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        變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)機中的應(yīng)用

        2019-07-12 11:54:20王姝荔沈陽風(fēng)機廠有限公司
        消費導(dǎo)刊 2019年33期
        關(guān)鍵詞:煤礦效果設(shè)備

        王姝荔 沈陽風(fēng)機廠有限公司

        一、在煤礦主通風(fēng)機上應(yīng)用變頻技術(shù)的意義

        相較于傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)方法,煤礦中主通風(fēng)機變頻技術(shù)的應(yīng)用,能有效達到節(jié)能目標。尤其是在變頻器三相輸出電壓波形處理過程中,異步電動機的電流能形成高次諧波,引起電動機自身的損耗,因此,借助高效低耗的電動機,可在一定程度上減少繞組銅損和鐵芯損耗問題,確保中間變壓過程得到有效處理。值得一提的是,在變頻裝置應(yīng)用后,當電壓的波動幅度范圍控制在 -30%~+15%之間時。依舊能夠滿足系統(tǒng)構(gòu)架的平穩(wěn)搭建,確保通風(fēng)機的穩(wěn)定運行,滿足節(jié)能要求。

        二、變頻技術(shù)在通風(fēng)機的應(yīng)用中應(yīng)考慮的因素

        (一)能源的節(jié)約

        節(jié)能減排,降低能耗是目前國家提出的硬性指標,將變頻技術(shù)應(yīng)用在通風(fēng)機中是降低能耗的關(guān)鍵問題。因此,在選擇相應(yīng)的變頻設(shè)備時,就應(yīng)選擇直供式的變頻設(shè)備,并檢查變頻設(shè)備的電壓是否與供電電壓一致,這樣能更好的提高整套設(shè)備的匹配度。變頻設(shè)備的選用,還應(yīng)考慮其是否對高次諧波具有抑制作用,避免其在使用中影響其他設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。變頻設(shè)備作為煤礦生產(chǎn)中的重要設(shè)備,其運行安全性在一定程度上影響著整個系統(tǒng)的安全質(zhì)量。因此,對于變頻設(shè)備的選擇,還應(yīng)考慮其在使用時是否受正常電壓波動的影響,倘若受影響較大,就應(yīng)避免對其使用,否則就會給整個井下電網(wǎng)運行帶來影響。為了避免變頻設(shè)備在使用時出現(xiàn)鐵芯損害等問題,就應(yīng)選擇使用能耗低、效率較高的變頻設(shè)備,充分的發(fā)揮其使用性能,以此來為礦井生產(chǎn)活動的安全性提供一個良好的環(huán)境。

        (二)可靠安全性能

        為了提高變頻通風(fēng)設(shè)備的安全可靠性能,在設(shè)置變頻設(shè)備的工作頻率時,就可設(shè)置相應(yīng)的負頻率,確保發(fā)揮出變頻設(shè)備的使用性能。此外,還應(yīng)根據(jù)風(fēng)壓和流量的數(shù)值,對通風(fēng)機的葉片角度進行合理調(diào)節(jié),提高變頻通風(fēng)設(shè)備的使用安全性。在井下,還應(yīng)定期的開展反風(fēng)演習(xí)工作,避免出現(xiàn)緊急情況下通風(fēng)機不能正常工作的情況。此外,工作人員還應(yīng)定期的檢查通風(fēng)機設(shè)備的使用情況,確保井下的流量正常,為后期維修和保養(yǎng)工作的展開奠定堅實的基礎(chǔ)。

        三、變頻節(jié)能原理

        變頻節(jié)能的原理是通過改變通風(fēng)機設(shè)備的運行轉(zhuǎn)速從而起到調(diào)節(jié)作用,其中主要采用的三種方式有:調(diào)整風(fēng)機的轉(zhuǎn)差率、電動機極對數(shù)或風(fēng)機電源初始的固有頻率值。實操中,通過調(diào)節(jié)風(fēng)機電源初始頻率值能夠很好的達到通風(fēng)機變頻調(diào)速的目的,該方法較為簡單便捷,且采用該方法還能對風(fēng)機流量進行平移調(diào)整,在一定范圍內(nèi)增大流量區(qū)。依據(jù)流體力學(xué)的固有定律可知,當風(fēng)機轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)動速率方面發(fā)生改變時,與之相對應(yīng)的流量、壓力、功率、密度及轉(zhuǎn)速間的相關(guān)性被定義為:流量和轉(zhuǎn)速成一次方正比例關(guān)系,壓力和轉(zhuǎn)速二次方成正比例關(guān)系,軸功率和轉(zhuǎn)速三次方成正比例關(guān)系。由此得出,若實際工況所需的流量低于電動機功率所輸出的最大流量時,可通過降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速便可促使與之相對應(yīng)的功率依據(jù)轉(zhuǎn)速三次方的規(guī)律顯著下調(diào)。因而,將變頻調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用到通風(fēng)機系統(tǒng)中,可以滿足同一環(huán)境下,不同工況的需求,從而達到良好的節(jié)能降耗效果。

        四、改造方案

        要想解決煤礦通風(fēng)機設(shè)備電能過耗的問題,達到理想的節(jié)能目標,就必須采用變頻節(jié)能技術(shù),全方位開展項目改造工作。一般而言,進行礦用通風(fēng)機的節(jié)能改造可選方案相對靈活,各項節(jié)能技術(shù)所達到的節(jié)能效果也不盡一致。目前較為常用的煤礦通風(fēng)節(jié)能技術(shù)主要是改變通風(fēng)機機型、改造管路設(shè)計、調(diào)節(jié)運行狀態(tài)等進行改造處理。

        為達到較為理想的節(jié)能效果,較為可行的方案是對通風(fēng)機的工作區(qū)間做出自動化調(diào)整,可選用的方法有:1.改變通風(fēng)設(shè)備入口阻力,節(jié)流調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)節(jié)大多是在通風(fēng)機轉(zhuǎn)速保持恒定的狀態(tài)下進行的,通過改變?nèi)肟谡{(diào)節(jié)閥的角度來控制進口阻力,進而來調(diào)整其曲線,達到對流量的控制。通過具體分析發(fā)現(xiàn),采用該方法,實操控制力差,效果并不顯著;2.采用液力耦合器進行通風(fēng)設(shè)備運行速度調(diào)節(jié)。在電動機保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動速度的狀態(tài)下,利用對耦合器泵輪及渦輪轉(zhuǎn)動速度的調(diào)節(jié)達到對通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速調(diào)控,其原理是通過液體傳導(dǎo)扭矩來實現(xiàn)對風(fēng)機轉(zhuǎn)速的控制。經(jīng)實踐檢驗表明采用這一種方法可達到一定的風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)控效果,有著較為普遍的應(yīng)用性。然而伴隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,此項技術(shù)因其所存在的占地面積大、調(diào)速效果有限等不足而逐漸被新型技術(shù)所取代;3.應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)。和上述兩種較常用到的調(diào)節(jié)通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度方法相比,這項技術(shù)不僅應(yīng)用效果顯著且有著較高的成熟度,是當前實現(xiàn)煤礦通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度精準調(diào)控的有效方法,可達到較為顯著的節(jié)能降耗效果。且此項技術(shù)的應(yīng)用還具有典型的低成本特點,其關(guān)鍵是基于原基礎(chǔ)新增加了變頻器,在確保不新增額外成本費用的基礎(chǔ)上可實現(xiàn)對通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度的有效調(diào)節(jié),因此在當前的煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中這項技術(shù)的應(yīng)用已十分廣泛。目前,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)機的節(jié)能方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用,已成為井下作業(yè)生產(chǎn)通風(fēng)供給最常用到的一項技術(shù)手段,實現(xiàn)了對整體煤礦通風(fēng)系統(tǒng)自動化水平的全面提升,降低了勞動強度。

        結(jié)束語:不斷的將變頻節(jié)能技術(shù)運用在煤礦通風(fēng)機中,對于有效的促進煤礦生產(chǎn)活動安全性的展開以及實現(xiàn)能源資源的有效節(jié)約都具有至關(guān)重要的作用。因此,我們應(yīng)首先認識與了解通風(fēng)機變頻技術(shù)節(jié)能原理和變頻技術(shù)在通風(fēng)機運行中的重要作用,進而將變頻節(jié)能技術(shù)高效的應(yīng)用在煤礦的通風(fēng)機中,這樣就能提高整個煤礦生產(chǎn)的安全性。

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