高压离心鼓风机基础知识深度解析—以硫酸风机AII1150-1.367-0.969为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：高压离心鼓风机、风机型号解析、AII1150-1.367-0.969、风机配件、风机修理、硫酸风机

引言

在工业生产的广阔领域中，离心风机扮演着输送气体、提供动力、促进燃烧、通风换气等不可或缺的角色。作为风机技术领域的从业者，深入理解风机型号背后的含义、掌握核心配件的功能以及熟悉常见故障的维修方法，是确保设备稳定运行、提高生产效率的关键。本文将以一台典型的高压离心鼓风机——型号为AII1150-1.367-0.969的硫酸风机—作为具体案例，系统性地剖析其型号编码规则、核心配件构成以及维修保养要点，旨在为同行提供一份具有实践指导意义的技术参考。

第一章：高压离心鼓风机基础概述

高压离心鼓风机，顾名思义，是指能够产生较高排气压力（通常指压力在9.8kPa至300kPa之间）的离心式风机。其工作原理基于牛顿第二定律和能量守恒定律。当电机通过轴驱动叶轮高速旋转时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，其速度和压力同时增加。这部分高速气流随后进入截面积逐渐扩大的蜗壳（机壳），流速降低，动能进一步转化为静压能，最终以较高的压力从出口排出。与此同时，叶轮中心区域因气体被甩出而形成负压，外部气体便在大气压作用下被源源不断地吸入，从而形成连续的气体输送。

与中低压风机相比，高压离心鼓风机在结构上通常更为复杂和坚固。为实现更高的压头，常采用以下两种技术路径：一是采用高转速的单级叶轮，使用强度更高的材料（如钛合金、高强度不锈钢）和更精密的制造工艺（如精密铸造、五轴铣削）；二是采用多级叶轮串联的结构（如D型系列风机），气体每经过一级叶轮和导叶，压力就得到一次提升，最终累积达到所需的高压。本文讨论的AII系列属于单级双支撑结构，其高压力的实现主要依赖于大流量系数的高效叶轮设计和较高的运行转速。

第二章：风机型号AII1150-1.367-0.969的深度解读

参照您提供的型号解释规则，我们可以将“AII1150-1.367-0.969”这台风机进行逐项拆解，其蕴含的技术信息便一目了然。

“AII”：这是风机的系列代号。根据规则，“AII”代表“单级双支撑离心风机”。这里的“单级”指风机只有一个叶轮；“双支撑”指叶轮主轴由两个位于叶轮两侧的轴承箱共同支撑。这种结构具有刚性好、运行稳定、适用于较宽工况范围的特点，是处理中等流量、中高压力工况的常见选择。型号中没有“(M)”，表明该风机并非专用于输送煤气。 “1150”：这表示风机的流量参数。参考示例中“C(M)350”表示流量为每分钟350立方米，我们可以确定，“1150”代表该风机在标准进气状态下的额定流量为每分钟1150立方米。这是一个相当大的流量，表明该风机是为满足大规模工艺气体输送需求而设计的。 “-1.367”：这表示风机的出风口绝对压力。其单位为“个大气压”（atm）。1个标准大气压约为101.325 kPa。因此，该风机的出口绝对压力为1.367 atm，换算成表压（即超出大气压的部分）约为 (1.367 - 1) * 101.325 ≈ 37.2 kPa。这表明风机具备了克服系统阻力并提供所需压力的能力。 “-0.969”：这里的“-”代替了示例中的“/”，但其含义相同，都用于分隔进、出口压力参数。因此，“0.969”表示风机的进风口绝对压力。此值低于1个标准大气压，约为0.969 atm，换算成真空度约为 (1 - 0.969) * 101.325 ≈ 3.14 kPa。这表明风机是从一个微负压的工况下抽吸气体。在硫酸等化工工艺流程中，反应器或塔釜内常常维持微负压状态以防止有害气体泄漏，风机入口为负压是完全符合实际工况的。

综合解读：这台型号为AII1150-1.367-0.969的风机，是一台单级、双支撑结构的离心式鼓风机。它的设计能力是：在进口压力为0.969个大气压（微真空）的工况下，每分钟能够输送1150立方米的介质气体，并将其压力提升至1.367个大气压。从其应用名称“硫酸风机”可知，它专门用于硫酸生产或其他含硫环境下的腐蚀性气体输送，这意味着其过流部件（如叶轮、机壳、密封等）必须采用特殊的耐硫酸腐蚀材料，如316L不锈钢、904L不锈钢、双相钢甚至是哈氏合金等。

第三章：高压离心鼓风机核心配件解析

一台高性能、长寿命的高压离心鼓风机，离不开每一个精密、可靠的核心配件。以下对AII系列风机的关键部件进行说明：

叶轮：这是风机的“心脏”，是将机械能转化为气体动能和压能的核心部件。对于AII1150这样的大流量高压风机，叶轮通常采用后向或径向型线，以兼顾效率和压力。材质上，由于输送硫酸介质，必须选用高级耐酸不锈钢或合金。制造工艺上，多为整体精密铸造或数控铣削而成，并经过严格的动平衡校正（通常要求达到G2.5或更高等级），以确保高速旋转下的平稳性。 主轴：主轴负责传递电机扭矩，支撑叶轮旋转。它必须具有极高的强度、刚性和韧性，通常由优质合金钢（如42CrMo）锻制而成，并进行调质处理。与轴承和密封配合的轴颈部位，需要经过高频淬火或镀铬等表面处理，以增强耐磨性和耐腐蚀性。 机壳（蜗壳）：机壳的作用是收集从叶轮出来的气体，并将部分动能有效地转化为静压能。AII系列为双支撑结构，其机壳通常是水平剖分式，便于内部检修。材质同样需耐腐蚀，通常与叶轮材质相匹配或更高等级。机壳与叶轮之间需保持精确的间隙，过大会降低效率，过小则易引发摩擦事故。 轴承箱与轴承：双支撑结构意味着有两个轴承箱。轴承是保证转子平稳运行的关键，通常采用高精度等级的滚动轴承（如SKF、FAG品牌），对于更大功率的机型也可能采用滑动轴承。轴承需要良好的润滑和冷却系统，润滑油路必须畅通，油质清洁。 轴封系统：这是防止有毒、有害、腐蚀性气体泄漏的关键部件，对于硫酸风机尤为重要。常见的密封形式包括迷宫密封、填料密封和机械密封。在硫酸风机上，通常会采用加压式双端面机械密封，并配套密封液（隔离液）系统，用洁净的密封液（如甘油或专用隔离液）在密封腔内形成一道屏障，既防止风机内腐蚀性气体外泄，也防止外部空气进入风机。 底座与联轴器：坚固的底座确保风机、电机对中关系的长期稳定。联轴器通常采用高弹性的膜片式联轴器，能补偿少量的轴向、径向和角向偏差，并传递扭矩。

第四章：高压离心鼓风机常见故障与修理解析

风机在长期运行后难免出现故障，及时的诊断与正确的修理是恢复性能、保障安全的重中之重。

故障一：振动超标
原因分析：这是最常见的故障。可能原因包括：1）叶轮积灰或腐蚀破坏导致动平衡失效；2）主轴弯曲；3）轴承磨损或损坏；4）地脚螺栓松动或基础刚性不足；5）联轴器对中不良；6）转子与静止部件发生摩擦。 修理方案：首先停机，使用振动分析仪测量振动值和相位。优先检查对中和地脚螺栓。若无效，需拆机检查。叶轮需进行喷砂清理并重新进行动平衡校正，若损坏严重则需更换。弯曲的主轴需进行校正或更换。损坏的轴承必须更换，并确保安装到位。修理后，必须重新进行精确对中。
故障二：压力或流量不足
原因分析：1）进口过滤器堵塞，导致进气压力过低；2）叶轮磨损严重，效率下降；3）密封间隙过大，内部泄漏严重；4）转速未达到额定值（如皮带打滑、电机问题）；5）管网阻力实际大于设计值。 修理方案：检查并清洗进口过滤器。测量叶轮与机壳的间隙，若超过允许值，需修复或更换叶轮。检查机械密封的磨损情况。校验电机转速和系统管网。
故障三：轴承温度过高
原因分析：1）润滑油量不足、油质劣化或油型号不正确；2）冷却系统（水冷）故障；3）轴承安装不当或本身存在缺陷；4）轴承预紧力过大；5）振动过大导致附加载荷。 修理方案：检查油位、油质，按规定换油。检查冷却水管路是否畅通。若轴承损坏，立即更换。重新调整轴承游隙或预紧力。
故障四：气体泄漏
原因分析：对于硫酸风机，此问题极为严重。几乎全部原因在于轴封系统失效。可能是机械密封的动、静环磨损，O型圈老化，弹簧失效，或密封液系统压力不足、中断。 修理方案：必须立即停机处理。拆卸并检查整个机械密封组件，更换所有磨损和老化的部件。彻底检查密封液系统，包括泵、管路、压力表和储液罐，确保其正常运行。重新安装后，需先进行静压试验，确认无泄漏后再开机。

修理流程强调：任何修理工作都必须遵循“安全第一”的原则。停机、断电、挂警示牌、介质隔离与置换（特别是对于有毒有害介质）是前置必备步骤。拆卸过程中要做好标记，测量并记录关键数据（如轴承游隙、叶轮间隙、对中数据）。装配时，要保证清洁，使用正确的工具和润滑剂，并严格按照制造商提供的装配工艺执行。修理完成后，必须进行单机试车，逐步升速，密切监控振动、温度、压力等参数，合格后方可投入正式运行。

结语

风机型号是一台设备的“身份证”，精准解读其编码规则是技术人员的基本功。通过对AII1150-1.367-0.969这台高压离心硫酸风机的深度剖析，我们不仅理解了其性能参数和结构特点，更将理论与维修实践相结合。作为风机技术人员，我们应当时刻保持学习的心态，从每一个型号、每一次故障中总结经验，从而更好地驾驭这些工业“肺腑”，为安全生产和工艺优化提供坚实的技术保障。

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