析：以D(Ca)1969-1.88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：单质钙提纯、离心鼓风机、D(Ca)1969-1.88、风机配件、风机修理、工业气体输送、高速高压多级、气密封、轴瓦

引言

在冶金及特种材料制备领域，高纯度金属单质的获取是核心技术环节。其中，金属钙（Ca）的真空热还原法等提纯工艺，对工艺气体的稳定、洁净及特定压力/流量输送提出了极其严苛的要求。作为该工艺流程中的关键动力设备，专用离心鼓风机的性能直接关系到提纯效率、产品纯度及系统能耗。本文旨在系统阐述金属单质钙提纯用离心鼓风机的基础知识，并以一款典型型号:D(Ca)1969-1.88型高速高压多级离心鼓风机:为具体剖析对象，深入说明其技术特性、核心配件构成、维护修理要点，并概述面向各类工业气体的风机选型与应用逻辑，以期为相关领域技术人员提供参考。

第一章：金属钙提纯工艺与风机角色概述

金属钙化学性质活泼，易与氧、氮等反应。其工业提纯常采用真空蒸馏或惰性气体保护下的精馏等技术。在此过程中，需要风机完成多项关键任务：

惰性气体循环：建立并维持高纯度惰性气氛（如氩气Ar），防止钙在高温下氧化氮化。 真空系统预抽与维持：与真空泵组配合，进行系统粗真空阶段的排气。 工艺气体输送：在特定环节，可能需要输送或循环保护性气体如氢气H₂（用于还原）或氦气He（用于检漏或特殊保护）。
这些应用要求风机必须具备极高的密封性、材料兼容性、运行稳定性以及适应特定气体介质的能力。针对钙提纯，衍生出了专用化的风机系列，如前缀带“(Ca)”标识的产品线，它们在材质选择、密封设计和性能曲线上都进行了特殊优化。

第二章：钙提纯专用离心鼓风机系列简介

根据结构、压力范围和具体工况，用于钙提纯及相关工艺的风机主要分为以下几大系列，各系列编码蕴含特定信息：

“C(Ca)”型系列多级离心鼓风机：采用多级叶轮串联，适用于中等流量、较高压力的稳定气体输送，结构较为经典，维护方便。 “CF(Ca)”与“CJ(Ca)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为矿物浮选等预处理环节中的气体输送设计，强调抗腐蚀和适应含尘环境的能力，为前端原料处理提供气源。 “D(Ca)”型系列高速高压多级离心鼓风机：本文重点。采用高转速设计，通过多级叶轮获得很高压升，是钙提纯核心高压环节（如高压气体循环、穿透料层）的主力机型。型号中的“D”即代表此高速高压多级系列。 “AI(Ca)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，单级叶轮，适用于流量较大但压升要求相对不高的加压或循环场合。 “S(Ca)”型系列单级高速双支撑加压风机：高转速、单级、转子两端支撑，兼顾高效率和较高压头，适用于对振动要求严格的流程。 “AII(Ca)”型系列单级双支撑加压风机：经典的双支撑结构，运行平稳可靠，适用于中压、大流量的稳定气体输送。
这些系列覆盖了从原料准备到精炼提纯的全流程气体输送需求，D(Ca)系列因其高压特性，常承担最核心的工艺气体增压任务。

第三章：核心机型深度解析:D(Ca)1969-1.88型高速高压多级离心鼓风机

3.1 型号解读
根据命名规则：“D”表示高速高压多级离心鼓风机系列；“(Ca)”表示专为钙提纯工艺或其兼容介质优化；“1969”为此系列中的特定型号编码，通常与风机的设计流量、叶轮尺寸或比转速等核心设计参数关联，是确定风机通流能力的关键标识；“-1.88”明确表示风机在设计点的出口气体压力为1.88个标准大气压（绝对压力）。若未标注进口压力，则默认进口压力为1个标准大气压。因此，该风机提供的净压升约为0.88个大气压（表压约0.88 kgf/cm²或86.3 kPa）。此压力值是为匹配钙提纯工艺中特定反应器阻力、管道损失及所需气体穿透能力而精确选型确定。

3.2 设计与性能特点

高转速与多级结构：通过电动机驱动齿轮箱增速，使转子达到每分钟数千甚至上万转的高转速。多级叶轮（通常3-10级）逐级增压，最终实现1.88个大气压的出口压力。这确保了在相对紧凑的尺寸下获得高压头。 介质适应性：专为输送钙工艺相关的惰性或活性气体设计。通流部件（叶轮、机壳、密封）材料需考虑与氢气、氩气、氦气等的兼容性，防止催化作用或氢脆等现象，常用优质不锈钢或特殊合金。 精密的气动设计：叶轮型线、扩压器、回流器等流道经过精密计算和CFD优化，旨在输送特定气体时效率最高、工作区稳定，满足钙提纯工艺对气体流量和压力波动的最小化要求。 极端强调密封性：防止工艺气体泄漏造成纯度下降或危险，同时防止空气渗入系统。这是D(Ca)系列设计的重中之重。

第四章：风机核心配件详解

以D(Ca)1969-1.88为例，其可靠运行依赖于以下关键配件：

风机主轴：作为转子的核心承载件，采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造而成，经过精密加工、热处理（调质）和动平衡校正。它必须具备极高的刚性、疲劳强度和临界转速裕度，以承受高转速下的离心力和扭矩。 风机转子总成：由主轴、多级叶轮、平衡盘（鼓）、轴套等部件过盈配合或键连接组装而成。叶轮多为后弯式、闭式设计，材料为高强度铝合金或不锈钢，每级叶轮都需进行超速试验。转子总成在装配后需进行高速动平衡，将不平衡量控制在极低范围内（如G1.0级或更高），这是保证风机平稳运行、振动达标的基础。 风机轴承与轴瓦：高速高压风机常采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦材料多为巴氏合金（锡锑铜合金）衬层，具有优异的嵌入性、顺应性和抗胶合能力。油润滑系统提供稳定的油膜，支撑转子并阻尼振动。轴承间隙、油温、油压是监控关键。 密封系统：这是保证风机应用于活性气体如H₂、Ar时的核心安全与效能部件。 气封（迷宫密封）：在转子与静子间设置多道梳齿状间隙密封，通过节流效应极大减少级间和内泄漏。材料常为铜合金或铝，防止与转子碰磨时产生火花。 碳环密封：用于轴端密封的高级形式。由多段浸渍树脂或金属的石墨环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套或专用密封轴段，实现几乎零泄漏的接触式密封。尤其适用于输送氢气等小分子、易泄漏气体。油封：位于轴承箱两端，主要防止润滑油向外泄漏以及外部杂质进入轴承箱，通常为骨架油封或迷宫油封。 轴承箱：容纳支撑轴承、轴瓦及润滑油的铸件。它需要有足够的刚性和散热能力，确保轴承对中精度和油温稳定。通常集成油路、测温测振探头接口。

第五章：风机运行维护与修理要点

D(Ca)1969-1.88这类精密设备的稳定运行依赖于科学的维护和及时的修理。

日常运行监控： 振动监测：持续监测轴承座振动速度或位移，异常升高往往是转子不平衡、对中不良、轴承磨损或喘振的先兆。 温度监测：重点监控轴承温度（巴氏合金轴瓦通常报警值设于85-90°C，停机值95-100°C）、润滑油温。 性能参数：记录进出口压力、流量、电流，与性能曲线对比，判断是否存在堵塞、泄漏或内效率下降。 密封系统：监控干气密封的泄漏量（如有），检查碳环密封的磨损指示。 定期维护：定期更换润滑油及滤芯，进行油品化验。检查联轴器对中情况，热态后需复校。清理进口滤网，确保气体洁净。 常见故障与修理： 振动过大：首要原因是转子积垢或部件脱落导致动平衡破坏。需停机，拆解转子总成，进行清理并重新进行高速动平衡。其次检查轴承间隙是否磨损超标、对中是否超差、地脚是否松动。 轴承温度高：可能因润滑油质恶化、油路堵塞、冷却不足、轴承间隙过小或过大、轴瓦巴氏合金层磨损或脱层引起。需根据原因换油、清通油路、调整冷却、更换轴瓦。 性能下降（压力/流量不足）：可能因密封（尤其是级间迷宫密封或碳环密封）磨损，内部泄漏增大；或叶轮流道腐蚀、结垢，气动性能恶化。需解体检修，测量密封间隙，必要时更换密封件或叶轮。 气体泄漏：轴端密封（碳环密封或机械密封）失效是主因。需更换密封环。对于气封，检查间隙是否超标。 修理流程：务必遵循制造厂手册。典型流程包括：停机隔离→拆除相连管道仪表→拆卸联轴器护罩及中间段→吊开上机壳→吊出转子总成→全面检测（轴弯曲度、叶轮磨损、密封间隙、轴瓦尺寸）→确定修理方案（平衡、刮瓦、更换部件）→精密装配→对中复查→单机试车→联动试车。

第六章：面向多元工业气体的风机输送通用性说明

D(Ca)1969-1.88虽为钙提纯优化，但其设计和系列理念延伸至更广泛的工业气体领域。风机输送不同气体时，核心考量如下：

气体性质的影响：密度：风机产生的压头与气体密度成正比。输送密度远小于空气的氢气（H₂）时，在同转速下压头会大幅下降，需更高转速或更多级数；输送密度大的二氧化碳（CO₂）时则相反，需防超载。 比热容与绝热指数：影响压缩温升和功率计算。 腐蚀性与化学活性：如氧气（O₂）要求禁油并采用特殊材料；氯气（Cl₂）需高度防腐。文中系列可输送空气、工业烟气、CO₂、N₂、O₂、He、Ne、Ar、H₂及混合无毒工业气体，但具体型号需根据气体特性选材和设计密封。 选型换算：当风机从输送空气改为输送其他气体，或在不同工况下使用时，需运用相似定律进行性能换算。核心公式是：压力比与气体密度比成正比；轴功率与气体密度比成正比；体积流量与转速成正比。因此，选型时必须明确介质、进口状态（压力、温度、湿度）和要求的出口压力与流量。 密封与材料的特殊要求：输送氢气需极致密封（如采用碳环串联+氮气隔离）；输送氧气需全无油结构并脱脂处理；输送腐蚀性烟气需防腐涂层或特殊合金。

结语

D(Ca)1969-1.88型高速高压多级离心鼓风机代表了为特定严苛工艺（如单质钙提纯）量身定制动力装备的技术深度。其成功应用不仅依赖于精准的气动设计和坚固的机械结构，更离不开对密封技术、材料科学及转子动力学的深刻理解。从配件细节到维修技艺，每一个环节都关乎整个提纯系统的成败。同时，以该型号为代表的“(Ca)”系列及其兄弟系列，通过灵活的选型与适配，展现了离心鼓风机技术在应对从空气到各类特种工业气体输送挑战时的强大适应性与可靠性。掌握其基础知识、运行维护及选型逻辑，对于保障冶金、化工、新材料等领域关键工艺的顺畅运行，具有重要的实践意义。

离心风机基础知识及C600-1.286鼓风机配件详解

特殊气体风机：C(T)979-1.50型号解析与风机配件修理指南

重稀土镝(Dy)提纯专用离心鼓风机技术详解:以D(Dy)723-2.72型号为核心

高温离心风机W6-2X31№21F耐热风机解析及配件说明

特殊气体风机基础知识解析：以C(T)2291-1.53多级型号为核心

离心风机基础知识及AI850-1.3562/0.9687（滑动轴承）型号解析

硫酸风机C500-1.46/0.8955基础知识解析

氧化风机9-19№5.6A基础知识解析与应用

风机选型参考:C(H)90-1.6离心鼓风机技术说明

硫酸风机AI500-1.41基础知识、配件解析与修理指南

特殊气体风机基础知识解析：以C(T)2873-2.71型号为例

AI700-1.198/0.968悬臂单级离心鼓风机技术解析及配件说明