王艷紅

摘 要：通過分析四礦三水平通風現狀，闡述了新型風機的技術原理、創(chuàng)新點和使用效果。

關鍵詞：新型風機；軟起動裝置；“一鍵式”倒臺；經濟效益

中圖分類號：TD441 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.074

1 研究內容

四礦為瓦斯突出礦井，原煤生產能力為3.0×106 t/年，三水平設計服務年限20年。經通風網絡計算，三水平最大風量為304 m3/s，最小157 m3/s，最大負壓3 536 Pa，最小2 122.2 Pa。北主扇風機負壓最高達到4 900 Pa，高負壓運行已經對北主扇主通風機的運行和礦井安全構成嚴重威脅。現有主通風機風量已不能滿足三水平煤層開采供風需求。

為解決此問題，四礦有關單位經過充分考察論證，選用北京燕山風機廠生產的型號為FBCDZ-10-№38型風機，配用YBF800M1-10，2×1 200 kW型風機，用高壓隔爆型三相異步電動機，采用NC3S6/250軟啟動柜進行啟動。該風機具有氣動性能優(yōu)良、效率高、振動小、噪聲低、高效區(qū)域廣的優(yōu)點，最高靜壓效率達85%以上，比同類產品高5%～10%，具有明顯的節(jié)能效果。

2 技術原理

在三水平主扇安裝兩臺主通風機型號為FBCDZ-10-№38，配用YBF800M1-10，2×1 200 kW型風機用高壓隔爆型三相異步電動機，使用許繼公司生產的KYN28A-12（Z）鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜，采用NC3S6/250軟啟柜進行軟啟動。風機前期效率不低于80%，后期效率不低于85%，且風機調節(jié)余量較大，反風量不小于70%.

3 主要指標、優(yōu)點和特點

3.1 主要指標

主要指標如下：

電機功率：2×1 200 kW；

風量：5 520～34 560 m3/min；

靜壓：1 480～5 840 Pa。

3.2 優(yōu)點

電動機的優(yōu)點有：①具有軟起動裝置，氣動性能優(yōu)良、效率高、振動小、噪聲低；②具有防止誤操作聯鎖裝置，可實現自動倒風門和不停風“一鍵式”操作倒臺，且有自動防水槽通風機的工況及其合理工作段。

3.3 特點

3.3.1 工況點

將網絡風阻特性曲線與通風機特性曲線畫在同一坐標中，兩曲線的交點就是它的工況點。軸流式通風機特性曲線呈馬鞍形，且有駝峰點，工況點需選擇在駝峰的右側，才能保證其穩(wěn)定性，從經濟性考慮，要求通風機的靜壓效率大于60%，運行工況點的喧雜應不低于最高效率的85%～90%最為經濟。

3.3.2 滿足“五防”要求

啟動柜設有防止誤操作連鎖裝置，滿足“五防”要求：①儀表室門上有提示性的按鈕或KK型轉換開關，以防止誤合、誤分斷路器，手車位置與二次插頭設有連鎖，手車在工作位置，二次插頭被鎖定不能拔出。防止帶負荷分、合隔離開關。斷路器手車在試驗或工作位置時，斷路器才能合分，而且在斷路器合閘之后，斷路器無法移動。②斷路器與接地開關機構連鎖，防止帶電合接地開關。③防止接地開關未分前合斷路器。只有當斷路器手車退出柜體后，接地開關才能合閘，同時手車不能進入柜體，手車在柜內時，接地開關不能合閘。④斷路器在進入柜體之后，下門及后門無法打開，防止了誤入帶電間隔。另外，啟動柜加裝了欠壓脫扣裝置。

3.3.3 設有微機保護裝置

微機保護裝置包括WXH-831D電機保護測控裝置（起動柜）、WXH-832D線路保護測控裝置（電源柜）、WXH-831D電壓互感器監(jiān)測裝置（PT柜）和WBT-831D備自投裝置（聯絡柜）。

3.3.4 裝置功能

裝置功能主要有：①方向（低壓）過流保護，判別是起動大電流還是短路電流。②加速保護，過流加速投入。③過負荷保護。④零序過流保護，保護系統(tǒng)接地故障。⑤低周減載。系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過快超過滑差閉鎖值時瞬間閉鎖低頻減載。⑥低壓減載。系統(tǒng)電壓下降過快，超過滑差閉鎖定值時瞬時閉鎖低壓減載。⑦手合同期。合閘條件，開關處于跳位，滿足手合周期條件。⑧裝置故障告警。保護裝置的硬件發(fā)生故障，LED可以顯示故障信息，并閉鎖保護的開出回路，同時發(fā)中央信號。

4 創(chuàng)新點

創(chuàng)新點在于：①風機主副風門采用百葉窗形式，能夠實現自動或手動開閉。②風機配帶在線監(jiān)測裝置，能現場監(jiān)測風機風量、負壓、效率、軸功率、軸承測溫、風機電機定子繞組溫度、電機電流、電壓等參數并打印記錄，同時具有故障自診斷功能。③軟起動具備對電機和軟起動的全面保護，因此在電機軟起動、運行和停止過程中，電機的保護可由軟起動自帶保護功能完成。④風機風道外加裝自動防水槽，使風機內凝聚而成的水自動流入水槽，然后通過管子流入下水道。⑤在風機前刪欄處加裝鋼網，保證了風機的運行安全。⑥該風機安裝較為簡單，對基礎要求不高。⑦采用軟啟動裝置實現平滑啟動。⑧可實現“一鍵式”倒臺、不停風倒臺。

5 經濟效益

根據平煤集團四礦提供的現場試驗數據和三水平主扇風機節(jié)能效益計算，維修人員可減少6人，減少工資支出（以人均工資3.5萬元計算）21萬元；三水平正式開采后，按年產6.0×105 t計算，每年創(chuàng)造效益約21 600萬元，經濟效益共計約21 621萬元。

6 社會效益

該風機自2011-11投入使用以來，解決了四礦長期以來制約生產的供風不足、原有主扇高負壓運行等問題，消除了安全隱患，對保證礦井安全生產和可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。同時，該風機改造提高了設備的可靠性，降低了事故率，而且由于節(jié)能效果明顯，有效降低了噸煤成本費用，達到了節(jié)支降耗的作用，也方便了司機操作與設備維護，為安全供風奠定了基礎。

7 結束語

隨著礦井開采的不斷延伸，采用軟啟動、“一鍵式”倒臺、不停風倒臺的軸流式通風機在技術改造方面顯得更為迫切和重要。旋軸流式通風機在我國礦山企業(yè)中的廣泛應用和自動化產品的不斷成熟為我們充分發(fā)揮對旋軸流式通風機的綜合技術優(yōu)勢提供了更為廣闊的應用前景。

參考文獻

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[3]白銘聲，陳祖蘇.流體機械[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

〔編輯：王霞〕