离心式二氧化硫气体输送风机技术解析:以C800-1.3391/0.9108型为例
作者:王军(13972989387)
关键词:离心风机、二氧化硫输送、硫酸风机、滑动轴承、轴瓦、气体腐蚀性、风机选型、风机配件解析
引言
在化工、冶金、环保等行业中,离心风机是输送腐蚀性、有毒气体的关键设备之一。二氧化硫(SO₂)作为一种典型的酸性腐蚀介质,对风机的材料选择、结构设计和运行维护提出了极高要求。本文以C800-1.3391/0.9108型硫酸风机为例,结合其他常见SO₂风机型号(如AI、AII、D、S、G、Y系列),系统介绍离心风机的基础知识、型号含义、适用范围及核心配件解析,旨在为风机技术从业者提供参考。
一、离心风机基础知识
离心风机是一种依靠叶轮旋转产生离心力,从而对气体进行压缩和输送的流体机械。其基本结构包括进风口、叶轮、机壳、轴系部件(轴、轴承)、密封装置和驱动系统。在输送腐蚀性气体时,风机的材料耐腐蚀性、气密性和结构稳定性至关重要。
1.1 工作原理
气体从进风口轴向进入叶轮,经叶轮叶片加速后径向甩出,在蜗壳中动能转换为压力能,最终从出风口排出。其压力与流量特性曲线通常呈下降趋势,适用于恒压变流工况。
1.2 二氧化硫气体的特殊性
SO₂气体易溶于水生成亚硫酸,具有强腐蚀性,尤其在湿度较高时腐蚀加剧。因此,风机需采用耐腐蚀材料(如316L不锈钢、双相钢、钛合金或复合材料),并设计良好的密封结构以防止泄漏。
二、风机型号解析与使用范围
2.1 型号命名规则
以C800-1.3391/0.9108为例:
C(SO₂):表示C系列多级离心风机,专用于二氧化硫气体输送。
800:流量为800 m³/min。
-1.3391:出口压力为1.3391个大气压(表压)。
/0.9108:进口压力为0.9108个大气压(绝对压力)。若未标注“/”及后续数值,则默认进口压力为1个大气压。
类似地:
AI(SO₂)860-1.283/0.933:AI系列单级悬臂硫酸风机,流量860 m³/min,出口压力1.283 atm,进口压力0.933 atm。
AII(SO₂):单级双支撑结构,适用于中高压工况。
D(SO₂):多级高速高压风机,适用于高压力需求场景。
S(SO₂):单级高速双支撑风机,平衡性好,适用于大流量中压工况。
G(SO₂):鼓风机,常用于正压输送。
Y(SO₂):引风机,常用于负压抽吸。
2.2 使用范围
上述风机系列广泛应用于:
硫酸生产过程中的SO₂气体输送;
冶金行业烧结烟气处理;
化工流程中氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)等酸性气体处理;
环保领域脱硫脱硝系统中的气体循环;
其他含有氮氧化物(NOₓ)或特殊有毒气体的工业流程。
三、C800-1.3391/0.9108型风机技术特点
该型号为多级离心风机,采用滑动轴承(轴瓦)支撑,适用于中高压、大流量工况。
3.1 结构特点
多级叶轮设计:通过多级压缩实现较高压力输出,每级叶轮采用后向叶片设计,效率高、稳定性好。
滑动轴承(轴瓦):采用巴氏合金轴瓦,具有良好的耐磨性和抗冲击能力,适用于高速重载工况。需强制润滑系统配合,确保油膜稳定。
耐腐蚀材料:叶轮和机壳内壁采用316L不锈钢或喷涂耐酸涂层,密封部位采用碳化硅机械密封或氟橡胶密封圈。
冷却系统:因SO₂压缩温升较高,需配备级间冷却器和轴承冷却装置。
3.2 性能参数
流量:800 m³/min;
进口压力:0.9108 atm(绝对压力);
出口压力:1.3391 atm(表压);
轴功率:约550 kW(需根据实际工况计算);
转速:通常为2900~3500 rpm(具体取决于级数和设计)。
四、风机核心配件解析
4.1 叶轮
材质:通常为316L、2205双相钢或钛合金,需通过动平衡测试(G6.3级及以上)。
设计:后向叶片为主,效率可达85%以上。叶片数量、角度和出口宽度根据气体密度和压力需求优化。
4.2 滑动轴承(轴瓦)
结构:剖分式设计,便于安装维护。瓦衬为巴氏合金(Sn-Sb-Cu系),基体为铸钢或铸铁。
润滑系统:强制油润滑,配备油泵、冷却器和过滤器,油压需稳定在0.2~0.4 MPa。
4.3 密封装置
轴封:采用双端面机械密封(SiC/SiC或SiC/石墨配对),或采用氮气密封系统防止气体外泄。
蜗壳密封:氟橡胶或PTFE材质密封条,耐酸耐温。
4.4 机壳与进排气口
机壳分为水平剖分式,便于检修。内壁需喷涂环氧树脂或衬塑处理。
进排气口法兰采用PN16或PN25标准,密封面覆盖聚四氟乙烯垫片。
4.5 驱动系统
通常采用电动机+增速箱的组合(多级风机需较高转速),联轴器选用膜片式或齿式,补偿对中误差。
五、选型与维护建议
5.1 选型原则
根据气体成分、温度、湿度确定材质;
根据流量、压力需求选择单级或多级;
考虑现场安装条件(立式/卧式)和防爆要求。
5.2 维护要点
定期检查轴瓦磨损:每半年检测间隙,必要时刮研或更换;
密封系统监控:泄漏量需低于50 ppm;
腐蚀检查:重点检测叶轮和机壳内壁,每年进行一次无损探伤;
润滑油管理:每月检测油质,含水量需低于0.05%。
六、结论
C800-1.3391/0.9108型风机作为典型的SO₂输送设备,体现了离心风机在腐蚀性介质处理中的高技术要求。正确选型、合理维护是保障其长期稳定运行的关键。未来,随着材料科学和智能监控技术的发展,离心风机在酸性气体输送领域的效率和可靠性将进一步提升。
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