一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，包括机壳及穿入机壳内的主轴，其特征在于，所述主轴轴端与机壳通过碳环密封装置连接，所述机壳的外壁设有向机壳加热的加热装置，所述碳环密封装置中向环形密封腔体充入缓冲气的充气管路上设有向缓冲气体加热的气体加热器。本实用新型机壳采用伴热电阻加热，机壳内外不产生温差，没有凝露无法形成烯酸，延长风机整机的使用寿命，且确保风机运行寿命周期内过流部件没有腐蚀性风险。
【专利说明】—种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风机，具体地说是一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热以延长其寿命的SO3高温循环风机。
【背景技术】
[0002]“双闪”(闪速熔炼FSF和闪速吹炼FCF)铜冶炼过程是在密闭环境中进行，因而产生的SO2浓度较高，如果采用传统的S O2制酸转化技术需加入大量的稀释风把SO2浓度稀释到12%，这样造成后续设备规模大，投资成本上升。高浓度SO2制酸转化技术是目前世界上最先进的烟气制酸技术，该技术在大规模铜冶炼烟气制酸系统中也是首次应用，其中SO3高温循环风机是该套工艺中的关键设备之一。通过SO3高温循环风机抽取工艺烟气再循环，保证了该工艺能够直接处理SO2浓度高达16%的烟气。SO3高温循环风机输送的工作介质为S03+S02+空气+微量触媒粉、进口温度280°C (短时380°C )。
[0003]通常烟气制酸系统烟气中S03+S02浓度约5 %，S03高温循环风机烟气中的S03+S02浓度≥15% (体积比)远高于5%,温度约280~350°C,远高于一般SO3高温循环风机的150°C。高温和气体介质的腐蚀性是SO3高温循环风机运行过程中的两个非常不利因素。
[0004]现有的风机机壳部分直接与外界环境接触，风机机壳温度偏低，输送气体介质的高温与环境的温差，在机壳壳体侧壁产生凝露，凝结水与高浓度SO3和SO2气体生成稀酸，从而腐蚀风机的过流部件。因此，需要采取相应的技术措施确保生产工艺要求和风机的安全运行，延长风机整机的使用寿命。
实用新型内容
[0005]本实用新型为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，以延长风机整机的使用寿命。
[0006]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:
[0007]一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，包括机壳及穿入机壳内的主轴，其结构特点在于，所述主轴轴端与机壳通过碳环密封装置连接，所述机壳的外壁设有向机壳加热的加热装置，所述碳环密封装置中向环形密封腔体充入缓冲气的充气管路上设有向缓冲气体加热的气体加热器。
[0008]本实用新型结构特点还在于:
[0009]所述加热装置为敷设在风机壳外侧壁上的伴热电阻。
[0010]所述风机壳外壁设有耐热保温材料层，所述伴热电阻设在风机壳外壁及保温材料层之间。
[0011]所述风机壳外侧壁、碳环密封装置的密封处均布设有温度传感器。
[0012]一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机加热方法，其特点在于:通过伴热电阻对风机机壳进行加热并保温，通过气体加热器对进入碳环密封装置的环形密封腔体中的缓冲气体进行加热，并通过温度传感器实时测量机壳和密封缓冲气的温度，确保风机壳体温度在风机运行或停车状况下在250-280°C之间；进入密封的缓冲气温度在150-180°C之间。
[0013]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0014](I)节约成本
[0015]SO3和SO2气体遇水分别形成硫酸和亚硫酸，这两种酸均有较强的腐蚀性，在高温和高速气流的冲刷下对金属材料的腐蚀性更强。合金中只有高合金不锈钢、镍钥和镍钥铬合金、金、钼、钡等能耐高温硫酸的腐蚀，这些金属材料均较为昂贵。机壳采用伴热电阻加热，机壳内外不产生温差，没有凝露无法形成烯酸，确保风机运行寿命周期内过流部件没有腐蚀性风险，壳体可选用碳钢或304不锈钢材质，相对成本低廉。
[0016](2)安全可靠
[0017]机壳内侧面衬胶是风机防腐的一种较为常规的方法。但由于SO3高温循环风机输送介质温度高，衬胶有高温老化和脱落的风险，存在安全隐患。伴热电阻敷设在机壳的外侧面，可靠性高；风机机壳可以不采用衬胶防腐。
[0018](3)轴端密封无泄漏
[0019]SO3高温循环风机由于风机输送的工作介质为高温、高浓度S02+S03并含有微量的触媒粉尘，这些因素均对轴端密封要求非常苛刻。普通机械密封，因冷却问题(用水作冷却液易与so3+so2形成酸，用油作冷却液易燃)和粉尘存在难以适用，SO3高温循环风机采用碳环+缓冲气组合密封型式。密封缓冲气加热至温度不低于150°c，可有效防止风机工作介质凝露形成成酸，触媒粉与工作介质凝露成的稀酸形成酸泥进入分瓣环、压紧弹簧之间，使密封失效。确保轴端密封无泄漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型风机整体结构示意图。
[0021]图2是本实用新型设有加热电阻的风机壳。
[0022]图3是图1的A-A剖视图。
[0023]图4是图3的B向视图。
[0024]图中标号:1风机机壳、2碳环密封装置、3电机、4联轴器、5轴承箱、6防护罩、7底座、8伴热电阻、9保温材料层、10机壳温度钼电阻温度计、11密封缓冲气气体加热器、12密封缓冲气过滤器、13密封缓冲气减压阀、14密封缓冲气流量计、15密封缓冲气钼电阻温度计、16节流孔板、17密封前置缓冲气压力表、18密封后置缓冲气压力表。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图通过【具体实施方式】对本实用新型技术方案做进一步解释说明。
[0026]如图1所示，SO3高温循环风机包括风机壳1、穿入风机壳内的主轴以及驱动机构，主轴轴端与机壳通过碳环密封装置2连接，驱动机构包括电机3、膜片式联轴器4、整体式轴承箱5等结构组成、膜片式轴承器外设有防护罩6，整个风机装置固定在底座7上。为了实现加热保温，在风机壳外壁同时设有200_左右厚的耐热保温材料层9。其中碳环密封装置中向环形密封腔体充入缓冲气的充气管路上设有向缓冲气体加热的气体加热器11，缓冲气为压缩空气，通过过滤器12、减压阀13、流量计14进入气体加热器11。[0027]如图2所示，在机壳的外壁上还均布有用于机壳加热的伴热电阻8，伴热电阻设在风机壳外壁及保温材料层之间。机壳温度通过钼电阻温度计10 (见图1)测量，并根据实时测量值确定伴热电阻的启停。
[0028]如图3所示，加热后的缓冲气温度通过钼电阻温度计15测量，并根据实时测量值确定气体加热器功率的投放。
[0029]如图4所示，密封缓冲气分为前置和后置两股气分别进入密封装置2腔体，前置缓冲气通过节流孔板16减压，压力由压力表17显示；后置缓冲气压力由压力表18显示。
[0030]本实用新型装置工作原理如下:
[0031]通过伴热电阻对风机机壳进行加热并保温，通过气体加热器对进入碳环密封装置的环形密封腔体中的缓冲气体进行加热，并通过温度传感器实时测量机壳和密封缓冲气的温度，确保风机壳体温度在风机运行或停车状况下在250-280°C之间；进入密封的缓冲气温度在150-180°C之间。
【权利要求】
1.一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，包括机壳及穿入机壳内的主轴，其特征在于，所述主轴轴端与机壳通过碳环密封装置连接，所述机壳的外壁设有向机壳加热的加热装置，所述碳环密封装置中向环形密封腔体充入缓冲气的充气管路上设有向缓冲气体加热的气体加热器。
2.根据权利要求1所述的一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，其特征在于，所述加热装置为敷设在风机壳外侧壁上的伴热电阻。
3.根据权利要求2所述的一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，其特征在于，所述风机壳外壁设有耐热保温材料层，所述伴热电阻设在风机壳外壁及保温材料层之间。
4.根据权利要求2所述的一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机，其特征在于，所述风机壳外侧壁、碳环密封装置的密封处均布有温度传感器。
【文档编号】F04D29/58GK203822711SQ201420128831
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】陈启明, 钱勇, 董帆, 陈升, 常超, 田奇勇, 胡四兵, 饶杰, 黄文俊, 牟洁洋, 袁浩 申请人:合肥通用机械研究院, 合肥通用环境控制技术有限责任公司