硫酸风机 AI630-1.26/0.91 基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AI630-1.26/0.91、型号说明、配件解析、风机修理、离心鼓风机、二氧化硫气体

引言

在硫酸生产的庞大工业体系中，风机扮演着至关重要的“肺”角色，负责为整个工艺系统提供稳定、可靠的气体动力。其中，离心式鼓风机因其效率高、运行稳定、适应性强等特点，成为二氧化硫气体输送环节的核心设备。对于从事风机技术工作的我们而言，深入理解特定型号风机的设计原理、结构特点及维护要点，是保障生产安全与效率的基础。本文将以AI630-1.26/0.91型硫酸离心鼓风机为具体对象，系统阐述其型号含义、关键配件构成以及修理维护的核心知识，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章：硫酸离心鼓风机概述

硫酸生产主要采用接触法，其工艺流程大致包括：原料（硫铁矿或硫磺）的焙烧生成二氧化硫（SO₂）炉气、炉气的净化与干燥、二氧化硫在催化剂作用下氧化成三氧化硫（SO₃）、以及三氧化硫的吸收生成硫酸。在整个过程中，风机需要克服系统阻力，将含有SO₂的腐蚀性、高温气体从一个工段输送到下一个工段。因此，硫酸风机并非普通的风机，它必须能够耐受特殊的工况。

1.1 硫酸风机的工作特点与要求

介质特殊性：输送的介质是含有SO₂的炉气。SO₂遇水会生成亚硫酸，具有强烈的腐蚀性。因此，风机过流部件（如叶轮、机壳）必须采用高效的耐腐蚀材料，如316L不锈钢、双相不锈钢、高牌号合金（如C-276）或特殊的复合材料（如玻璃钢）等。 工况连续性：硫酸生产是连续过程，通常要求风机能够常年不间断运行（每年超过8000小时），对设备的可靠性、稳定性要求极高。 参数波动性：炉气的温度、浓度、含尘量等参数在一定范围内波动，要求风机具有一定的工况适应能力和抗干扰能力。 安全性要求高：SO₂气体有毒，任何泄漏都可能造成安全事故和环境污染，因此对风机的密封性能（尤其是轴端密封）有极其严格的要求。

1.2 离心鼓风机的工作原理
离心鼓风机的工作原理基于动能转换为势能。当电机（或汽轮机等原动机）驱动风机主轴上的叶轮高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力作用下被甩向叶轮外缘，气体的速度和压力得到提高。高速气体离开叶轮后进入截面逐渐扩大的蜗壳（机壳），流速降低，部分动能进一步转化为静压能，最终以较高的压力从出风口排出。同时，叶轮中心区域形成低压区，外部气体被持续吸入，从而形成连续的气体输送。

其基本性能遵循离心式机械的欧拉方程，即理论压头等于气体在叶轮进口和出口处的圆周速度分量的变化值与圆周速度的乘积。在实际应用中，我们更关心的是风机的实际性能曲线，即在一定转速下，风机的流量与压头（或压力）、功率、效率之间的关系曲线。

第二章：AI630-1.26/0.91 风机型号深度解析

参考您提供的型号解释规则，我们可以对AI630-1.26/0.91这一型号进行详细的拆解说明。

2.1 系列代号 “AI”
“AI” 代表的是单级悬臂式硫酸离心鼓风机。这是理解该风机核心结构的关键。

单级：意指风机只有一个叶轮。与多级风机（如C系列）通过多个叶轮串联来获得更高压比不同，单级风机结构相对简单，维护点少，通常用于压升要求不是极端高的工况。 悬臂式：意指风机的叶轮安装在主轴的一端，像悬臂一样伸出来，主轴的轴承布置在叶轮的一侧。这种结构的优点是转子组装、拆卸方便，只需打开进气端的机壳和密封即可将整个转子抽出，维修便捷。缺点是对于大型、重型叶轮，悬臂结构对轴的强度和轴承的承载能力要求更高，转子动力学特性（如临界转速）需要精心设计。

2.2 流量参数 “630”
“630” 表示风机在额定进口条件下的容积流量为每分钟630立方米。这是风机选型中最核心的参数之一，直接决定了风机满足工艺需求的能力。需要明确的是，此流量通常指标准状态或特定进口状态下的数值，实际运行流量会随进口压力、温度的变化以及管网阻力的变化而浮动。

2.3 压力参数 “-1.26/0.91”
这部分定义了风机的压力工况，是型号中最具工程意义的标识。

“-1.26”：表示风机的出口绝对压力为1.26个大气压（即1.26 × 101.325 ≈ 127.67 kPa）。绝对压力是以绝对真空为基准的压力值。 “/0.91”：表示风机的进口绝对压力为0.91个大气压（即0.91 × 101.325 ≈ 92.21 kPa）。这表明风机是从一个低于常压的系统（如焙烧炉后经过净化的负压系统）中抽吸气体。

风机的压升（或压比） 是出口压力与进口压力的比值或差值。对于此型号：

压比 = 出口绝对压力 / 进口绝对压力 = 1.26 / 0.91 ≈ 1.385。这意味着气体经过风机后，压力被提升了约38.5%。 压升（表压差） = 出口表压 - 进口表压 = (1.26 - 1) - (0.91 - 1) = 0.26 - (-0.09) = 0.35个大气压（约35.46 kPa）。这个值直观地反映了风机需要克服的系统总阻力。

如果型号中没有“/”及后续数字，则默认进口压力为1个大气压（常压）。AI630-1.26/0.91的标识清晰地指明了其应用于进口为负压的特定系统。

综合理解：AI630-1.26/0.91 是一款单级悬臂式离心鼓风机，设计用于输送SO₂气体，其额定流量为630 m³/min，工作于进口压力0.91 atm（负压）、出口压力1.26 atm（正压） 的工况，压升约为0.35 atm。

第三章：AI630-1.26/0.91 风机关键配件解析

一台完整的AI系列风机由数百个零件组成，但以下几个是关键中的关键，其性能和质量直接决定了整机的可靠性。

3.1 转子组件
转子是风机的心脏，高速旋转完成能量转换。

叶轮：是核心做功部件。对于硫酸风机，叶轮材质至关重要，常用316L、2205双相钢或更高级别的哈氏合金。结构形式多为后向或径向叶片，采用焊接或整体铣制工艺，必须经过严格的动平衡校正（通常要求达到G2.5或更高精度等级）和无损探伤（如超声波、渗透探伤）。 主轴：承载叶轮并传递扭矩。要求具有高强度、高韧性，常用优质合金钢（如42CrMo）锻造而成，并进行调质处理。与轴承、密封配合的轴颈部位需要精磨，保证尺寸精度和表面光洁度。 平衡盘/套筒：用于调整转子的轴向力，保证推力轴承的负荷在合理范围内。

3.2 静止部件

机壳（蜗壳）：收集从叶轮出来的气体，并将动能转化为压力能。同样采用耐腐蚀材料制造，通常设计成水平剖分式，便于转子的安装和检修。机壳上设有进、出口法兰以及检视孔、排液孔等。 轴承箱：容纳和支持转子。内装径向轴承（通常为滑动轴承，如椭圆瓦或可倾瓦轴承）和推力轴承（米切尔式或金斯伯里式）。轴承箱的设计要保证良好的润滑和冷却。 密封系统：这是硫酸风机的生命线，防止有毒SO₂气体外泄和空气内漏。
轴端密封：最常用的是迷宫密封 和干气密封。迷宫密封结构简单，非接触式，但存在少量泄漏。干气密封是先进的接触式密封，通过注入高于机内压力的惰性密封气（如氮气）来彻底阻断介质泄漏，可靠性极高，是现代硫酸风机的首选。 级间密封：对于单级风机，主要指叶轮轮盖与机壳间的密封，通常也采用迷宫密封形式。

3.3 辅助系统

润滑系统：为轴承和齿轮（如果有）提供压力油。包括主辅油泵、油箱、冷却器、过滤器、安全阀等，确保轴承在良好润滑状态下工作。 冷却系统：对轴承润滑油、密封气以及机壳（必要时）进行冷却，保证各部件的温度在允许范围内。 监测仪表系统：包括振动、温度、压力传感器等，实时监控风机运行状态，是预知维修和故障诊断的基础。如轴振动、轴位移、轴承温度、进排气压力等关键参数必须连续监测。

第四章：AI630-1.26/0.91 风机修理解析

风机的修理分为计划性维修（大、中、小修）和事故后抢修。其核心目标是恢复设备精度和性能，确保长周期安全运行。

4.1 常见故障现象与原因分析

振动超标：这是最常见的故障。
转子不平衡：叶轮腐蚀、磨损、结垢或异物附着导致质量分布不均。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差，产生附加力。 轴承损坏：磨损、疲劳剥落、润滑不良导致烧瓦。 基础松动：地脚螺栓松动或基础本身缺陷。 喘振：风机在小流量工况下运行，气流发生周期性振荡，表现为剧烈振动和异响。
轴承温度高：
润滑问题：油质劣化、油量不足、油路堵塞、冷却器效果差。 轴承本身问题：间隙不当、安装不当、疲劳损坏。 负载过大：对中不良或转子摩擦导致附加负荷。
性能下降（风量、风压不足）：
密封间隙过大：内部泄漏严重。 叶轮磨损/腐蚀：效率降低。 滤网堵塞：进口阻力增加。 转速降低：电机或传动系统问题。

4.2 核心修理工艺与注意事项
1. 转子动平衡校正：
* 修理后的转子必须进行高速动平衡。首先在动平衡机上校正，达到残余不平衡量要求。有条件时，应在风机本体上进行现场动平衡，以消除转子在自身轴承上的动力响应误差，效果更佳。

2. 滑动轴承的刮研与装配：
* 这是一个技术要求极高的手艺活。新瓦或修复的轴瓦需要与主轴轴颈进行刮研配合，接触点应均匀分布，接触面积大于75%，侧隙和顶隙需严格按制造厂要求控制。装配时保证清洁，油路畅通。

3. 干气密封的更换与调试：
* 干气密封是精密部件，拆装需极其小心，环境清洁。安装前检查密封面和O型圈。安装后必须进行静态和动态的泄漏测试，确保密封气压力、流量设置正确，无泄漏。

4. 对中找正：
* 使用双表法或激光对中仪进行精确对中。冷态对正时要考虑风机运行时温度升高引起的热膨胀偏移量，预留合理的“冷对中”值。最终对中数据需符合标准（如径向、端面偏差均小于0.05mm）。

5. 叶轮与机壳的间隙调整：
* 按照图纸要求，精确调整叶轮口环、轮盖与机壳密封的径向和轴向间隙。间隙过大会导致内泄漏效率下降；间隙过小则可能引发摩擦，导致振动甚至设备损坏。

4.3 修理后的试车与验收
修理完成组装后，必须进行分步试车：

油系统循环：冲洗润滑油管路，直至油质清洁。 电机单试：确认电机转向正确，运行正常。 无负荷试车：拆除联轴器连接，点动风机，检查转向、有无异响。然后连续运行，监测轴承温度、振动，稳定2-4小时。 负荷试车：连接联轴器，逐步加载（如缓慢开启出口阀门），密切监控所有运行参数（流量、压力、振动、温度、电流等），确保在额定工况下各项指标均符合设计要求和安全标准。

结论

AI630-1.26/0.91作为一款典型的单级悬臂式硫酸离心鼓风机，其型号编码精确地定义了其结构形式、流量能力和压力工况。深入理解其型号含义，是进行设备选型、操作和维护的起点。而掌握其关键配件（如耐腐蚀叶轮、高精度转子、高效密封）的特性与要求，以及系统化的修理知识（从故障诊断到精密装配与试车），则是保障这台“硫酸生产之肺”能够高效、稳定、长周期运行的基石。作为风机技术人员，我们应不断深化理论认知，积累实践经验，才能从容应对各种挑战，为硫酸工业的安全生产保驾护航。

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