硫酸风机 AI600-1.35 基础知识、配件与修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：硫酸风机、AI600-1.35、型号说明、离心鼓风机、风机配件、风机维修、二氧化硫气体

引言

在硫酸生产的核心工艺流程中，如硫铁矿焙烧、硫磺焚烧后的二氧化硫气体输送以及转化工段的工艺气体循环，硫酸离心鼓风机是不可或缺的关键动力设备。它如同整个系统的心脏，为复杂的化学反应提供稳定、连续的气体流动，其性能的优劣直接关系到生产效率、能耗指标乃至整个生产系统的稳定与安全。硫酸风机因其输送介质的特殊性—二氧化硫气体具有强腐蚀性、毒性，且工况中常含有酸雾、粉尘等复杂成分—而对风机的设计、材料选择、制造工艺及维护管理提出了极其苛刻的要求。在众多硫酸风机系列中，AI系列以其独特的结构设计和性能特点，在特定工况下展现出显著优势。本文将围绕AI600-1.35这一具体型号，深入剖析其型号含义、结构特点、核心配件以及常见的维修维护策略，旨在为从事风机技术工作的同仁提供一份详实的参考资料。

第一章 硫酸离心鼓风机基础概述

硫酸离心鼓风机的工作原理基于离心力原理。当风机叶轮被原动机（通常是电动机或汽轮机）驱动高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向边缘，气体的静压能和动能同时增加。这股高速气流随后进入扩压器，流速降低，部分动能进一步转化为静压能，最终使气体以较高的压力排出风机，满足工艺流程的需求。

根据结构形式的不同，硫酸风机主要分为以下几大系列，这在文章开头已有提及：

“C”型系列多级离心硫酸风机：采用多级叶轮串联的结构，每级叶轮后均配有导叶和扩压器，能达到较高的压比，适用于压力需求较高的工况。结构相对复杂，体积较大。 “D”型系列高速高压硫酸风机：通常采用齿轮箱增速，使叶轮获得极高的转速（可达每分钟数万转），从而实现单级或双级叶轮产生高压头。效率高，结构紧凑，但对制造精度、动平衡及润滑系统要求极高。 “AI”型系列单级悬臂硫酸风机：这是本文的重点。其特点是叶轮悬臂安装于主轴的一端，结构简单紧凑，只有一级压缩，适用于中等流量和压比的工况。维护相对方便。 “S”型系列单级高速双支撑硫酸风机：叶轮安装在两个支撑轴承之间，转子动力学性能优于悬臂式，能适应更高的转速和更大的叶轮重量，运行更稳定。 “AII”型系列单级双支撑硫酸风机：与S型类似，同为双支撑结构，可能在具体设计细节上有所不同，同样注重运行的稳定性和可靠性。

选择何种系列的风机，需综合考量工艺流程所需的气体流量、进出口压力、介质特性、安装空间、投资成本及长期运行维护成本等因素。

第二章 风机型号AI600-1.35详解

参考提供的型号解释规则，我们对AI600-1.35这一型号进行解码：

“AI600”：
“AI”：代表风机机型系列，即“单级悬臂硫酸风机”。这里的“A”通常指代离心通风机或鼓风机的大类，“I”则具体指明是悬臂式结构。这种设计意味着叶轮像伸出的手臂一样安装在主轴的一端，另一侧由轴承箱支撑。其优点是轴向尺寸短，结构简单，拆卸维修时无需扰动进、出口管路即可将转子组件整体吊出，维护便捷。 “600”：表示风机在设计工况下的流量，单位为“立方米每分钟”。因此，AI600-1.35风机的额定流量为每分钟600立方米。这个流量值是风机选型的核心参数之一，必须与生产工艺要求精确匹配。
“-1.35”：
根据规则，型号中仅用一个数字表示压力且没有“/”符号时，该数字代表风机的出口压力（表压），而进口压力默认为1个标准大气压（绝压）。因此，“-1.35”表示该风机的出口压力为1.35个大气压（表压），约等于0.35公斤力每平方厘米的表压，或者说是35kPa的表压。换算成绝压则为1.35（表压）+ 1（标准大气压）= 2.35个绝对大气压。风机产生的压升（或压比）即为出口绝压与进口绝压的比值，在此例中，压比为 2.35 / 1 = 2.35，或者说压升为 1.35个大气压（表压）。

综合解释：AI600-1.35型号表示这是一台单级悬臂式硫酸离心鼓风机，设计用于输送二氧化硫气体，其额定流量为600立方米每分钟，在进口压力为1个标准大气压的条件下，出口压力为1.35个大气压（表压）。

与示例中的C300-1.14/0.987相比，AI600-1.35的流量更大（600 vs 300 m³/min），且其进口压力未特殊标注，视为标准大气压，而C300型号则明确指出了非标准（略低于标准大气压）的进口压力0.987个大气压。这反映了AI600-1.35可能应用于不同的工艺环节。

第三章 AI600-1.35风机核心配件解析

硫酸风机的可靠运行离不开每一个高品质配件的支撑。对于AI600-1.35这类悬臂风机，其核心配件主要包括：

1. 转子组件
这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成。

叶轮：是能量转换的核心部件。对于硫酸风机，叶轮材质至关重要，必须能抵抗二氧化硫的腐蚀。常用材料有316L不锈钢、2205双相不锈钢、904L超级奥氏体不锈钢，甚至在极端工况下采用哈氏合金、钛合金等。叶轮型线设计（如后弯式、前弯式、径向式）直接影响风机的效率、性能曲线和稳定性。制造上多采用整体精密铸造或数控铣削加工，并经过严格的动平衡校正，确保在高转速下平稳运行。 主轴：传递扭矩并支撑叶轮旋转。需具有高强度、良好的韧性和抗疲劳性能。材料通常为优质合金钢（如42CrMo），表面可能进行防腐处理。与轴承配合的轴颈部位要求极高的尺寸精度和表面光洁度。

2. 轴承与润滑系统
轴承是转子的“支点”，其状态直接决定风机能否稳定运行。

轴承：AI悬臂风机通常采用一对径向轴承（如圆柱滚子轴承）承受径向载荷，和一个或多个推力轴承（如角接触球轴承）承受叶轮产生的轴向推力。轴承的选型需精确计算载荷和寿命。轴承的密封至关重要，防止腐蚀性气体侵入和润滑油泄漏。 润滑系统：对于高速风机，稳定的润滑是生命线。可能采用强制润滑系统，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的仪表控制系统，确保轴承始终得到清洁、适量、冷却的润滑油。

3. 密封系统
防止机内腐蚀性气体外泄污染环境，并阻止外部空气进入机内影响介质纯度或内部零件，是密封系统的核心任务。

轴端密封：常用形式有迷宫密封、浮环密封、干气密封等。对于硫酸风机，迷宫密封因其非接触、耐腐蚀、寿命长而广泛应用，通过一系列节流齿隙达到密封效果。有时会向密封腔通入惰性气体（如氮气）作为阻塞气，进一步增强密封效果。 壳体密封：机壳中分面、进出口法兰等静密封面，使用耐酸橡胶垫片或聚四氟乙烯垫片确保密封性。

4. 机壳与进气室

机壳：容纳转子和引导气流。通常为铸铁或铸钢结构，内壁可能衬有防腐材料。设计上包括涡室和扩压器，其型线直接影响气动效率和性能。 进气室：引导气体平稳均匀地进入叶轮入口，减少涡流和冲击损失。对于悬臂风机，进气室的设计需特别考虑对悬臂转子动力学特性的影响。

5. 监测与控制系统
现代风机都配备完善的在线监测系统，包括：

振动传感器：实时监测轴承座的振动值，是判断转子平衡、对中、轴承状态的首要指标。 温度传感器：监测轴承温度、润滑油温，超温报警连锁停机。 位移传感器：监测轴的径向位移和轴向位移，防止动静件摩擦。
这些信号接入PLC或DCS系统，实现风机的启停控制、负荷调节、安全连锁和故障诊断。

第四章 AI600-1.35风机常见故障与修理解析

风机在长期运行后，难免会出现各种问题。及时、准确的维修是保障设备长周期运行的关键。

1. 振动超标
这是最常见的故障现象。原因多元且复杂：

转子不平衡：叶轮腐蚀、磨损、结垢（硫酸盐结晶、粉尘附着）或异物撞击导致质量分布不均。修理方法：停机后清理叶轮污垢，检查腐蚀磨损情况。若无法通过清理恢复平衡，需在动平衡机上重新进行动平衡校正，达到标准要求的精度等级（如G2.5级）。 对中不良：风机与电机联轴器对中误差超差，导致附加力和弯矩。修理方法：使用激光对中仪或百分表重新进行精确对中，确保径向和角度偏差在允许范围内。 轴承损坏：轴承磨损、疲劳剥落、保持架断裂等。修理方法：更换新轴承。更换时需采用正确的方法（如热装），确保润滑清洁，并检查相关配合尺寸。 基础松动或共振：地脚螺栓松动或基础刚性不足引发共振。修理方法：紧固地脚螺栓，检查基础底板是否接触良好，必要时进行基础加固或调整运行转速以避开临界转速区。

2. 轴承温度过高

润滑不良：油位过低、油质劣化（进水、氧化、杂质）、油路堵塞、冷却器效率下降。修理方法：检查油位，取样化验油品，必要时更换新油；清洗油过滤器、冷却器；疏通油路。 轴承安装问题：游隙不当、配合过紧或过松、装配不当造成损伤。修理方法：按规范重新安装或更换轴承，确保合适的配合公差和游隙。 载荷过大：风机在非设计工况下运行，或内部动静件摩擦。修理方法：调整工况至设计点，检查并消除摩擦点。

3.性能下降（风量、压力不足）

间隙增大：叶轮与机壳密封环、轴端密封等部位磨损，内部泄漏量增大。修理方法：测量各部间隙，更换磨损的密封环、密封齿，恢复设计间隙。 叶轮腐蚀/磨损：介质腐蚀或固体颗粒冲刷导致叶轮型线改变，效率下降。修理方法：轻微损伤可进行堆焊修复后重新加工型线并做动平衡；严重损伤则需更换叶轮。 滤网或管路堵塞：进口滤网脏堵或系统管路阻力增加。修理方法：清洗或更换进口滤网，检查系统管路。

4. 气体泄漏

***轴封***失效：迷宫密封磨损间隙超差、浮环密封卡涩、干气密封故障。修理方法：更换损坏的密封组件，检查阻塞气系统是否正常。 静密封泄漏：壳体中分面或法兰垫片老化、损坏。修理方法：更换耐酸垫片，按要求力矩均匀紧固螺栓。

修理流程的一般性原则：

故障诊断：依据监测数据、运行记录和现场检查，准确判断故障根源。 停机隔离与拆卸：安全停机，隔离介质和电源，按顺序拆卸相关部件，做好标记。 检查与测量：彻底清洗各零件，进行无损探伤（如着色PT、超声波UT）、尺寸精度测量、形位公差检查。 修复或更换：根据检查结果，确定修复方案（如补焊、机加工、镀层）或直接更换报废件。所有修复件和新配件必须符合图纸要求和材质标准。 组装与对中：严格按照装配工艺进行，确保各部件间隙、配合公差正确。完成内部组装后，精细对中。 试车与验收：先进行机械试车（无载荷），检查振动、温度、噪声是否正常。然后逐步加载至工艺工况，进行性能测试，确认各项指标达标。

结论

AI600-1.35硫酸离心鼓风机作为单级悬臂式的典型代表，以其结构紧凑、维护方便的特点，在硫酸工业的特定流量和压力范围内发挥着重要作用。深入理解其型号背后的技术参数，掌握其核心配件的功能与要求，并建立起系统性的故障诊断与维修维护体系，是确保该型风机乃至所有硫酸风机安全、稳定、高效运行的根本保障。作为一名风机技术人员，不断学习、积累经验、严谨细致地对待每一次检修，是我们的职责所在，也是为企业创造价值、保障生产顺行的关键。希望本文能为同行在理解和处理AI600-1.35型号机及相关问题时提供有益的帮助。

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