浮选(选矿)风机基础知识与CJ130-1.35型鼓风机深度解析
作者:王军(139-7298-9387)
关键词:浮选风机,选矿鼓风机,CJ130-1.35,型号解析,风机配件,风机修理,罗茨风机,运行维护
摘要
本文旨在系统阐述浮选(选矿)工艺中核心设备—鼓风机的基础知识,并重点针对CJ130-1.35型鼓风机的型号含义、核心配件构成以及常见故障分析与修理流程进行深入解析。文章结合风机技术原理与实践经验,为从事选矿领域的技术人员提供一份实用的参考指南。
第一章 浮选(选矿)工艺与风机的作用概述
浮选是现代选矿工业中最为重要的矿物分选方法之一,广泛应用于有色金属、黑色金属、非金属以及煤炭等资源的精选过程。其基本原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,通过添加特定的药剂,在矿浆(矿物颗粒与水的混合物)中产生大量气泡,使目的矿物颗粒选择性地附着于气泡上,并随之上浮至矿浆表面形成泡沫层,从而实现与脉石矿物的分离。
在这一复杂的气-液-固三相体系中,鼓风机扮演着至关重要的“供气心脏”角色。它的核心任务是向浮选槽底部或特定充气装置(如转子-定子组、喷射器等)持续、稳定地提供一定压力和流量的空气。这些空气主要发挥以下作用:
形成气泡:空气通过充气器被分散成无数微细气泡,作为目的矿物颗粒的运载工具。
搅拌矿浆:气流有助于保持矿浆处于均匀悬浮状态,防止矿物沉淀,并促进药剂与矿物颗粒的充分接触。
创造动力学条件:适当的气流速度和压力是形成稳定泡沫层和实现高效分离的必要条件。
因此,浮选风机性能的优劣直接关系到浮选指标(如精矿品位、回收率)的高低和整个选矿厂的生产效率与能耗。浮选工艺通常要求风机具备以下特点:流量稳定(应对工艺波动)、压力适中(克服液位和管道阻力)、运行可靠(连续作业要求高)、以及便于调节(适应不同矿种和工艺阶段)。
常用的浮选风机类型主要包括罗茨鼓风机和多级离心鼓风机。罗茨风机属于容积式风机,特点是流量恒定、压力自适应能力强,在中小型选矿厂及压力要求变化较大的场合应用广泛;多级离心风机属于速度式风机,特点是流量大、运行平稳、效率较高,更适用于大型选矿厂和工况相对稳定的情况。本文重点解析的CJ130-1.35型号机即属于罗茨鼓风机范畴。
第二章 CJ130-1.35型鼓风机型号深度解析
参照提供的范例“C300-1.14/0.987”的解释规则,我们对“CJ130-1.35”这一型号进行逐项拆解:
“CJ”:这是风机的系列代号。通常,“C”可能代表此类风机的基本系列或设计代号,而“J”极有可能表示“紧凑型”、“节能型”或特定的技术演进版本(具体需参考制造商技术手册)。在罗茨风机领域,不同厂家的系列命名规则各异,但“CJ”系列通常指向一款经过优化设计、结构紧凑、适用于工业领域(如浮选、污水处理、气力输送)的罗茨鼓风机产品。
“130”:这表示风机在特定进口状态下的额定流量,单位为立方米每分钟。即,该风机在标准进气条件(通常指进气压力为1个标准大气压,温度20℃,相对湿度50%)下,每分钟能够输送130立方米的空气。流量是浮选风机选型的首要参数,它直接决定了能够向浮选槽提供的总气量,影响浮选机的处理能力和气泡数量。
“-1.35”:这表示风机的出口静压,单位为公斤力每平方厘米,约等于工程大气压。因此,“-1.35”意指该风机的设计出口压力为1.35个工程大气压(表压)。换算成国际单位制帕斯卡,约为132.4
kPa(表压)。这个压力值必须足以克服浮选槽内的液柱静压、充气器阻力、管道及阀门沿程阻力与局部阻力之和。在型号中,没有像范例那样出现“/”及后续数字,根据规则(“如果没有’/’就表示进风口压力是1个大气压”),这意味着该风机的进口压力为标准大气压(1
atm,绝压)。
综合解析:CJ130-1.35型罗茨鼓风机是一款设计流量为130立方米每分钟,出口压力为1.35公斤力每平方厘米(表压),进口压力为标准大气压的紧凑型或特定系列的罗茨鼓风机。它适用于需要中等气量和中等压力的浮选工况。例如,可以为一系列中小型浮选机或作为大型浮选厂的局部供风单元提供气源。
第三章 CJ130-1.35型鼓风机核心配件解析
一台完整的CJ130-1.35型罗茨鼓风机由主机和辅机系统组成。了解其核心配件对于日常维护和故障诊断至关重要。
3.1 主机核心部件
机壳:风机的骨架,通常为高强度铸铁制成,用于容纳和支撑所有内部运动部件。其内部型腔精度直接影响风机效率。
主动转子与从动转子:罗茨风机的“心脏”。通常为两叶或三叶型,采用高强度合金钢或铸铁精密加工而成,表面可能进行特殊硬化处理。两转子通过高精度齿轮保持同步反向旋转,在机壳内形成周期性变化的容积,从而实现气体的吸入和排出。其型线设计、加工精度和间隙控制是保证风机性能、效率和低噪音的关键。
同步齿轮:安装在转子轴端,确保主动转子与从动转子之间保持精确的相位关系(通常为90度或60度),避免相互接触。齿轮通常采用优质合金钢,经渗碳淬火磨齿工艺制造,精度等级高。
主轴与轴承:主轴承载转子并将其扭矩传递给联轴器。轴承通常采用重型滚子轴承和角接触球轴承组合,以承受径向力和轴向力。轴承的选型、安装和润滑状况直接决定风机的运行寿命和可靠性。
轴密封:用于防止机壳内的润滑油泄漏和外部杂质进入。常见形式有骨架油封、迷宫密封、填料密封或机械密封。浮选风机环境潮湿多尘,密封的可靠性尤为重要。
3.2 辅机系统关键配件
驱动系统:通常由电机(提供动力)、联轴器(连接电机与风机主轴,传递扭矩并补偿对中误差)和底座(支撑和固定机组)组成。电机的功率选择必须满足风机在最大工作压力下的轴功率需求。
润滑系统:主要包括齿轮箱(存放润滑油)、润滑油(对齿轮和轴承进行润滑和冷却)。需要定期检查油位、油质,并按规定周期更换润滑油。
进气消声器与过滤器:进气消声器降低进气噪音。进气过滤器是保护风机的第一道防线,能过滤空气中的粉尘颗粒,防止转子磨损和间隙增大。在选矿厂粉尘环境中,必须保持过滤器清洁或定期更换。
排气消声器与安全阀:排气消声器降低排气噪音。安全阀是重要的安全保护装置,当排气压力超过设定值时自动开启泄压,防止风机和管道系统超压损坏。
仪表与控制系统:包括压力表(监测进、排气压力)、温度计(监测轴承、润滑油温度)等。现代风机还可能配备振动传感器、温度传感器,并集成到PLC控制系统实现自动启停、报警和连锁保护。
第四章 CJ130-1.35型鼓风机常见故障分析与修理流程
风机在长期运行中难免出现故障。及时准确的判断和修理是保障生产的关键。
4.1 常见故障现象、原因分析与处理措施
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故障现象 |
可能原因 |
检查与处理措施 |
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风量不足 |
1. 进口过滤器堵塞。
2. 管道系统泄漏。
3. 转子磨损,间隙过大。
4. 电机转速不足(电压低、皮带打滑等)。
5. 安全阀误动作或泄漏。 |
1. 清洁或更换过滤器。
2. 检查并紧固所有连接法兰和阀门。
3. 检查转子间隙,必要时更换转子或调整。
4. 检查电源电压,检查皮带张紧度。
5. 校验或修复安全阀。 |
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排气压力过高 |
1. 出口管道堵塞或阀门未全开。
2. 浮选槽液位过高或充气器堵塞。
3. 排气系统阻力增加。 |
1. 检查并疏通管道,确保阀门开启到位。
2. 调整浮选槽液位,检查清理充气器。
3. 检查排气消声器等部件是否堵塞。 |
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风机过热 |
1. 润滑油量不足或油质恶化。
2. 润滑油牌号不正确。
3. 冷却系统故障(如冷却水管堵塞)。
4. 转子与机壳摩擦。
5. 超压运行。 |
1. 补充或更换规定牌号的润滑油。
2. 使用制造商推荐的润滑油。
3. 检查并清理冷却系统。
4. 停机检查转子间隙,查找摩擦原因。
5. 调整工况至额定压力以下。 |
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异常振动与噪音 |
1. 地脚螺栓松动。
2. 联轴器对中不良。
3. 轴承磨损或损坏。
4. 齿轮磨损或啮合不良。
5. 转子动平衡破坏(如粘附物料)。
6. 基础刚度不足。 |
1. 紧固地脚螺栓。
2. 重新校正联轴器对中。
3. 更换轴承。
4. 检查齿轮,必要时更换。
5. 清理转子,必要时重新做动平衡。
6. 加固基础。 |
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润滑油泄漏 |
1. 密封件老化或损坏。
2. 油封安装不当或唇口磨损。
3. 呼吸阀堵塞导致箱体内压过高。
4. 结合面螺栓松动或密封胶失效。 |
1. 更换失效的密封件。
2. 更换油封,确保正确安装。
3. 清理或更换呼吸阀。
4. 紧固螺栓,重新涂抹密封胶。 |
4.2 系统性修理流程
对于重大故障或计划性大修,应遵循严谨的流程:
准备工作:
安全第一:切断电源,挂上“禁止合闸”警示牌。关闭进出口阀门,对系统进行泄压和隔离。
工具与资料准备:准备合适的拆装工具、起重设备、测量工具(千分尺、百分表、水平仪等)、新的备件(密封件、轴承等)和风机总图、零件图、技术说明书。
现场清理:清洁风机周围环境,铺设作业平台。
拆卸与检查:
由外至内:依次拆卸辅机管路(油管、气管)、联轴器罩、电机、消声器、过滤器等。
主体拆卸:放净齿轮箱内润滑油。拆下端盖壳体螺栓,使用顶丝均匀顶开端盖。注意做好标记,保证回装原位。
核心部件检查:
转子:检查叶轮表面有无磨损、划痕、腐蚀。使用塞尺测量转子与机壳、转子与转子之间的径向间隙,以及转子与端盖之间的轴向间隙,与标准值对比。
齿轮:检查齿面有无点蚀、磨损、胶合现象,检查啮合间隙。
轴承:转动轴承听其有无异响,检查有无松动、滚道磨损等。
轴与密封:检查轴颈有无磨损、拉伤,检查密封件磨损情况。
机壳与端盖:检查有无裂纹、磨损。
修理与更换:
清洗:使用清洗剂彻底清洗所有零件,用压缩空气吹干。
修复:对于轻微磨损的轴颈可采用镀铬等方法修复。转子间隙可通过调整端盖垫片厚度进行微调。但若磨损超标,必须更换新件。
更换:严格按照技术要求更换所有损坏或达到寿命的零件,特别是轴承、密封件、齿轮等。安装新轴承时最好采用热装法(油加热)。更换密封件时注意安装方向和唇口保护。
装配与调整:
逆序装配:按拆卸的相反顺序进行装配。所有结合面应清理干净,涂抹适量密封胶。
关键调整:
转子间隙调整:这是罗茨风机装配的核心。通过增减端盖与机壳之间的调整垫片,并使用百分表精确测量,确保径向和轴向间隙在厂家规定的公差范围内。间隙过小会导致摩擦卡死,过大会导致内泄漏增加、效率下降。
齿轮啮合调整:确保齿轮标记对正,啮合间隙符合要求。
联轴器对中:重新安装电机后,必须使用百分表进行精确对中,保证径向和轴向偏差在允许范围内,避免振动和轴承损坏。
试运行与验收:
手动盘车:装配完成后,手动盘动转子数圈,确认转动灵活,无卡涩和摩擦声。
加油:加入规定牌号和数量的润滑油。
点动试车:瞬间启动电机,确认风机旋转方向正确。
空载运行:逐渐开启进出口阀门,空载运行一段时间,监测振动、噪音、温升是否正常。
负载运行:逐步加载至额定工况,全面检查各项参数(电流、压力、温度、振动等),稳定运行一段时间后,确认无异常方可交付使用。
第五章 浮选风机的日常维护与节能运行
“预防为主,维修为辅”是设备管理的黄金法则。对于CJ130-1.35这类关键设备,日常维护至关重要。
日常巡检:
听:运行声音是否平稳,有无异常撞击或摩擦声。
摸:用手背触摸轴承座、机壳,感觉温度是否异常升高(通常不超过70℃)。
看:检查压力表、电流表读数是否正常;观察有无漏油、漏水现象;检查地脚螺栓有无松动。
闻:有无绝缘烧焦或润滑油过热产生的异味。
定期维护:
每班:排放油气分离器(如有)中的冷凝水。
每周:清洁进气过滤器滤芯(视环境粉尘情况缩短或延长周期)。
每月:检查润滑油油质,必要时补充或更换。检查皮带张紧度(若为皮带传动)。
每半年至一年:全面更换润滑油。清洗油路系统。校验安全阀、仪表。
根据运行小时数:定期检查轴承、齿轮状况,预测性更换易损件。
节能运行建议:
保持过滤器清洁:堵塞的过滤器会增加进气阻力,导致能耗上升。
优化管道布局:减少不必要的弯头、阀门,降低管道阻力。
按需供气:根据浮选工艺需求,通过变频调速或调节阀门开度来调整风量风压,避免“大马拉小车”。
加强保温:对于在寒冷地区运行的风机,对机壳和油路进行保温可减少热量损失。
定期维护:保持风机处于最佳运行状态本身就是最有效的节能。
结论
CJ130-1.35型鼓风机作为浮选工艺中的关键动力设备,其型号编码清晰定义了其基本性能参数。深入理解其结构原理、熟练掌握其配件功能与维护要点、并能快速准确地诊断和排除故障,是保障选矿生产稳定、高效、低耗运行的核心能力。本文通过对该型号风机的系统解析,希望能为一线风机技术人员提供切实可行的理论指导和实践参考,最终提升设备管理水平,为企业的安全生产和降本增效贡献力量。
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