[发明专利]一种采用机壳伴热及密封缓冲气加热的风机

说明书

技术领域

本发明涉及风机，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

“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SO₂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SO₃+SO₂+空气+微量触媒粉、进口温度280℃（短时380℃）。

通常烟气制酸系统烟气中SO₃+SO₂浓度约5％，SO₃高温循环风机烟气中的SO₃+SO₂浓度≥15％(体积比)远高于5%，温度约280～350℃，远高于一般SO₃高温循环风机的150℃。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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

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。

本发明结构特点还在于：

所述加热装置为敷设在风机壳外侧壁上的伴热电阻。

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。

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。

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℃之间；进入密封的缓冲气温度在l5O-180℃之间。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

（1）节约成本

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、镍钼和镍钼铬合金、金、铂、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。

（2）安全可靠

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。

（3）轴端密封无泄漏