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浮选风机基础知识及其关键型号“CJ65-1.22”详解

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:浮选风机、CJ65-1.22、风机结构、风机配件、风机维修、工业气体输送、多级离心鼓风机

引言

在矿物浮选、化工、冶金及环保等工业领域,风机作为核心动力设备,承担着为工艺流程提供稳定、特定压力与流量气体的关键任务。其中,浮选工艺对风机的性能、稳定性和可靠性要求尤为苛刻,它直接关系到气泡生成质量、矿化效率乃至最终精矿品位与回收率。作为一名风机技术从业者,本文将系统阐述浮选风机的基础知识,并重点围绕我公司核心产品之一的“CJ65-1.22”型浮选离心鼓风机展开详细说明。内容将涵盖该型号的解读、核心配件解析、维修要点,并延伸至输送各类工业气体的风机选型与应用注意事项,旨在为同行及用户提供一份实用的技术参考。

一、 浮选风机概述与主要系列

浮选风机并非单一标准产品,而是根据浮选工艺的气量、压力、介质特性等要求,从特定风机系列中选型或定制。其核心作用是向浮选槽底部或矿浆管路中充入空气(或特定气体),形成微细气泡,使目的矿物颗粒选择性附着并上浮。主要技术指标包括流量(通常以立方米每分钟计)、进口压力、出口压力(升压)、轴功率、效率以及气体介质性质。

基于结构与性能特点,适用于或专用于浮选及相关工业气体输送的风机主要包括以下几大系列:

“C”型系列多级离心鼓风机:这是应用非常广泛的基础系列。采用多级叶轮串联结构,通过逐级增压,能达到较高的压力。结构坚固,运行平稳,效率较高,常用于要求压力适中、流量较大的浮选厂及各类工业送风场景。 “CF”型系列专用浮选离心鼓风机:在“C”型系列基础上,针对浮选工艺特点(如压力波动、连续运行)进行了优化设计,强调运行的可靠性和对工艺波动的适应性。 “CJ”型系列专用浮选离心鼓风机:本文重点介绍的系列。它在“C”型和“CF”型基础上,进一步强化了结构,可能在材料选择、密封形式、轴承配置等方面针对更苛刻的浮选环境或特定用户需求进行了专门设计,是高性能、高可靠性的浮选专用风机代表。 “D”型系列高速高压多级离心鼓风机:通常采用齿轮增速箱驱动,转子转速极高,单级叶轮就能获得很高压力,多级串联后压力能力更强。适用于需要非常高压力的特殊浮选工艺或其它高压气体输送场合。 “AI”型系列单级悬臂加压风机:结构相对紧凑,叶轮悬臂安装。适用于中低压、中小流量的气体加压输送,在某些小型浮选系统或辅助流程中有应用。 “S”型系列单级高速双支撑加压风机:采用高速设计和双支撑轴承结构,兼顾了高转速下的稳定性和单级增压能力。适用于对压力和流量有特定要求的中等规模场合。 “AII”型系列单级双支撑加压风机:双支撑结构确保了转子更好的刚性,运行更平稳,适用于流量和压力范围更宽的场合,是通用性较强的单级加压风机。

在气体介质方面,上述风机(需根据具体材质和密封设计选型)可输送的空气、工业烟气、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)以及各类惰性气体如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar),乃至氢气(H₂)和混合无毒工业气体。输送不同气体时,必须考虑气体的密度、化学性质(腐蚀性、氧化性)、毒性、爆炸性等,并据此选择风机材质、密封方式和防爆等级。

二、 核心型号“CJ65-1.22”深度解析

“CJ65-1.22”是一个典型的浮选风机型号代码,其解读遵循行业及制造商的命名规则,蕴含着该风机的主要性能参数。

“CJ”:代表此风机属于“CJ”型系列,即专用浮选离心鼓风机系列,意味着它具备针对浮选工艺优化的设计特征。 “65”:表示该风机在额定工况下的设计流量,为每分钟65立方米。这是选型时最关键参数之一,需与浮选槽的总充气量需求匹配。 “-1.22”:定义了风机的压力参数。根据说明,这里的“-1.22”特指出风口的绝对压力为1.22个大气压。需要特别注意的是命名规则:如果型号中压力部分前有“-”号而无“/”符号,则默认表示进风口压力为标准大气压(1个大气压)。因此,“-1.22”的完整含义是:在进口压力为1个标准大气压的条件下,风机的出口绝对压力达到1.22个大气压。那么,风机的实际增压比为出口绝对压力除以进口绝对压力,即1.22 / 1.0 = 1.22;其升压(表压)则为出口绝对压力减去进口绝对压力,即1.22 - 1.0 = 0.22个大气压,或约22 kPa。这个压力值决定了气体能否有效克服矿浆静压和管路阻力,均匀扩散形成所需气泡。

作为对比,参考中提到的“C200-1.5”型号:“C”系列,流量200立方米每分钟,出口绝对压力1.5个大气压(进口默认为1个大气压),其升压为0.5个大气压。

因此,“CJ65-1.22”型风机是一款中等偏小流量、低升压的浮选专用风机,非常适合用于中小型浮选车间或对气泡大小有精细要求、需较低充气压力的浮选环节。其与跳汰机等设备的配套选型,需综合考虑设备阻力特性、管路损失及工艺总需求来确定。

三、 风机核心配件详解

以“CJ65-1.22”这类多级离心鼓风机为例,其可靠运行依赖于一系列精密的核心配件。了解这些配件是进行维护和修理的基础。

风机主轴:作为整个转子系统的核心承载与动力传递部件,要求极高的强度、刚性和动平衡精度。通常采用优质合金钢锻造,经热处理后精加工而成。主轴上的轴承档、叶轮安装段、轴封段的尺寸精度和表面光洁度至关重要。 风机转子总成:这是风机的“心脏”,由主轴、多级叶轮、定距套、平衡盘(如有)、联轴器等部件组装而成。每个叶轮都需进行单独和整体的高速动平衡校正,以确保风机在运行转速下振动极小。转子的装配质量直接决定了风机的性能、振动和噪音水平。 风机轴承与轴瓦:对于大型多级离心鼓风机,滑动轴承(轴瓦)应用普遍。轴瓦通常采用巴氏合金等耐磨减摩材料衬里,依靠形成的润滑油膜支撑转子,具有承载力大、运行平稳、阻尼特性好等优点。轴承的间隙、油膜厚度是关键的装配与运行参数。 气封与密封系统气封(级间密封与轴端密封):主要用于防止高压级的气体向低压级或大气泄漏。常见形式有迷宫密封(梳齿密封),利用多次节流膨胀原理来减小泄漏。 碳环密封:一种高效的接触式或非接触式机械密封形式。由多个碳环组成,在弹簧力作用下轻微贴合轴套,形成多级密封。具有自润滑、耐高温、泄漏量小的优点,尤其适用于输送特殊气体或要求低泄漏的场合。 油封:主要用于轴承箱的密封,防止润滑油从轴承箱泄漏,并阻止外部灰尘、水分进入轴承箱。常用的是骨架油封或迷宫式油封。 轴承箱:容纳和支持风机主轴轴承的箱体结构。它不仅是轴承的支座,还构成了润滑油路系统的一部分,内部设有油槽、油路,确保润滑油能稳定供应到轴瓦等摩擦副。轴承箱的刚性、散热性和密封性十分重要。

四、 风机常见故障与修理要点

风机长期运行后,难免出现性能下降或故障。及时的诊断与修理是保障生产的关键。

振动超标原因:转子动平衡破坏(叶轮结垢、磨损不均、部件松动);轴承磨损、间隙过大;对中不良;基础松动;喘振等。 修理:停机检查,首要进行转子现场动平衡校正。检查并更换磨损的轴承(轴瓦),重新刮研调整间隙。重新精确对联轴器进行对中。紧固地脚螺栓。检查进气过滤器,避免因堵塞导致进气不足引发喘振。 风量或压力不足原因:进口过滤器堵塞;叶轮流道严重磨损、结垢或腐蚀;密封间隙(尤其是级间迷宫密封或碳环密封)因磨损过大,导致内泄漏严重;转速未达额定值;管路系统泄漏或阻力增大。 修理:清洗或更换过滤器。拆检转子,对叶轮进行清洗、修复或更换。测量并调整或更换磨损的密封件(迷宫密封片、碳环)。检查电机和传动系统。排查外部管路。 轴承温度过高原因:润滑油油质劣化、油量不足或油路堵塞;轴承(轴瓦)磨损、间隙不当或接触不良;冷却系统(油冷器、水冷)效果差;振动大导致发热加剧。 修理:检查油位,取样化验润滑油,必要时更换。清洗油滤网和油路。检查轴瓦,重新刮研或更换,确保接触面积和间隙符合标准。清理冷却器,确保冷却水畅通。同时需排查振动原因。 异常噪音原因:轴承损坏;转子与静止件发生摩擦(如气封摩擦);喘振;齿轮箱(对于“D”型等高速风机)故障。 修理:根据声音特征判断源头。立即检查轴承状态。检查各级气封间隙,是否有摩擦痕迹。调整运行工况,避开喘振区。检查齿轮箱的齿面、间隙和润滑。 润滑油泄漏原因:油封老化、磨损或安装不当;轴承箱结合面密封失效;油位过高或轴承箱内部压力过高(呼吸器堵塞)。 修理:更换失效的油封。重新密封轴承箱结合面。调整至正常油位,清理或更换呼吸器。

在进行任何修理前,必须确保风机完全停机、断电、隔离,并执行上锁挂牌(LOTO)程序。大修后,应严格按照规程进行单机试车和带负荷试运行,监测振动、温度、压力、流量等参数,确保修理质量。

五、 输送工业气体的风机特殊考量

当风机用于输送除空气以外的工业气体时,选型、材料和运行维护需额外注意:

材料兼容性腐蚀性气体(如湿的二氧化碳、工业烟气):风机过流部件(机壳、叶轮、密封)需选用不锈钢(如304、316L)、双相钢或进行防腐涂层处理。 氧气(O₂):极高的助燃性。必须使用禁油设计,所有接触氧气的部件需彻底脱脂清洗。材料应选择铜合金、不锈钢等不易产生火花的材料。密封需采用特氟龙等不易摩擦起火的材料。 氢气(H₂):密度小、易泄漏、爆炸范围宽。对密封性要求极高,常采用干气密封双层碳环密封等泄漏量极小的密封形式。电机和电器需符合防爆要求。 惰性气体(如N₂, Ar, He, Ne):通常化学惰性,主要考虑气体密度对风机性能的影响(风机的压力-流量曲线会随气体密度变化),以及高纯度输送时的密封要求。 密封形式升级:对于贵重、有毒、易燃易爆气体,标准迷宫密封可能不足以控制泄漏。需采用碳环密封干气密封机械密封等更高级的密封组合,并可能配备泄漏监测系统。 性能换算:风机样本曲线通常基于标准状态空气。输送其他气体时,功率与压力和气体密度成正比关系,流量与进口状态容积流量相关,需根据实际气体的分子量、进口温度压力进行性能换算。风机所需轴功率的计算公式为:轴功率 正比于 (质量流量) 乘以 (风机升压) 除以 (气体密度) 再除以 (风机效率)。气体密度变化会显著影响功率消耗和压力产生能力。 安全防护:输送易燃易爆气体时,风机本体、电机及控制系统需整体防爆。设置气体泄漏检测、超压报警、连锁停机等安全装置。

结语

浮选风机是连接动力与工艺的精密设备,其选型、理解、维护乃至修理都是一门系统性的技术。通过对“CJ”系列专用浮选风机及其典型型号“CJ65-1.22”的深入剖析,以及对核心配件、维修要点的阐述和对工业气体输送特殊性的说明,我们不难发现,确保风机高效、稳定、长周期运行,离不开对设备原理的深刻理解、对运行参数的细致监控、对维护规程的严格执行以及针对特殊工况的个性化设计。希望本文能为广大风机用户和技术同仁提供有价值的参考,共同提升设备管理水平,保障生产平稳顺行。

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