浮选风机基础及CJ120-1.28型风机技术解析

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浮选风机基础及CJ120-1.28型风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选风机、CJ120-1.28、风机结构、风机维修、工业气体输送、离心鼓风机、风机配件

一、浮选风机概述及其在选矿工艺中的关键作用

浮选风机是现代选矿工艺流程中的核心动力设备之一，主要用于向浮选槽提供稳定、适宜的气流，以实现矿物颗粒与脉石的高效分离。其工作原理基于离心力作用，通过高速旋转的叶轮将机械能转化为气体动能与压力能，形成满足工艺要求的气体流量与压力。在浮选过程中，风机产生的气流被导入浮选槽底部，经充气搅拌装置分散成微细气泡，目标矿物颗粒选择性附着于气泡并上浮至矿浆表面形成泡沫层，从而实现分选。因此，风机的性能直接关系到浮选指标的好坏，如精矿品位、回收率以及药剂消耗等。

根据结构形式、压力范围及工艺适配性，浮选风机发展出多个系列，以满足不同工况需求。常见的系列包括：“C”型系列多级离心鼓风机，适用于中等流量和压力场合，结构成熟可靠；“CF”型系列专用浮选离心鼓风机，针对浮选工艺特点进行了气流稳定性优化；“CJ”型系列专用浮选离心鼓风机，在CF型基础上进一步强化了抗波动与易维护特性；“D”型系列高速高压多级离心鼓风机，适用于要求更高出口压力的场合；“AI”型系列单级悬臂加压风机，结构紧凑，适合空间受限的安装环境；“S”型系列单级高速双支撑加压风机，转子动力学特性优异，运行平稳；“AII”型系列单级双支撑加压风机，兼顾了高效率和 robust 性。这些风机可输送的气体介质广泛，除空气外，还包括多种工业气体，如工业烟气、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）、氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氢气（H₂）以及混合无毒工业气体。气体性质（如密度、粘度、腐蚀性、爆炸性）是风机选型与设计时必须考虑的核心因素。

二、风机型号编码规则详解与CJ120-1.28型浮选风机深度解析

风机型号是浓缩了设备主要技术参数与系列归属的关键标识。以参考型号“C200-1.5”为例进行解读：“C”代表该风机属于C系列多级离心鼓风机；“200”表示风机在标准进口状态下的额定体积流量为每分钟200立方米；“-1.5”则表示风机设计出口压力为1.5个标准大气压（表压）。需要注意的是，此型号中未出现“/”符号，按照惯例，这隐含表示风机进口压力为标准大气压（即1个绝对大气压）。若型号中出现如“-1.5/0.5”的表示，则通常“/”前的数字代表出口压力，“/”后的数字代表进口压力（均为绝对压力或表压，需根据厂家具体规定确认）。

基于以上规则，我们可以对本文重点机型:CJ120-1.28型浮选风机进行详尽的技术说明：

“CJ”明确标识了该风机属于CJ型系列，即专门为浮选工艺设计的专用离心鼓风机系列。这一系列风机通常在气动设计上注重在浮选常用压力区间内提供高效、平稳的流量输出，并且在结构上考虑了矿冶现场多粉尘、湿度可能较高的环境适应性。

“120”是该风机的流量代码，指风机在设计工况点，进口为标准状态（通常指压力为1标准大气压，温度20℃，相对湿度50%的空气）时，其输出的体积流量为每分钟120立方米。这个流量值是浮选车间工艺设计和风机选型的基础，需根据浮选槽总体积、充气量要求、管路损失等综合计算确定。

“-1.28”直接指明了风机的设计出口压力为1.28个大气压（表压）。此压力值至关重要，它必须克服风管道系统的沿程阻力与局部阻力、充气装置（如陶瓷扩散器）的阻力以及液位静压，确保有足够的气压将气体有效地分散到矿浆中。1.28个大气压的压力等级表明该风机适用于中等深度的浮选槽或具有一定阻力特性的充气系统。

CJ120-1.28型浮选风机的典型性能与结构特点：
该机型旨在为中小型浮选线或作为大型浮选车间的单元设备提供可靠气源。其设计点效率较高，运行区间较宽，能够适应浮选生产过程中因液位波动、阀门调节带来的工况变化。结构上，它通常采用多级离心式压缩（常见为2-4级），通过逐级升压来实现1.28atm的目标压力。机壳可能采用水平剖分或垂直剖分形式，便于内部组件的检查与维护。转子经过严格的动平衡校正，以确保在工作转速下振动值低于行业标准。考虑到浮选车间环境，其外部可能配备基本的防护涂层或措施。该风机通常由异步电机通过联轴器直接驱动或通过增速箱驱动，具体取决于设计转速。

三、浮选风机核心配件功能与维护要点

风机的长期稳定运行离不开各个关键配件的正常工作和适时的维护。以下结合CJ系列多级离心鼓风机的典型结构，对主要配件进行说明：

1. 风机主轴：主轴是风机的核心传动部件，承载着转子所有旋转零件的重量并传递扭矩。它必须具有极高的强度、刚性和韧性，通常由优质合金钢锻造而成，并经调质处理。主轴上的轴承档、叶轮安装档等关键部位尺寸精度和表面粗糙度要求极高。维护中需定期检查主轴有无腐蚀、磨损或裂纹（可通过无损探伤），确保其形位公差在允许范围内。

2. 风机轴承与轴瓦：对于高速重载的离心鼓风机，滑动轴承（轴瓦）应用广泛，因其承载能力大、阻尼性能好。轴瓦通常由钢背衬上浇铸巴氏合金等减摩材料构成。润滑是轴承生命线，必须保证润滑油清洁、油压稳定、油温适宜。日常需监测轴承温度与振动，定期检查轴瓦间隙和接触斑点，若出现磨损、剥落或过热变色，需及时修刮或更换。

3. 风机转子总成：转子总成是风机做功的核心，包括主轴、各级叶轮、平衡盘、联轴器部件等。叶轮一般由高强度铝合金或不锈钢精密铸造或焊接而成，型线直接影响风机效率。转子在装配后必须进行高速动平衡，将不平衡量控制在极低范围内，这是保证低振动运行的前提。在维修时，任何转子部件的更换或修复都必须重新进行动平衡校正。

4. 气封与油封：

气封（迷宫密封/碳环密封）：主要用于级间、轴端，防止高压气体向低压区泄漏或外部空气吸入。迷宫密封依靠一系列节流间隙与膨胀空腔来阻漏；而碳环密封作为一种先进的接触式密封，由多个分割的碳环在弹簧力作用下紧贴轴颈，形成有效密封，寿命长且适应一定程度的轴跳动。需定期检查密封间隙（迷宫式）或碳环磨损情况。 油封：主要安装在轴承箱端盖，防止润滑油泄漏并阻挡外部杂质进入。常用骨架油封或迷宫式油封。需检查其唇口是否老化、开裂，确保弹性良好。

5. 轴承箱：是容纳轴承、提供润滑循环的空间。需保持其清洁，透气帽畅通，结合面密封良好无渗漏。定期检查箱体有无异常温升或振动。

6. 碳环密封：作为现代风机中日益普及的高效轴端密封，特别适用于不允许外泄或有毒有害气体的场合。它由一组精密的碳环、弹簧和密封壳体组成。维护重点是监测泄漏量，定期检查碳环的磨损厚度和弹簧弹力，按说明书周期进行更换。

四、浮选风机常见故障与系统性修理流程

风机维修是一项系统性的工程，必须遵循安全、规范、彻底的原则。

常见故障诊断：

振动超标：可能原因包括转子不平衡（结垢、零件脱落）、对中不良、轴承损坏、基础松动或共振。 轴承温度过高：润滑油问题（量不足、牌号错、变质、污染）、轴承装配间隙不当、冷却不良、超载或振动过大所致。 风量风压不足：进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、转速下降、叶轮磨损或积垢、管网阻力异常增加。 异常声响：轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振（流量过小导致的不稳定工况）。 润滑油泄漏：油封损坏、箱体结合面密封失效、油位过高或呼吸阀堵塞。

系统性修理流程：

前期准备与停机：制定详细的维修方案与安全预案。彻底切断电源，悬挂警示牌。关闭进出口阀门，对风机进行充分置换、降温、泄压。 拆卸与检查：按从外到内、从附件到主机的顺序拆卸。记录原始对中数据、各部间隙（如轴承间隙、密封间隙、叶轮与机壳间隙）。对所有零件进行清洗和彻底检查，重点检查主轴（探伤）、叶轮（磨损、裂纹）、轴承/轴瓦、密封件、齿轮（如有）、壳体流道。 零件修复与更换：根据检查结果，确定修复或更换方案。叶轮可进行堆焊修复后重做动平衡；轴瓦可进行刮研或重新浇铸；主轴磨损处可采用喷涂、电镀等工艺修复。所有更换的配件必须符合原厂规格或更高标准。 组装与调整：严格按照装配图纸和技术要求进行。确保轴承装配间隙、各级叶轮间隙、密封间隙在标准范围内。转子组装后必须进行动平衡校验。恢复轴承箱、润滑油路。 对中与复位：将修好的风机复位，使用百分表或激光对中仪进行精细的电机-风机对中，达到允差范围内。连接管路，恢复附属系统。 试车与验收：先进行点动检查转向，无误后进行空载试车，监测电流、振动、温度、声响。空载正常后，逐步加载至额定工况，进行性能测试（风量、风压），确保达到修复目标。所有数据稳定合格后，方可交付生产。

五、工业气体输送风机的特殊考量与应用

输送工业气体的风机，其设计与选型原则与输送空气的风机有显著不同，核心在于气体介质的特性。

气体特性对风机设计的影响：

气体密度：直接影响风机所需的压升功率。功率计算公式中包含气体密度项。输送氢气（H₂）等轻气体，密度远小于空气，在相同压比和流量下，所需功率显著降低；反之，输送氩气（Ar）等重气体，功率需求增加。叶轮材料强度也需根据气体密度导致的离心力重新核算。 腐蚀性：如氧气（O₂）、湿氯气、工业烟气中的酸性成分。要求风机过流部件（叶轮、机壳、密封）采用不锈钢（如316L）、蒙乃尔合金、钛材或进行特种涂层处理。润滑油也需与介质相容，防止污染或反应。 毒性/危险性：如CO、H₂等。要求风机具有极高的密封可靠性，通常采用干气密封、双端面机械密封或磁力耦合驱动等无泄漏或绝对密封技术，防止介质外泄危及安全。 爆炸性：如氢气、某些烃类气体。风机必须满足防爆标准，采用防爆电机，所有电气元件防爆，并消除可能的静电积聚和摩擦火花。结构上有时需考虑抗爆设计。 纯净度要求：如电子行业输送高纯氮气、氩气。风机内部必须高度清洁，采用无油设计（如磁悬浮、空气轴承），避免润滑油污染介质。密封形式也需为无油密封。 温度与成分变化：如工业烟气温度高、可能含尘。需考虑冷却措施、耐磨设计（如叶轮表面堆焊耐磨层）以及防积灰结构。

选型与应用要点：
为特定工业气体选择风机时，首先必须明确气体的完整组分、温度、压力、湿度及可能的波动范围。然后根据所需的质量流量（而非体积流量）和系统压降，换算到风机进口条件下的体积流量进行选型。材料选择是重中之重，必须基于气体腐蚀性数据。密封方案需根据毒性、价值和泄漏要求确定。对于氧气输送，禁油处理是铁律。对于氢气等轻气体，需特别关注风机防漏和防爆。在实际应用中，可能需要在风机进口前设置气体净化（除尘、除湿、除油）、冷却或加热装置，以保护风机并满足工艺条件。

六、结论

浮选风机作为选矿厂的“肺”，其稳定高效运行是生产顺行的保障。深入理解风机型号的编码规则，如CJ120-1.28型浮选风机所揭示的流量、压力及系列特征，是正确选型与应用的第一步。对风机主轴、轴承、转子、密封等关键配件的结构与功能了然于胸，是实施预防性维护和精准维修的基础。而当风机应用于输送空气以外的工业气体时，必须跳出常规思维，将气体介质的物理、化学特性作为核心设计输入，在材料、密封、驱动和安全防护等方面采取针对性措施。

作为一名风机技术从业者，我们不仅需要掌握通用风机的原理与维修技能，更要具备根据具体工艺介质和工况进行深度分析与应对的能力。从CJ120-1.28这样的专用浮选风机，到输送各类特种气体的非标风机，其技术内涵的拓展，正是风机技术不断进步服务于现代工业的生动体现。坚持规范操作、精细维护、科学检修，方能确保这些关键设备长周期、安全、经济运行，为生产过程注入持久可靠的动力。

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