硫酸风机 AⅡ950-1.42 基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AⅡ950-1.42、型号说明、结构原理、核心配件、维护修理、二氧化硫气体

摘要
本文旨在系统阐述硫酸生产过程中关键设备—离心鼓风机的基础知识，并以AⅡ950-1.42型号机为具体案例，深入解析其型号含义、结构特点、核心配件功能以及常见故障的诊断与修理流程。文章将避开复杂的图表与公式，采用中文描述方式，为从事风机技术工作的同仁提供一份实用的参考指南。

第一章 硫酸生产与离心鼓风机概述

硫酸作为基础化工原料，其生产流程，特别是采用接触法工艺时，对核心动设备—二氧化硫离心鼓风机有着极其苛刻的要求。在整个制酸系统中，鼓风机扮演着“心脏”的角色，其任务是将焚硫炉或焙烧炉产生的含有二氧化硫的工艺气体，克服后续一系列设备（如转化器、换热器、干燥塔、吸收塔等）的阻力，稳定地输送至整个系统，并为化学反应提供必要的动力。

由于输送的介质是高温、具有一定腐蚀性且常含有微量酸雾及粉尘的二氧化硫气体，硫酸离心鼓风机与输送空气的普通风机在设计、材料选择、密封形式及运行维护方面存在显著差异。它必须具备高可靠性、高效率、良好的抗腐蚀性能以及宽广的稳定工况范围。根据不同的工艺需求（如气体流量、进出口压力），发展出了多种结构形式的硫酸风机，如C系列多级离心风机、D系列高速高压风机、以及AⅠ、AⅡ、S系列等单级风机。本文将重点讨论在中等流量和压力工况下应用广泛的AⅡ系列，并以AⅡ950-1.42型号为例进行深入剖析。

第二章 风机型号解读：以AⅡ950-1.42为例

正确理解风机型号是进行设备选型、日常沟通和技术管理的基础。参考提供的型号解释规则，我们对AⅡ950-1.42进行逐项分解：

机型系列 “AⅡ”：此部分指明了风机的结构形式。根据定义，“AⅡ”代表“单级双支撑硫酸风机”。具体含义如下：
“A”：通常代表离心通风机或鼓风机的一个大类。 “Ⅱ”：罗马数字2，在此语境下特指“双支撑”结构。这意味着风机的叶轮主轴由两个独立的径向轴承支撑，轴承分别位于叶轮的两侧。这种结构具有刚性好、运行平稳、适用于较大功率和较重型转子的优点，是中型以上硫酸风机的常见设计。
流量参数 “950”：该数字表示风机在设计工况下的容积流量。参考示例“C300”表示流量为每分钟300立方米，因此“950”应理解为风机每分钟输送二氧化硫气体的容积为950立方米。需要强调的是，此流量通常是指在进口状态（特定温度、压力）下的实际体积流量。流量是风机选型的核心参数之一，直接关系到硫酸系统的生产能力。 压力参数 “-1.42”：此部分定义了风机的压比或出口压力。根据规则，“-1.14”表示出口压力为1.14个大气压（绝对压力）。同理，“-1.42”表示该风机的出口绝对压力为1.42个大气压。规则中提及，如果型号中没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个标准大气压。因此，对于AⅡ950-1.42风机：
进口绝对压力 = 1个标准大气压（约0.101325 MPa）。 出口绝对压力 = 1.42个标准大气压（约0.1439 MPa）。 风机的压升（出口压力与进口压力之差）约为 0.42个大气压（约0.0426 MPa），或者说是风机需要提供的升压值为42000帕斯卡。

综上所述，AⅡ950-1.42型硫酸离心鼓风机是一款单级、双支撑结构的风机，设计用于每分钟输送950立方米的二氧化硫气体，能够将气体压力从标准的1个大气压提升至1.42个大气压。

第三章 AⅡ950-1.42风机结构与核心配件解析

AⅡ型号机作为单级双支撑结构，其核心部件围绕一根由两个轴承座支撑的主轴展开。以下是其主要配件及其功能解析：

转子组件（核心运动部件）
叶轮： 这是风机的“心脏”，是实现能量转换的关键部件。通常采用高强度、耐腐蚀的合金钢（如316L不锈钢）或特种不锈钢整体铣制或焊接而成。叶片型线经过精密空气动力学设计，以追求高效率。叶轮通过过盈配合或键连接固定在主轴上，并进行严格的动平衡校正，确保高速旋转时的平稳性。 主轴： 承载叶轮并传递扭矩的核心轴件。要求具有高刚度、高强度和高韧性，材料常选用优质合金钢（如42CrMo）。轴颈处经过精磨处理，以保证与轴承的良好配合。 平衡盘/鼓： 用于平衡叶轮产生的轴向推力，减少止推轴承的负荷。对于双吸式叶轮或特定设计的单吸叶轮，轴向力可能较小，但平衡盘仍是常见配置。
定子组件（静止部件）
机壳（蜗壳）： 容纳叶轮并将叶轮出口的高速气体的动能有效地转化为压力能。AⅡ系列机壳通常采用水平剖分式结构，便于检修。材料需耐二氧化硫腐蚀，常采用铸铁（内衬防腐涂层）或不锈钢制造。 进气室/导叶： 引导气体均匀、预旋（或无预旋）地进入叶轮入口，对风机性能有重要影响。有些设计可能包含可调导叶，用于调节风量。 轴承座： 支撑主轴，内装径向轴承和止推轴承。要求有足够的刚性和良好的散热性能。
密封系统（关键辅助系统）
轴端密封： 防止机壳内气体沿主轴泄漏到大气中，以及外界空气进入风机内部。对于硫酸风机，这是至关重要的部件。常见形式包括：
迷宫密封： 非接触式密封，依靠多级节流间隙起到密封作用，阻力小，但存在微量泄漏。 碳环密封： 接触式或微接触式密封，由多个碳环组成，密封效果优于迷宫密封，是硫酸风机的常用选择。 干气密封： 高端配置，非接触式，密封效果极佳，功耗低，但成本高。
级间密封/口环密封： 安装在叶轮进口与机壳之间，减少气体从高压侧向低压侧的内部泄漏。
轴承系统
径向轴承： 承受转子的径向载荷，通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承、可倾瓦轴承），利用油膜润滑，具有承载能力强、阻尼性能好、寿命长的优点。 止推轴承： 承受转子剩余的轴向推力，确保转子轴向定位。通常采用金斯伯雷（Kingsbury）型或米切尔（Michell）型可倾瓦块推力轴承。
润滑系统
为轴承和齿轮（如果有）提供连续、清洁、温度适宜的润滑油。包括主辅油泵、油箱、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的管路仪表系统。润滑油不仅起润滑作用，还起到带走摩擦热和缓冲振动的作用。
监测与控制系统
包括振动传感器、轴位移传感器、温度传感器（轴承温度、润滑油温）、压力传感器等，用于实时监控风机运行状态，联锁保护设备安全。

第四章 AⅡ950-1.42风机常见故障与修理解析

风机的修理是一项严谨的技术工作，必须基于对故障现象的准确判断和原因分析。

修理基本原则：

安全第一： 停机、隔离、泄压、置换、确认安全条件后再进行作业。 程序规范： 严格遵守拆卸、检查、修复、组装、调试的工艺流程。 清洁至上： 确保修理环境、工具、零部件的清洁，防止污染。 数据导向： 详细记录原始数据、修理过程数据和最终验收数据。

常见故障诊断与修理流程：

振动超标
现象： 风机运行时振动值持续或间歇性超过允许标准。 可能原因：
转子不平衡： 叶轮腐蚀、磨损、结垢或粘附异物导致质量分布不均。 对中不良： 风机与电机联轴器对中精度超差。 轴承损坏： 磨损、疲劳剥落、间隙过大。 基础松动或刚性不足： 地脚螺栓松动或基础底板存在缺陷。 喘振： 风机在低流量不稳定区运行。
修理解析：
检查与测量： 使用振动分析仪确定振动频率、相位，初步判断故障类型。检查对中数据、地脚螺栓扭矩。 现场动平衡： 若判断为不平衡，可在现场使用动平衡仪进行校正。若叶轮损坏严重，需拆下送专业厂家进行修复和动平衡。 重新对中： 使用激光对中仪或双表法，精确调整风机与电机的同轴度。 更换轴承： 拆卸轴承座，检查轴承间隙和表面状况，更换损坏轴承，确保安装到位，间隙合适。 紧固与加固： 紧固所有连接螺栓，必要时对基础进行加固。
轴承温度过高
现象： 轴承温度监测点报警或持续上升。 可能原因：
润滑不良： 油质恶化（含水、杂质）、油压不足、油路堵塞、油冷器效率下降。 轴承本身问题： 轴承磨损间隙过大、安装不当、疲劳损坏。 载荷异常： 对中不良、振动大导致附加载荷增大。
修理解析：
检查润滑系统： 化验润滑油品质，检查油泵、过滤器、冷却器、安全阀是否工作正常。清洗油路，更换不合格的油品和滤芯。 检查轴承： 停机后检查轴承的游隙、滚道及滚动体表面。更换损坏轴承，严格按规程安装，保证合适的紧力或间隙。 消除根源： 解决导致载荷增大的对中、振动等问题。
风量或压力不足
现象： 风机出口压力或流量达不到工艺要求。 可能原因：
转速降低： 电机或变频器问题。 滤网或管路堵塞： 进口滤网脏堵，系统阻力增大。 密封间隙过大： 叶轮口环、轴端密封磨损，内泄漏严重。 叶轮腐蚀/磨损： 叶片型线改变，效率下降。
修理解析：
检查系统： 确认电机转速，清理进口滤网，检查系统阀门及管道。 测量间隙： 大修时测量各级密封间隙，与标准值对比，超差则更换密封件。 修复或更换叶轮： 检查叶轮状态，若腐蚀磨损不严重可进行堆焊修复并重新加工型线、做动平衡；若损坏严重，则需更换新叶轮。
气体泄漏
现象： 轴端处有二氧化硫气体泄漏。 可能原因： 轴端密封（如碳环）磨损、老化、断裂或安装不当。 修理解析：
停机更换密封： 这是必须立即处理的严重问题。拆开密封压盖，检查更换整套碳环密封件，确保弹簧弹力正常，密封环在轴上活动灵活但无过大间隙。安装时注意清洁和方向。

大修流程概要：
对于AⅡ950-1.42风机，一次全面的大修通常包括：

准备工作： 技术交底，备齐备件、工具、耗材，办理检修作业票。 停机隔离： 按规程停机，切断电源，关闭进出口阀门，进行气体置换和隔离。 解体： 拆除联轴器护罩、管路、仪表线。吊开上机壳，取出转子。分解轴承座、密封部件。 清洗检查： 彻底清洗所有零部件，进行宏观检查和无损探伤（如PT、MT），重点检查叶轮、主轴、轴承、密封。 测量记录： 测量并记录关键尺寸和间隙：如轴承间隙、叶轮口环间隙、轴弯曲度、各部跳动值等。 修复更换： 根据检查结果，对不合格零件进行修复（如补焊、机加工）或更换。 回装： 按相反顺序仔细回装。确保各部件清洁、间隙正确、紧固力矩达标。重新进行对中。 调试： 恢复油路、仪表。手动盘车无误后，点动试车，无异常则正式启动，进行空载和逐步加载试运行，监测振动、温度、压力等参数直至正常。

第五章 日常维护与保养要点

预防性维护是延长风机寿命、避免非计划停机的关键。

日常点检： 定时巡检，听声音、摸振动、看油位、闻异味，记录运行参数。 定期维护： 按规程定期更换润滑油和滤芯，清洗油冷器，检查紧固件。 状态监测： 利用在线监测系统或定期离线采集数据，跟踪风机健康状态趋势。 备件管理： 储备关键易损件，如轴承、密封环、滤芯等。

结语

AⅡ950-1.42型硫酸离心鼓风机作为硫酸装置中的关键设备，其稳定运行直接关系到整个系统的安全性与经济性。深入理解其型号含义、掌握其结构原理、熟悉核心配件的功能与失效模式，并遵循科学的故障诊断与修理流程，是每一位风机技术人员必备的技能。通过精心的日常维护、及时的故障处理和规范的大修管理，可以最大限度地发挥设备效能，保障硫酸生产的连续稳定，为企业创造更大的价值。希望本文能为同行在硫酸风机的技术管理工作中提供有益的参考。

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