浮选(选矿)专用风机C70-1.18型号解析与维护修理全攻略
作者:王军(139-7298-9387)
关键词:浮选风机、多级离心鼓风机、C70-1.18、型号解析、风机配件、风机修理、选矿设备
引言
在矿物加工领域的浮选工艺中,风机扮演着不可或缺的关键角色。浮选是一个通过气泡将有用矿物与脉石分离的物理化学过程,而这个过程需要稳定、持续且特定压力的气流来产生大小适中、分布均匀的气泡。专用风机,特别是多级离心鼓风机,正是为满足这种苛刻工况而设计的核心设备。其性能的优劣直接关系到浮选指标的好坏,进而影响最终的精矿品位和回收率。作为一名风机技术从业者,深入理解浮选专用风机的原理、型号含义、核心配件及维护修理要点,对于保障生产顺行、降低能耗和提升经济效益至关重要。本文将围绕浮选(选矿)专用多级离心鼓风机中一个典型型号——C70-1.18,进行系统性的基础知识普及与深度技术解析。
第一章 浮选工艺对风机的核心要求与多级离心鼓风机的优势
在深入解析特定型号之前,必须首先明确浮选工艺为何对风机有特殊要求,以及多级离心鼓风机为何能成为首选。
1.1 浮选工艺的气源需求
浮选过程依赖于向矿浆中充入空气,并利用浮选药剂的作用,使目标矿物颗粒选择性附着在气泡上,随气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层,从而实现分离。这一过程对气源有如下核心要求:
压力稳定性:浮选槽通常有一定液位深度,风机必须提供足够且稳定的压力以克服液柱静压和管道阻力,确保空气能有效弥散到矿浆底部。压力波动会直接导致气泡大小和分布不均,严重影响浮选效率。
流量可调性:不同的矿石性质、粒度、药剂制度以及不同的浮选阶段(粗选、扫选、精选)对空气流量的需求是不同的。风机需要具备在一定范围内灵活调节流量的能力,以适应工艺变化。
空气洁净与无油:压缩空气中若含有油分、水分或固体颗粒,会污染矿浆,影响药剂效能,甚至堵塞浮选机上的空气弥散器(如微孔陶瓷罩板)。因此,提供洁净、无油的空气至关重要。
连续运行可靠性:浮选生产线通常是连续24小时运转,风机作为关键动力设备,必须具有极高的运行可靠性和耐久性,避免非计划停机造成巨大损失。
能耗效率:风机是选矿厂的能耗大户,其运行效率直接关系到生产成本。高效节能的风机是现代化选矿厂降本增效的关键。
1.2 多级离心鼓风机的技术优势
相较于罗茨鼓风机、单级离心风机等其他类型,多级离心鼓风机在满足上述浮选需求方面展现出显著优势:
高压力与高效率:通过将多个叶轮串联在同一主轴上,每一级叶轮对气体进行逐级增压,从而在单个叶轮转速不至过高的情况下,实现较高的总压比。其流体动力学设计更为完善,尤其在较高压力工况下,效率通常优于罗茨风机。
稳定无脉动的气流:离心式工作原理决定了其输出气流平稳、连续,无罗茨风机固有的气流脉动,这有利于在浮选槽中形成均匀的气泡群,提高分选精度。
无油压缩:采用机械密封或干气密封等技术,可实现传动部件与气流的完全隔离,确保输出的空气绝对无油,满足浮选工艺的洁净要求。
宽泛的工况调节范围:通过进口导叶调节、转速调节(如搭配变频器)等方式,可以在保持较高效率的同时,实现流量和压力的宽范围调节,适应浮选工艺的变化。
高可靠性与长寿命:结构坚固,转子经过精密动平衡校正,运行平稳,振动小,噪音低,维护周期长,适合长期连续运行。
正是基于这些优势,多级离心鼓风机成为了大中型浮选厂的首选气源设备。
第二章 C70-1.18风机型号深度解析
参考您提供的型号规则,我们可以对C70-1.18这一型号进行详细的解读。这套命名规则清晰地传达了风机的基本性能参数,是设备选型、采购和识别的首要依据。
2.1 型号构成分解
“C70-1.18” 可以分解为以下几个部分:
系列代号 “C”:此处的“C”代表了“选矿专用离心鼓风机”系列。这与示例中提到的“CJ”或“CF”属于同一大类,都是为选矿浮选工况特殊设计和优化的离心鼓风机。不同厂家可能会在“C”后附加其他字母(如J,
F等)来细分产品线或代表特定改进,但核心的“C”指明了其选矿专用的身份和离心式结构。
流量参数 “70”:这表示该风机在额定进口条件(通常是进口压力为1个标准大气压,温度20摄氏度)下,其容积流量为每分钟70立方米。这是风机最重要的选型参数之一,直接决定了它能向浮选系统提供多大的气量。对于C70-1.18风机,意味着它每分钟能输送70立方米的自由空气。在选择风机时,需要根据浮选槽的总容积、充气量要求等因素计算出总所需气量,来匹配相应流量的风机。
压力参数 “-1.18”:此参数定义了风机的出口相对压力(表压)为1.18个大气压。换算成更常用的工程单位,约为0.18
MPa (兆帕) 或 1.8 kgf/cm² (公斤力每平方厘米)。这个压力值表示风机能够克服整个送风系统(包括管道、阀门、液位静压以及空气弥散器阻力)的总压损,并确保在浮选槽底部有足够的压力使空气有效弥散。1.18个大气压的出风压力,适用于大多数中等深度的浮选槽工况。
进口压力参数的省略:根据规则,“如果没有’/’就表示进风口压力是1个大气压”。因此,C70-1.18风机的额定进口压力即为标准大气压(0.101325
MPa abs)。它是在吸入标准状态空气的条件下,达到流量70立方米每分钟和出口压力1.18个大气压的性能指标。
2.2 综合性能解读
将以上参数综合起来,C70-1.18型多级离心鼓风机的基本画像就清晰了:它是一台专为选矿浮选设计的,能够在标准吸入条件下,每分钟输送70立方米洁净空气,并将其压力提升至比环境压力高0.18兆帕(即出口绝对压力约为1.18个大气压)的多级离心式鼓风机。
这台风机的流量属于中等偏小规模,适合中小型浮选厂或大型浮选厂的某个独立系列。其压力等级表明它能够应对有相当阻力的浮选系统。工程师在选型时,会将此性能曲线与现场所需的工况点进行比对,确保风机能在高效区内稳定运行。
第三章 C70-1.18风机核心配件解析
一台高效可靠的多级离心鼓风机,离不开其内部各个精密配件的协同工作。了解这些核心配件的功能、材质和常见形式,是进行日常维护和故障诊断的基础。以下是C70-1.18风机的主要核心部件:
3.1 转子总成
这是风机的“心脏”,是实现能量转换的核心部件。
主轴:通常采用高强度合金钢(如40Cr、42CrMo)锻造而成,经过调质处理保证其综合机械性能。所有旋转部件都安装于其上,要求有极高的直线度和表面硬度。
叶轮:是直接对气体做功的零件。多采用后向或径向叶片设计,以获取较高的压力和高效率。材质上,考虑到强度、耐腐蚀性和耐磨性,常选用高强度铝合金(用于低压力级)或不锈钢(如2Cr13、304,用于高压力级或腐蚀性环境)。每个叶轮都经过严格的动平衡校正,以确保运行平稳。
平衡盘/鼓:用于平衡大部分由叶轮产生的轴向推力,减少推力轴承的负荷。它是多级离心风机设计中的关键部件,其间隙控制至关重要。
联轴器:连接风机主轴和电机轴,传递扭矩。常用膜片式联轴器,具有补偿两轴相对偏移、减振和无需润滑的优点。
3.2 定子总成
这是风机的“躯干”,容纳并引导气流。
机壳(气缸):通常为灰铸铁(HT250)或铸钢件,结构厚重以承受内部压力并减少振动。设计成水平剖分式或垂直剖分式,便于转子的安装和检修。内部铸有隔板形成各级蜗室和扩压器。
级间密封:安装在隔板上,用于减少高压级气体向低压级的泄漏,通常采用迷宫密封,其材质多为铜合金或铝合金,确保在轻微碰磨时不会产生火花。
进气室与排气室:引导气体平稳进入第一级叶轮和从最后一级排出,其设计对风机性能有重要影响。
3.3 轴承与润滑系统
径向轴承:支撑转子重量,保持径向定位。一般采用滑动轴承(椭圆瓦或可倾瓦轴承),依靠形成的油膜进行润滑,运行平稳,阻尼性好。
推力轴承:承受剩余的轴向推力,确定转子的轴向位置。通常采用金斯伯雷型或米切尔型可倾瓦块推力轴承。
润滑系统:包括油箱、油泵、冷却器、过滤器和管路。为轴承提供连续、洁净、温度适宜的润滑油。是保证风机长期安全运行的命脉。
3.4 密封系统
轴端密封:防止机壳内气体沿轴向外泄漏,以及外界空气进入(当进口为负压时)。对于要求无油空气的浮选风机,普遍采用干气密封或碳环密封,这两种都是非接触式、无磨损、无需润滑的先进密封技术,能确保空气的绝对洁净。
3.5 调节与控制系统
进口导叶(IGV):安装在风机进气口,通过改变叶片角度来预旋进入的气流,从而在较大范围内调节风机的流量和压力,且比节流调节更节能。是实现工况调节的重要部件。
监测仪表:包括振动传感器、温度传感器(轴承温度、排气温度)、压力表等,用于实时监控风机运行状态,接入PLC或DCS系统,实现预警和连锁停机保护。
第四章 C70-1.18风机常见故障与修理流程详解
即使是最优质的风机,在长期运行后也难免出现故障。系统化的修理是恢复其性能、延长寿命的关键。
4.1 常见故障现象、原因分析与处理措施
排气量不足或压力偏低
原因:进口过滤器堵塞;管道系统泄漏或阻力增大;级间密封或轴端密封磨损严重,内泄漏增大;叶轮通道积垢或磨损;转速未达到额定值(如皮带打滑、变频器问题)。
处理:清洗或更换空气过滤器;检查并堵漏,清理管道异物;停机检查密封间隙,必要时更换;清理或修复/更换叶轮;检查电机和传动系统。
风机振动超标
原因:转子动平衡破坏(叶轮结垢、磨损、零件松动);轴承磨损或损坏;联轴器对中不良;地脚螺栓松动;基础刚性不足;喘振(在小流量工况下运行)。
处理:停机对转子进行现场动平衡或返厂校正;更换轴承;重新找正联轴器;紧固地脚螺栓;加固基础;调整操作工况,避开喘振区,检查导叶和放空阀。
轴承温度过高
原因:润滑油量不足或油质恶化;润滑油冷却效果差(冷却器堵塞、冷却水量不足);轴承安装不当或间隙不合适;轴承本身损坏。
处理:检查油位、油泵,更换润滑油;清洗冷却器,检查冷却水系统;重新调整轴承间隙或安装;更换新轴承。
异常噪音
原因:轴承损坏(连续或间歇性尖锐声);喘振(周期性低沉吼声);转子与静止件摩擦(刺耳刮擦声);齿轮联轴器缺油(金属撞击声)。
处理:根据声音特征判断原因,对应检查轴承、调整工况、检查内部间隙、润滑联轴器。
4.2 系统性修理流程
当风机需要大修时,应遵循严谨的流程。
第一步:停机隔离与准备工作
切断电源,挂上“禁止合闸”警示牌。
关闭进出口阀门,隔离系统。
办理相关作业票证,做好安全措施。
准备齐全的工具、量具、备件和维修资料。
第二步:解体与清洗
按顺序拆卸与电机连接的联轴器、进出口管路、辅助管线(润滑油管、仪表线)。
吊开上机壳,小心吊出转子总成。
对所有零件进行彻底清洗,去除油污和结垢。
第三步:检查与测量
转子:检查主轴有无弯曲、裂纹;测量叶轮口环、轴套等部位的径向跳动;重点检查叶轮的磨损、腐蚀和裂纹情况,必要时进行无损探伤。
密封:测量所有迷宫密封的径向和轴向间隙,与标准值对比,判断磨损程度。
轴承:检查巴氏合金层有无剥落、磨损、裂纹;测量轴承间隙。
机壳与隔板:检查有无裂纹、腐蚀,流道是否光滑。
第四步:修理与更换
转子动平衡:这是大修的核心环节。必须将整个转子总成送至动平衡机上进行精确校正,达到IS
G2.5或更高的平衡精度等级。不平衡是振动的主要根源。
更换磨损件:对超出允许间隙的密封件、磨损严重的轴承、腐蚀穿孔的隔板等,必须予以更换。坚持使用原厂或同等质量的备件。
表面处理:对叶轮等流道部件进行喷砂清理,必要时喷涂耐磨或防腐涂层,以延长寿命。
第五步:回装与对中
按解体的逆顺序回装所有部件。
确保各级叶轮和密封的位置正确。
关键工序—联轴器对中:使用百分表或激光对中仪,精细调整风机与电机的同轴度,确保径向和轴向偏差在允许范围内(通常要求不超过0.05mm)。对中不良是导致振动和轴承损坏的常见原因。
第六步:试车与验收
加注合格的润滑油至规定油位。
手动盘车,确认转动灵活无卡涩。
点动电机,检查转向是否正确。
空载试运行:逐步启动,监测振动、温度、噪音等参数,稳定运行2-4小时。
负载试运行:缓慢加载至额定工况,全面检查性能是否达到要求,确认无泄漏、无异常。
结论
浮选专用多级离心鼓风机C70-1.18是现代选矿厂高效浮选作业的坚实保障。通过对其型号规则的解析,我们可以快速掌握其核心性能参数;通过深入了解其各部件的结构与功能,为日常维护和故障判断奠定了理论基础;而掌握一套科学、规范的修理流程,则是确保风机在生命周期内始终保持良好技术状态、最大限度发挥其效能的关键。作为风机技术人员,不断深化对设备“知原理、懂结构、会维护、精修理”的认知,是提升个人专业技能和保障企业安全生产、提质降耗的根本途径。希望本文能为同行在浮选风机的技术管理工作中提供有益的参考。
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