浮选(选矿)专用风机CJ350-1.38基础知识与深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选风机、多级离心鼓风机、CJ350-1.38、型号解析、风机配件、风机修理、选矿设备

引言

在矿物加工领域，浮选工艺是实现矿物高效分离与富集的核心技术之一。该工艺依赖于向矿浆中充入大量细小、均匀的气泡，使目标矿物颗粒选择性附着于气泡之上并上浮至液面，从而实现与脉石矿物的分离。在这一复杂的气-液-固三相物理化学过程中，提供稳定、足量且压力适宜的空气是决定浮选效果优劣的关键。浮选（选矿）专用多级离心鼓风机，正是为满足这一苛刻需求而设计的核心动力设备。它如同浮选工艺的“肺部”，其性能直接关系到精矿品位、回收率以及整个选矿厂的生产效率与能耗指标。

本文将以浮选专用多级离心鼓风机型号CJ350-1.38为具体研究对象，结合笔者在风机技术领域的实践经验，系统阐述其工作原理，深度解析型号编码规则，详细介绍核心配件构成，并探讨常见故障分析与维修保养策略，旨在为选矿厂设备管理人员、风机操作与维护人员提供一份具有实用价值的参考资料。

第一章 浮选工艺对风机的核心要求与多级离心鼓风机的工作原理

1.1 浮选工艺用风的特殊性

浮选工艺并非简单地向矿浆中通气，其对供风系统有着明确且严格的要求：

恒定的风量（流量）：浮选槽内的气泡数量直接取决于单位时间内通入的空气量。风量的波动会直接导致气泡数量的变化，进而影响矿物与气泡的碰撞概率和附着效率，造成浮选过程不稳定，精矿质量与回收率起伏。因此，风机必须能够在设定的流量下稳定运行，抵抗管网阻力变化的干扰。 稳定的风压：风机需要提供足够的压力以克服浮选槽液位的静压、管道沿程阻力、局部阻力（如阀门、弯头）以及充气装置（如叶轮定子组、陶瓷扩散器等）的阻力。压力不稳定会导致气泡尺寸分布不均、大气泡增多，甚至造成液面翻花，破坏浮选环境。浮选所需压力通常在0.8至1.5个大气压（表压）之间，属于低压力范畴。 洁净无油的空气：浮选是敏感的物理化学过程，空气中若含有油分或其他污染物，会严重干扰浮选药剂的性能，改变矿物表面的疏水性，导致浮选指标恶化。因此，供风必须是洁净的。 连续可靠的运行：选矿厂通常24小时连续生产，风机作为关键设备，其可靠性至关重要。任何非计划停机都将导致全线停产，造成巨大的经济损失。 较高的运行效率：风机是选矿厂的能耗大户，其运行效率直接影响生产成本。高效、节能的风机是现代化选矿厂的必然选择。

1.2 多级离心鼓风机的工作原理

多级离心鼓风机是满足上述要求的理想设备。其工作原理基于动能转换为压力能。

基本工作流程：空气从进风口吸入，进入第一级叶轮。叶轮在高速电机的驱动下旋转，叶片对气体做功，使气体获得极高的动能（速度）和一定的压力能。高速气体随后流入扩压器，在扩压器内，流道截面积逐渐增大，气体流速降低，根据伯努利方程，气体的部分动能被转化为压力能。接着，气体经回流器导流，进入下一级叶轮，重复上述过程。每经过一级叶轮和扩压器，气体的压力就得到一次提升。

“多级”的意义：对于浮选所需的较低压力，单级离心风机往往难以高效实现，或者需要极高的转速。采用多级串联的结构，可以将总的压升分配到多个级中，每一级在各自的最佳效率点附近工作，从而使得风机在达到所需压力的同时，整体效率更高，运行更平稳，转速也可控制在合理范围内。

与罗茨鼓风机相比，多级离心鼓风机在相同工况下通常具有更高的效率，特别是中大型风量场合，节能效果显著。其输出的气流更加平稳，脉动小，噪音相对较低。同时，由于采用迷宫密封等非接触式密封，可确保输送空气的洁净无油。

第二章 风机型号CJ350-1.38深度解析

参照提供的型号规则，我们对CJ350-1.38进行逐项解读：

“CJ”：这是风机的系列代号。“C”通常代表离心鼓风机（Centrifugal Blower）。“J”在此特定语境下，代表“选矿专用”（可能源于“J”为“矿”的拼音首字母或特定企业标识）。因此，“CJ”整体表示这是一款专为选矿浮选工艺设计和优化的多级离心鼓风机系列。该系列风机在材料选择、结构设计、性能曲线等方面都充分考虑了浮选工况的连续、稳定、耐用的要求。与之类似的还有“CF”等系列，可能代表不同的设计侧重或制造商的产品线划分。 “350”：此数字直接指明了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”。即，该风机在设计工况下，每分钟能够输送350立方米的空气。这个流量参数是选型的首要依据，需要根据浮选生产线的总用气量（由浮选槽数量、槽体容积、充气量要求等因素决定）来确定。流量是风机最重要的性能参数之一。 “-1.38”：此部分表示风机的出口压力。根据惯例，此处的压力单位是“公斤力每平方厘米”或俗称的“公称大气压”（约等于0.1兆帕）。因此，“-1.38”意味着该风机的出口绝对压力为1.38个大气压。需要注意的是，这通常是绝对压力值。为了更直观地理解其做功能力，我们常使用“表压”的概念，即风机出口压力与进口环境大气压之差。若假设进口压力为标准大气压（1.033公斤力/平方厘米，约1个大气压），则此风机的出口表压约为 1.38 - 1 = 0.38 公斤力/平方厘米，或约37.3千帕。这个压力值必须大于等于浮选系统所需的总阻力。 进风口压力说明：在型号“CJ350-1.38”中，并未使用“/”符号附带进风口压力值。根据规则，这表示其设计的标准进风口压力为1个标准大气压（绝对压力）。这意味着风机性能参数（如流量、功率）是基于标准进气条件（通常指压力101.325 kPa，温度20℃，相对湿度50%）标定的。如果风机实际安装地点的海拔较高，大气压力低于标准值，或者进气管路存在较大阻力导致进口负压，则风机的实际排气量和压力都会受到影响，需要进行换算和修正。

综合理解：CJ350-1.38型号机是一款专为选矿浮选设计的离心鼓风机，它能够在标准进气条件下，每分钟输送350立方米的洁净空气，并使其压力提升至1.38个绝对大气压（表压约0.38公斤力/平方厘米），以满足特定浮选作业线的用气需求。

第三章 CJ350-1.38风机核心配件解析

一台完整的多级离心鼓风机由多个精密部件协同工作构成。了解这些配件的功能、材料和结构，是进行正确维护和修理的基础。主要核心配件包括：

3.1 转子总成

这是风机的“心脏”，是做功的核心部件。

主轴：通常采用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo）锻造而成，经过调质热处理以获得优异的综合机械性能（高强度、高韧性）。轴上有多处轴颈用于安装轴承，以及各级叶轮的安装位，精度要求极高。 叶轮：是能量转换的关键。CJ系列风机叶轮多采用后向叶片设计，效率高、性能曲线稳定。材料根据输送介质和强度要求，可能选用优质碳素钢、低合金结构钢或不锈钢。叶轮需经过动平衡校正，确保在高转速下平稳运行。叶轮通过过盈配合或键连接固定在主轴上。 平衡盘：由于多级叶轮轴向排列，会产生显著的轴向推力。平衡盘是平衡大部分轴向推力的关键部件，它通过产生一个反向的推力，减轻推力轴承的负荷。它安装在高压端，与平衡鼓（或平衡套）形成微小间隙。 联轴器：用于连接风机主轴和电机轴，传递扭矩。常用类型有膜片式联轴器（允许少量偏斜，不需润滑）或齿式联轴器（需润滑）。其对中精度要求极高，不良对中是振动和故障的主要根源。

3.2 定子总成

这是风机的“躯干”，容纳并引导气流。

机壳（气缸）：通常为铸铁或铸钢件，水平剖分式结构，便于安装和检修内部转子。它容纳了各级叶轮、扩压器和回流器，形成密闭流道。 扩压器与回流器：扩压器固定于机壳内，位于每级叶轮出口后方，将气体动能转化为压力能。回流器则引导气体从扩压器平稳进入下一级叶轮入口。它们通常由铸铁制成，流道型线经过精心设计以减小损失。 进气室与排气室：分别位于机壳的两端，引导气体平稳进入首级叶轮和从末级排出。其设计影响进气效率和气流稳定性。

3.3 轴承与润滑系统

支撑轴承：采用滑动轴承（径向轴承）和推力轴承（止推轴承）。滑动轴承承受转子重力产生的径向载荷，常用形式有圆瓦轴承、椭圆瓦轴承等，依靠油膜润滑。推力轴承则承受剩余的轴向推力，确保转子轴向定位。轴承的运行状态（温度、振动）是风机健康的重要指标。 润滑系统：对于CJ350这类中型风机，通常配备独立的强制润滑系统，包括主辅油泵、油箱、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的油路管道。润滑油不仅起润滑作用，还带走轴承产生的热量。油压、油温、油质是监控重点。

3.4 密封系统

为确保洁净无油供风和防止气体泄漏，密封至关重要。

级间密封与轴端密封：多采用迷宫密封。这是一种非接触式密封，通过在转子和定子上加工出一系列齿和槽，形成多次节流膨胀的微小间隙，极大限度地减少气体泄漏。迷宫密封结构简单、可靠、寿命长，无需维护。 油封：用于轴承箱端盖，防止润滑油泄漏。

3.5 监测与控制系统

现代风机都配备完善的仪表系统。

温度监测：轴承温度（铂热电阻）、润滑油温、排气温度。 振动监测：在轴承座安装振动传感器，实时监测振动速度或位移值，是预测性维护的关键参数。 压力监测：进气压力、排气压力、润滑油压力。 控制系统：通常由PLC实现，具备启停逻辑控制、过程参数显示、报警连锁停机（如油压低、温度高、振动大）、防喘振控制等功能。

第四章 CJ350-1.38风机常见故障分析与修理维护

风机的高可靠性建立在规范的维护和及时的修理之上。

4.1 日常维护与定期检查

日常巡检：听声音（有无异响）、摸振动（初步感觉）、看仪表（压力、温度、油位是否正常）、查泄漏（油、气）。 定期保养：
定期更换润滑油和油过滤器。 清洗油冷却器。 检查并紧固地脚螺栓和联轴器螺栓。 定期对振动、温度数据进行趋势分析。

4.2 常见故障分析与处理

振动超标
原因：转子不平衡（叶轮结垢或磨损）、对中不良、轴承损坏、地脚螺栓松动、喘振、基础刚性不足。 处理：停机检查。首先检查对中和地脚螺栓。若无效，需解体检查转子动平衡（需专业平衡机校正）和轴承状态。清除叶轮污垢，磨损严重需修复或更换。
轴承温度过高
原因：润滑油不足或变质、油路堵塞、冷却效果差（冷却器结垢）、轴承间隙过小或损坏、负载过大。 处理：检查油位、油质、油压和油温。清洗冷却器。若问题依旧，需检查轴承间隙和磨损情况，必要时更换轴承。
风量或压力不足
原因：进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、转速降低（如皮带传动打滑）、叶轮磨损严重、管网阻力实际高于设计值。 处理：清洗或更换进口滤芯。停机测量并调整迷宫密封间隙（需遵循厂家标准）。检查驱动系统转速。检查叶轮状态。
润滑油压力异常
压力低：油泵故障、滤网堵塞、安全阀设定值过低或泄漏、油路泄漏。 压力高：油温过低、油路堵塞、安全阀设定不当。 处理：根据具体情况排查油泵、过滤器、安全阀和油路。
喘振
现象：风机流量减小到一定程度时，出现气流周期性振荡，伴随剧烈的振动和异响，对风机危害极大。 原因：风机在非稳定工况区运行，通常发生在出口压力高而流量过小时。 处理：立即开大出口阀门或打开防喘振阀，增大流量，使工况点移出喘振区。优化操作，确保风机始终在稳定区运行。

4.3 大修流程简介

当风机运行时间达到规定周期或出现严重故障时，需进行解体大修。

停机、隔离、排油。 拆卸：按顺序拆卸联轴器、进出口管路、辅助管线、上机壳等。 吊出转子：小心吊出转子总成，放置在专用支架上。 检查与测量：
转子：检查叶轮、主轴、平衡盘等有无裂纹、磨损、腐蚀。进行无损探伤。必要时进行动平衡校正。 密封：测量所有迷宫密封的径向和轴向间隙，与标准值对比，超差需更换。 轴承：检查巴氏合金层有无脱落、磨损、裂纹。测量轴承间隙。 机壳与流道：检查有无裂纹、腐蚀，流道是否光滑。
修理与更换：对磨损件进行修复（如喷涂）或更换新件。更换所有O型圈、垫片等密封件。 回装：按逆序仔细回装，确保清洁。关键步骤如轴承安装、迷宫间隙调整、联轴器对中必须严格按照技术标准执行。 调试：大修后首次启动需缓慢盘车，点动检查转向，然后空载运行，逐步加载，密切监测所有参数直至正常。

结论

浮选专用多级离心鼓风机CJ350-1.38是选矿厂浮选车间的关键设备。深刻理解其型号含义、掌握其结构原理、熟悉其核心配件、并能够实施科学的维护与精准的修理，是保障浮选生产稳定、高效、低耗运行的根本。设备管理人员应建立以预防为主、预知维修为辅的全生命周期管理理念，通过日常精细化和定期规范化的工作，最大限度发挥CJ350-1.38风机的性能，延长其使用寿命，为选矿企业的安全生产和降本增效做出贡献。

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