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造气炉鼓风机AI1l00-1.28(D1100-121)技术解析与应用维护

作者:王军(139-7298-9387)
关键词:造气炉鼓风机、离心风机性能、风机配件风机修理、AI1l00-1.28型号

一、离心风机基础概述

离心风机是一种依靠叶轮旋转产生离心力,实现气体输送与增压的流体机械。其核心工作原理基于牛顿第二定律和欧拉方程,通过叶轮对气体做功,将机械能转换为气体的动能与压力能。主要结构包括进风口、叶轮机壳主轴轴承箱密封装置等。根据压力等级,离心风机可分为低压(全压≤1kPa)、中压(1kPa<全压≤3kPa)和高压(全压>3kPa)三类。造气炉鼓风机通常属于高压离心风机,需满足高温、高压及连续运行的工况需求。

二、AI1l00-1.28(D1100-121)型号性能解析

1. 型号命名与设计特点

AI1l00-1.28为风机型号,其中“A”表示风机类型为离心式,“I”代表单级单吸结构,“100”指叶轮直径(单位:分米),“1.28”为设计系数。D1100-121为派生型号,其中“1100”表示额定流量(m³/min),“121”代表叶轮设计代号。该风机专为造气炉鼓风工况设计,具有高压、大流量、耐高温的特点。

2.性能参数分析

根据提供参数,该风机在标准工况下的性能如下:

    输送介质:空气(无腐蚀性,含尘量低) 进风口流量:1100 m³/min(即66,000 m³/h) 进风口压力:1 kg/cm²(约98.07 kPa,标准大气压附近) 进风口温度:20℃(标准工况温度) 介质密度:1.16 kg/m³(基于进气温度与压力计算) 出风口升压:2800 mmHO(约27.46 kPa,属高压风机范畴) 轴功率:653.2 kW(风机实际消耗功率) 主轴转速:2960 r/min(同步转速,对应2极电机) 配套电机:JK-800型异步电机,功率800 kW,电压6/10 kV

性能计算验证

    理论全压计算:根据离心风机全压公式,全压(Pt)与叶轮转速平方成正比,与介质密度成正比。具体公式为:
    全压 = 密度 × (叶轮周速的平方) × 全压系数
    其中叶轮周速 = π × 叶轮直径 × 转速 / 60。代入参数可验证出风口升压的合理性。 效率评估:风机效率(η) = (实际输出功率 / 轴功率) × 100%。输出功率 = 流量 × 全压 / 1000(单位kW),代入数据可得效率约为85%,符合高压离心风机能效标准(通常80%-90%)。

3. 工况适应性

该风机适用于造气炉的鼓风系统,需在恒流量变压力工况下运行。由于造气炉内压力波动,风机需具备良好的抗喘振性能。其叶轮采用后向叶片设计,效率高且稳定区较宽,适合长期连续运行。

三、风机核心配件解析

1. 叶轮

叶轮为风机核心部件,采用高强度合金钢(如34CrMo)焊接或铆接成型。叶片型线为后向弯曲,降低涡流损失,提升效率。叶轮需经过动平衡测试(G2.5级标准),确保在高速旋转下振动值低于4.5 mm/s。

2. 主轴轴承

主轴为40Cr材质调质处理,具有高抗扭强度。轴承选用双列调心滚子轴承(型号23244 CC/W33),润滑方式为稀油强制润滑,确保在2960 r/min转速下温升≤40℃。

3. 机壳与进风口

机壳由Q235B钢板焊接,内部加装耐磨衬板(NM360材质)。进风口为收敛型锥筒结构,降低进气涡流损失,与管道采用法兰连接(PN16标准)。

4. 密封装置

采用迷宫密封+充气密封组合,防止气体泄漏与粉尘侵入。密封气源压力需高于风机内部压力0.05 MPa。

5. 电机与控制系统

配套JK-800电机为2极高压异步电机,防护等级IP54,绝缘等级F级。控制系统需配备软启动装置(如变频器或液阻启动器),避免启动电流冲击电网。

四、风机常见故障与修理技术

1. 振动超限

原因叶轮积灰、动平衡失效、轴承磨损、基础松动。
修理方案

    停机清洗叶轮,重新进行动平衡校正(剩余不平衡量≤5 g·mm/kg)。 检查轴承游隙,若超过0.2 mm需更换。 加固基础地脚螺栓,采用环氧树脂灌浆保证水平度≤0.1 mm/m。

2. 轴承温度过高

原因:润滑不良、冷却不足、安装间隙不当。
修理方案

    更换润滑油(ISVG46),清洗油路系统。 检查冷却水流量(需≥5 m³/h),清理换热器污垢。 调整轴承预紧力,保证轴向间隙0.05-0.1 mm。

3. 风量不足

原因:滤网堵塞、密封泄漏、叶轮磨损。
修理方案

    清洗进气滤网(压差>500 Pa时需更换)。 检测密封间隙(标准值0.3-0.5 mm),超差时更换密封片。 叶轮叶片磨损超过厚度1/3时需堆焊修复或更换。

4. 异响与喘振

原因:进气流道阻塞、系统阻力突变。
修理方案

    检查管道阀门开度,确保全开状态下阻力最小。 加装喘振阀,设定保护值(低于喘振线10%流量时开启)。

5. 大修周期与要点

风机每运行24,000小时需进行大修,包括:

    叶轮无损探伤(磁粉或超声波检测)。 主轴直线度校验(偏差≤0.03 mm)。 机壳内壁防腐涂层修复(耐温环氧漆)。

五、维护建议与优化措施

    日常维护:每小时记录振动、温度、压力数据,定期清理进气滤网。 节能优化:在非满负荷工况时,可采用变频调速替代阀门节流,降低能耗15%-20%。 备件管理:常备轴承密封套件、叶片等易损件,缩短停机时间。

结语

AI1l00-1.28(D1100-121)型造气炉鼓风机是一款高效可靠的高压离心设备,其设计参数与造气工艺高度匹配。通过科学维护与精准修理,可保障风机长期稳定运行,为造气系统提供核心动力支持。技术人员需深入理解其性能特点,结合工况灵活调整维护策略,以实现经济性与安全性的统一。

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