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离心通风机基础知识解析及9-12№9.5D返料风机说明

输送特殊气体通风机
作者:王军(139-7298-9387)
关键词:离心通风机、9-12№9.5D返料风机、风机配件风机修理、特殊气体输送、轴瓦碳环密封

一、离心通风机基础概述

离心通风机是工业领域广泛应用的流体机械,其工作原理基于离心力作用。当叶轮高速旋转时,气体从轴向进入叶轮,在离心力作用下沿径向排出,实现压力升高和气体输送。风机的性能主要由风量、风压、功率和效率等参数描述。其中,风量指单位时间内输送的气体体积,单位为立方米每秒;风压指气体在风机出口与进口之间的压力差,单位为帕斯卡;功率包括轴功率(风机输入功率)和有效功率(气体获得的功率),效率则为有效功率与轴功率的比值,通常以百分比表示。

离心通风机的型号命名遵循行业标准,以“9-19№16D”为例:

    “9-19” 表示风机系列号,其中第一位数字“9”代表风机压力系数乘以10后的整数部分,第二位数字“19”代表比转速(风机在单位流量和单位压力下的转速特性)。 “№16D” 中,“№16”表示叶轮直径为16分米(即160厘米),“D”代表风机传动方式为悬臂支撑结构。类似地,“4-72-11”型号机中,“4”表示压力系数,“72”表示比转速,“11”为设计序号。其他系列如“9-26”“9-28”“G4-73”均遵循此规则,其中“G”表示锅炉用风机。

对于特殊气体输送(如碱性或有毒气体),风机需采用耐腐蚀材料和密封设计。例如,AI系列鼓风机专用于工业有毒气体:

    AI(M) 输送混合煤气,AI(CO) 输送一氧化碳,AI(HS) 输送硫化氢,AI(NH) 输送氨气,AI(Cl) 输送氯气等。这些风机的叶轮和壳体常采用不锈钢、钛合金或涂层处理,以防止气体腐蚀。

二、9-12№9.5D返料风机型号解析

9-12№9.5D返料风机是离心通风机的一种特殊类型,主要用于循环流化床锅炉系统中的返料输送,其型号含义如下:

    “9-12”:压力系数为0.9,比转速为12,属于低比转速风机,适用于高风压、小流量的工况。 “№9.5”叶轮直径为9.5分米(95厘米)。 “D”:传动方式为悬臂式结构,电机与叶轮直接连接,结构紧凑。

该风机的性能特点包括:

    高风压设计:压力系数为0.9,使其在返料过程中能克服系统阻力,确保物料稳定回流。 耐磨性:返料气体中常含粉尘颗粒,叶轮需喷涂硬质合金或采用高铬铸铁材质,延长使用寿命。 密封要求高:采用碳环密封气封组合,防止粉尘泄漏和外部空气侵入。

其性能参数可通过风机定律计算:

    风量与转速成正比,即风量Q1除以风量Q2等于转速N1除以转速N2。 风压与转速平方成正比,即风压P1除以风压P2等于转速N1除以转速N2的平方。 轴功率与转速立方成正比,即功率W1除以功率W2等于转速N1除以转速N2的立方。

三、风机核心配件解析

离心通风机的可靠性依赖于关键配件的设计与材质,以下以9-12№9.5D返料风机为例进行说明:

    风机主轴
      主轴是传递扭矩的核心部件,需具备高强度和抗疲劳性。9-12№9.5D风机主轴采用42CrMo合金钢,调质处理后硬度达到HRC28-32。其设计需满足临界转速要求,避免共振,计算公式为:临界转速等于π除以2乘以主轴长度平方再乘以弹性模量与惯性矩乘积的平方根除以质量每单位长度。
    风机轴承轴瓦
      轴承支撑主轴旋转,9-12№9.5D风机采用滑动轴承轴瓦),材质为巴氏合金(锡锑铜合金),具有良好的耐磨性和嵌藏性。轴瓦主轴间隙需控制在0.1-0.15毫米,过大导致振动,过小则引发过热。润滑系统采用强制油循环,油膜压力需大于等于0.2兆帕。
    风机转子总成
      包括叶轮主轴平衡盘叶轮为后向叶片设计,叶片数12-16片,焊接结构。动平衡等级需达G6.3级,残余不平衡量小于等于1克·毫米每千克。
    密封系统
      气封:迷宫式结构,利用气体节流原理减少泄漏,间隙0.3-0.5毫米。 油封:骨架油封或氟橡胶密封,防止润滑油外泄。 碳环密封:用于有毒气体风机,如AI系列,由石墨环组成,耐高温且自润滑,泄漏量小于0.1立方米每分钟。
    轴承箱
      铸铁或铸钢材质,内部设有冷却水套,工作温度需低于70℃。油位需保持在视镜中线,油品选择IS VG46透平油。

四、风机常见故障与修理方法

风机在长期运行中易出现磨损、振动和泄漏等问题,以下结合9-12№9.5D返料风机进行解析:

    叶轮磨损
      原因:返料气体中含硬质颗粒,导致叶片前缘和出口处磨损。 修理:采用堆焊修复(焊条为D667高铬铸铁),或更换叶轮(材质升级为NM450耐磨钢)。修复后需进行动平衡校验,不平衡量偏差小于5克。
    轴承过热
      原因轴瓦间隙不当、润滑油变质或冷却不足。 修理:调整轴瓦间隙至0.12毫米,更换润滑油并清洗油路。若轴瓦拉伤,需刮研修复,接触面积大于85%。
    振动超标
      原因:转子不平衡、对中不良或基础松动。 修理
        转子重新平衡:采用两点配重法,校正质量等于初始不平衡量乘以校正半径除以试重半径。 对中调整:激光对中仪校准电机与风机轴线,偏差小于0.05毫米。 基础加固:地脚螺栓预紧力需达到设计值的1.5倍。
    密封失效
      原因:碳环磨损或气封间隙增大。 修理:更换碳环(石墨环密度不低于1.8克每立方厘米),调整气封间隙至0.25毫米。对于输送特殊气体的风机(如AI系列),需进行气密性试验,压力为工作压力的1.1倍,保压30分钟无泄漏。
    主轴断裂
      原因:疲劳应力或腐蚀裂纹。 修理:探伤检测(磁粉或超声波),裂纹深度小于直径5%时可堆焊修复,否则更换主轴。新主轴需进行调质处理和探伤验收。

五、特殊气体风机的维护要点

针对AI系列输送有毒气体的风机,维护需格外严格:

    材质选择:氯气风机(AI(Cl))需采用哈氏合金,氨气风机(AI(NH))用316L不锈钢。 密封升级碳环密封与氮气吹扫系统联用,吹扫压力高于介质压力0.05兆帕。 安全监测:安装气体泄漏传感器,定期进行耐压试验,试验压力为最大工作压力的1.25倍。

结语

离心通风机是工业系统的核心设备,其型号设计、配件选型与维修技术直接影响运行效率与安全。9-12№9.5D返料风机作为高风压应用的典型,需注重耐磨与密封设计;而AI系列特殊气体风机则强调材料耐腐蚀性与密封可靠性。通过科学维护与精准修理,可显著延长风机寿命,保障生产连续性。

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