浮选（选矿）风机基础知识与C120-1.28型鼓风机深度解析
作者：王军（139-7298-9387）
关键词：浮选鼓风机、选矿风机、C120-1.28、风机型号解析、风机配件、风机修理、多级离心鼓风机

引言

在矿物加工领域，浮选是实现矿物高效分离的核心工艺之一。该工艺依赖于向矿浆中充入大量细小、均匀的空气气泡，使目标矿物颗粒选择性附着于气泡并上浮至液面，从而实现与脉石矿物的分离。而为这一过程提供稳定、足量气源的关键设备，正是浮选（选矿）鼓风机。其性能的优劣直接关系到浮选指标的好坏、药剂的消耗以及整个选矿厂的生产成本与效率。

作为一名风机技术从业者，深知理解风机工作原理、掌握型号含义、熟悉关键配件及维护修理要点的重要性。本文将以C120-1.28型浮选鼓风机为具体案例，系统阐述浮选风机的基础知识，并对该型号进行深度解析，同时详细探讨其核心配件与常见故障的修理方法，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章 浮选工艺对风机的要求及风机基础原理

1.1 浮选工艺的气源需求

浮选过程并非简单地注入空气即可，其对气源有特定要求：

恒定的压力：浮选槽具有一定的液位高度，风机出口压力必须足以克服矿浆静压、管道阻力以及充气装置（如叶轮定子组、空气分散器）的阻力，确保空气能够被强制压入槽体底部并均匀扩散。压力波动会导致气泡大小和分布不均，影响浮选效率。 稳定的风量（流量）：风量决定了单位时间内注入矿浆的空气总量，直接影响气泡的数量和矿化概率。风量不足，回收率下降；风量过大，可能导致液面翻花、泡沫层不稳定，甚至将已附着的矿物颗粒冲刷下来，同样降低效率。因此，风量需要根据浮选槽的容积、矿浆性质和处理量进行精确匹配和稳定控制。 洁净无油的空气：浮选过程中常使用各种表面活性剂作为捕收剂、起泡剂。若空气中含有油分或其他污染物，会干扰药剂的正常作用，污染泡沫产品，严重影响分选效果，甚至造成精矿品位下降。因此，浮选风机通常要求输送介质为洁净空气。

1.2 离心式鼓风机的工作原理

浮选领域广泛应用的是多级离心式鼓风机。其基本工作原理基于欧拉方程，即通过高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能转化为气体的压力能和动能。

单级工作过程：气体从轴向进入叶轮中心（进口），在离心力的作用下被加速并甩向叶轮外缘，气体的流速和压力均得到提高。随后，高速气流进入扩压器，流道截面积增大，气流速度降低，部分动能根据伯努利方程转化为静压能。最后，气体进入蜗壳，进一步降速增压，并被汇集导出。 多级串联：单级叶轮所能提供的压力升高（压比）有限。为了满足浮选工艺所需的较高压力（通常超过1.1个大气压），将多个单级压缩单元串联起来，即前一级的出气口连接后一级的进气口。气体每经过一级，压力就升高一步。C120-1.28型号机即采用此种多级结构。级数越多，最终能达到的出口压力也越高。

1.3 风机性能曲线与工况点

风机的性能通常用性能曲线表示，主要包括风量-压力曲线、风量-功率曲线和风量-效率曲线。管网的阻力特性则用管网阻力曲线表示。风机实际运行的工作点，就是其风量-压力曲线与管网阻力曲线的交点。理解这一点对于风机的选型、调节和故障分析至关重要。若选型不当，工作点可能偏离高效区，导致能耗增高或无法满足工艺要求。

第二章 C120-1.28型鼓风机型号解析

参照提供的范例“C300-1.14/0.987”，我们可以对C120-1.28的型号进行详细的解读。

“C120”部分：
“C”：代表鼓风机系列。通常“C”系列指代多级离心鼓风机（Centrifugal Blower），是专门为输送空气等清洁气体设计的。该系列风机具有结构紧凑、运行平稳、效率较高、易于维护等特点。 “120”：表示风机在标准进气状态下的额定容积流量，单位为立方米每分钟。因此，“C120”意指该型号风机在设计工况下，每分钟能输送120立方米的空气。这个流量值是浮选车间配置风机台数和规格的核心参数之一。例如，若整个浮选作业需要总风量为每分钟480立方米，则可能需要4台C120风机或选择更大流量的型号。
“-1.28”部分：
这表示风机出口的绝对压力值为1.28个大气压（绝对压力）。在工程上，常用表压（Gauge Pressure）来表示压力，它等于绝对压力减去当地大气压。若假设当地大气压为标准大气压（1.013 bar 或 101.3 kPa，约等于1 atm），则此风机的出口表压约为 1.28 - 1 = 0.28 个大气压，或约为28 kPa。这个压力值是为了克服浮选槽液位、管道和充气元件阻力所必需的。 型号中未出现“/”及后续数字，根据范例说明，“表示进风口压力是1个大气压”。这意味着该风机的设计进气条件为标准大气压。在实际应用中，如果风机安装地点海拔较高，大气压力低于标准值，或者进气管道存在较大阻力导致进口负压，则风机的实际排气压力和质量流量会受到影响，需要在选型时予以考虑。

综合解析：C120-1.28型多级离心鼓风机，是一款设计流量为每分钟120立方米，出口绝对压力为1.28个大气压（约出口表压28 kPa），进气压力为标准大气压的浮选专用鼓风机。它适用于中等规模浮选厂或作为大型浮选系列的单元供风设备。

第三章 C120-1.28型鼓风机核心配件解析

风机的可靠运行离不开各个配件的协同工作。以下是C120-1.28型号机的关键部件及其功能：

3.1 转子总成

这是风机的心脏，是做功的核心部件。

主轴：通常由高强度合金钢制成，经过精密加工和动平衡校正，用于安装叶轮并传递电机的扭矩。 叶轮：多级离心风机的每个压缩级都有一个叶轮。叶轮一般采用高强度铝合金或不锈钢精密铸造或数控加工而成，其型线（叶片形状）直接决定了风机的效率和性能。叶轮与主轴采用过盈配合或键连接，确保同步高速旋转。 平衡盘：由于多级叶轮沿轴向排列，气体压力逐级升高，会在转子上产生一个指向进气侧的轴向推力。平衡盘通过其两侧的压力差，产生一个相反的推力，用以平衡大部分轴向力，保护推力轴承。

3.2 机壳与定子部件

这是气体的流道和转子的支撑。

气缸（机壳）：通常为铸铁或铸钢件，具有足够的强度和刚度以承受内部压力。它将各级叶轮、扩压器、回流器等包裹在内，形成封闭的压缩腔室。机壳通常设计为水平剖分式，便于检修。 扩压器与回流器：位于每一级叶轮之后。扩压器将气体的动能转化为压力能；回流器则引导气体平稳地流入下一级叶轮的进口。它们的流道设计对风机效率有显著影响。 进气室与排气室：分别连接进气管和排气管，引导气体平稳进入首级叶轮和从末级蜗壳排出。

3.3 轴承与润滑系统

径向轴承：通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承），用于支撑转子重量，保持转子径向定位，保证稳定旋转。 推力轴承：用于承受剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。通常采用金斯伯雷型或米契尔型等可倾瓦块推力轴承。 润滑系统：对于大型风机，通常配备独立的强制润滑站，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀等，为轴承提供持续、洁净、冷却的润滑油。

3.4 密封系统

级间密封：通常为迷宫密封，安装在隔板与主轴之间，用于减少高压级气体向低压级的泄漏，保证各级压缩效率。 轴端密封：防止机壳内气体沿主轴向外泄漏（正压端）或外部空气被吸入（负压端）。常见形式有迷宫密封、填料密封或机械密封。浮选风机对密封要求较高，需确保无油空气品质。

3.5 底座与联轴器

底座：用于支撑和固定风机本体和电机，通常为钢结构件，具有足够的稳定性。 联轴器：连接风机主轴与电机轴，传递动力。常用类型有膜片式联轴器或鼓形齿式联轴器，能补偿一定的轴向、径向和角向偏差，并减少振动传递。

第四章 C120-1.28型鼓风机常见故障与修理解析

风机在长期运行中难免出现故障，及时的诊断和正确的修理是保障生产的关键。

4.1 振动异常

振动是风机最常见的故障现象，原因复杂。

原因分析：
转子不平衡：叶轮磨损、结垢（矿浆泡沫倒灌结晶）、腐蚀或异物撞击导致质量分布不均。这是最常见的原因。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差，运行时产生附加应力。 轴承损坏：磨损、疲劳剥落、间隙过大。 基础松动或刚性不足：地脚螺栓松动或基础底板薄弱。 喘振：当风机在小流量、高压比工况下运行时，会出现气流周期性振荡，引发剧烈振动和噪声。这是非常危险的工况，需避免。
修理措施：

停机检查：首先使用振动分析仪测量振动频率和幅值，初步判断故障类型。 转子动平衡校正：若判定为不平衡，需将转子吊出，在动平衡机上进行校正。现场急修时也可采用现场动平衡技术。 重新对中：使用激光对中仪或百分表，严格按照技术要求重新调整风机与电机的同心度和平行度。 更换轴承：检查轴承游隙和表面状况，若超标或损坏，立即更换同型号新轴承，并确保安装到位，润滑良好。 紧固基础：检查并紧固所有地脚螺栓，必要时加固基础。

4.2 轴承温度过高

原因分析：
润滑不良：油位过低、油质劣化（进水、杂质）、油路堵塞、油冷器效果差。 轴承本身问题：轴承磨损、间隙过小、安装不当（如预紧力过大）。 冷却不足：冷却水温度高或流量小。
修理措施：

检查润滑系统：检查油位、油压、油温。取样化验油品，必要时更换新油。清洗滤网，检查油泵和冷油器。 检查轴承：若润滑正常仍温度高，应停机检查轴承。测量轴承游隙，观察滚道和滚动体有无损伤。 检查冷却系统：确保冷却水畅通，阀门开度合适。

4.3 风量或压力不足

原因分析：
转速下降：电机故障或电源问题导致转速未达额定值。 滤清器堵塞：进气空气滤清器脏堵，进气阻力增大，导致进口真空度增高，实际排气压力和质量流量下降。 密封泄漏：级间密封或轴端密封磨损严重，内部泄漏量大。 叶轮磨损/腐蚀：叶片型线改变，效率下降。 管网阻力变化：浮选槽液位过高、阀门未全开或管道积垢导致阻力增大，使工作点沿性能曲线移动至小流量区。
修理措施：

检查电机和转速。 清洁或更换进气滤芯：这是日常维护的重点。 检查密封间隙：大修时测量迷宫密封齿顶间隙，超标则更换密封件。 修复或更换叶轮：对于磨损叶轮，可考虑堆焊修复或更换新叶轮。 检查管网系统：排除阀门、管道等方面的障碍。

4.4 异常声响

原因分析：
轴承异音：损坏的轴承会发出“咔嚓”或“嗡嗡”声。 摩擦声：转子与静止件发生摩擦，如叶轮与机壳、气封。 喘振声：喘振时发出“呼哧呼哧”的周期性喘息声。
修理措施：根据声音特征判断声源，结合振动分析，针对性处理。喘振需立即开大出口阀门或降低转速，脱离喘振区。

4.5 修理流程与安全注意事项

修理前准备：办理停电手续，挂牌上锁；隔离进出风管路，必要时加盲板；确保机组完全停止并冷却。 拆卸：按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、管路、仪表线、轴承端盖等。吊开上机壳时，需平稳起吊，防止碰撞。吊出转子时，需使用专用吊具，水平放置在V型铁上。 检查与测量：清洗所有零件，检查磨损、裂纹、变形情况。关键测量包括：主轴直线度、叶轮口环间隙、气封间隙、轴承游隙、齿轮啮合间隙等。与原始记录或标准对比，确定修复或更换方案。 修复与装配：对可修复的零件进行加工（如车、磨）或表面处理（如喷涂）。按拆卸的逆顺序进行装配，确保所有间隙、对中数据符合技术要求。装配过程中保持清洁，重要螺栓按规定力矩和顺序紧固。 试车与验收：修理完成后，先进行点动确认旋转方向。然后空载运行，监测振动、温度、声响。无异常后逐步加载至额定工况，全面检查性能指标，合格后方可正式投入运行。

结论

浮选鼓风机是选矿厂的“肺部”，其稳定高效运行是浮选指标达标的基石。通过对C120-1.28这一典型型号的深入解析，我们不仅理解了其型号编码所蕴含的技术参数（流量120 m³/min，出口压力1.28 atm），更系统地掌握了其核心配件构成（转子、机壳、轴承、密封等）以及常见故障（振动、温升、风量不足等）的诊断与修理方法。

作为风机技术人员，我们应做到：

懂原理：深刻理解离心压缩原理和风机性能曲线。 会选型：能根据工艺要求正确解读型号，参与选型。 精维护：严格执行日常点检和定期保养，防患于未然。 善修理：具备快速诊断故障、制定修理方案并组织实施的能力。

唯有如此，才能确保浮选风机始终处于最佳运行状态，为选矿厂的降本增效和稳定生产提供坚实的设备保障。希望本文能对广大同行有所裨益，共同提升我国选矿装备的技术管理水平。

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