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        礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造與選型淺談

        2019-11-27 11:44:06李傳昊
        智富時代 2019年9期

        李傳昊

        【摘 要】在礦井生產(chǎn)中,主扇風(fēng)機(jī)是保障生產(chǎn)安全的重要設(shè)備,對礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)行改造,并結(jié)合礦井實際情況科學(xué)選型,有助于提升礦井生產(chǎn)的安全性,同時減少設(shè)備能耗,提升礦井生產(chǎn)的節(jié)能性。為此,本文聯(lián)系實際,圍繞礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造與選型展開探究,以供參考。

        【關(guān)鍵詞】礦井;主扇風(fēng)機(jī);技術(shù)改造;選型

        在國家貫徹實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下,礦產(chǎn)企業(yè)積極響應(yīng)國家號召,不斷加快企業(yè)結(jié)構(gòu)改革與技術(shù)改造,其中,主扇風(fēng)機(jī)技術(shù)改造是重要內(nèi)容。在國家提出的節(jié)能減排新要求下,礦產(chǎn)企業(yè)針對主扇風(fēng)機(jī)高耗能、低效率這一缺陷,對主扇風(fēng)機(jī)的監(jiān)控技術(shù)、聯(lián)軸器、風(fēng)葉等重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造,大大降低了設(shè)備的能耗,提升了設(shè)備的自動化程度與安全性能,讓礦井通風(fēng)效果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)【1】。先聯(lián)系實際,就新時期背景下礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造與選型做具體分析。

        一、礦井主扇風(fēng)機(jī)改造前的選型

        在進(jìn)行礦井主扇風(fēng)機(jī)的選型工作時,需要有一定的理論基礎(chǔ)與實際經(jīng)驗,需要根據(jù)改造主扇風(fēng)機(jī)的可行性論證與優(yōu)化結(jié)果合理確定【2】。如以往設(shè)計與礦井生產(chǎn)經(jīng)驗表明,礦井風(fēng)壓太高時,將出現(xiàn)井下漏風(fēng)問題,這會使礦井生產(chǎn)安全性能大大降低,尤其是在礦井含有大量瓦斯時,礦井非常容易出現(xiàn)通風(fēng)不暢或引發(fā)火災(zāi)等問題,且一旦發(fā)生火災(zāi),火勢很難下控制;但若井下風(fēng)壓過低,則表明風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況不佳,風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低,甚至?xí)霈F(xiàn)喘振現(xiàn)象,此時,風(fēng)機(jī)耗能量將急劇增加,且喘振現(xiàn)象嚴(yán)重時,與之并聯(lián)的其他風(fēng)機(jī)尤其是相鄰風(fēng)機(jī)都會受到影響。此外,在礦井生產(chǎn)中也容易出現(xiàn)風(fēng)扇機(jī)抽力過大問題,這一問題會導(dǎo)致出現(xiàn)脫風(fēng)的幾率增加,嚴(yán)重時會在總回風(fēng)巷增阻調(diào)節(jié),使其實際運(yùn)行效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

        如某礦井選用了AGF2.82-1.58-2型號風(fēng)機(jī),該型號風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為:負(fù)壓3400Pa,風(fēng)量10800m3/min,最大風(fēng)量12000m3/min,最大負(fù)壓3700Pa。但設(shè)備以上參數(shù)與礦井實際通風(fēng)要求不相符,正常的礦井通風(fēng)要求是,風(fēng)量6000m3/min,為達(dá)到以上生產(chǎn)要求,需對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié),降低相應(yīng)風(fēng)量同時加上增阻,一次才能保證整個通風(fēng)系統(tǒng)順暢穩(wěn)定運(yùn)行【3】。結(jié)合以上案例可知,在設(shè)備選型時,礦井的通風(fēng)條件、通風(fēng)要求、周邊自然環(huán)境狀況等都是需要考慮的內(nèi)容,只有在綜合考慮各項影響因素的情況下科學(xué)選型,合理確定設(shè)備參數(shù),才能確保設(shè)備滿足框架礦井各時期對負(fù)壓、通風(fēng)量的需求,進(jìn)而保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,促進(jìn)礦井生產(chǎn)工作安全順利開展,保障人員、設(shè)備安全。

        二、安全節(jié)能要求下的礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造與選型

        (一)葉片的設(shè)計與選用

        針對當(dāng)前礦井主扇風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中存在的耗能高、效率低等問題,在對葉片進(jìn)行技術(shù)改造與重新選型時,一定要將高的運(yùn)行效率與低的能源損耗量考慮進(jìn)去。具體而言,相關(guān)企業(yè)可選用鑄鋁合金材質(zhì)的葉片,這類材料強(qiáng)度高、韌性高,且有很好的防腐性能,因此受濕度、溫度等因素影響小,設(shè)備運(yùn)行年限長,且運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定,可有效保證整機(jī)與關(guān)鍵零部件的運(yùn)行安全 【4】。此外,在運(yùn)行效率方面,改造后的葉尖線速最高可達(dá)到150m/s,而舊式風(fēng)機(jī)葉尖線速僅為100m/s,因此改造后的設(shè)備完全達(dá)到了高質(zhì)量、高效率要求,且設(shè)備運(yùn)行時對能源資源的損耗程度也大大緩解。

        (二)風(fēng)道的設(shè)計與選擇

        在礦井的通風(fēng)系統(tǒng)中,風(fēng)道是重要組成部分,會對后期的單雙級設(shè)計、傳動方式選擇等產(chǎn)生影響。因此,在節(jié)能環(huán)保要求下,結(jié)合礦井具體自然條件、通風(fēng)要求,合理設(shè)計、選擇風(fēng)道也是一項必要工作。在風(fēng)道的設(shè)計與選擇方面,主要包含以下方面內(nèi)容:

        1.傳動方式

        風(fēng)道是影響傳動方式選擇的重要因素,不同風(fēng)道下的傳動方式也有所不同?,F(xiàn)階段,一般性質(zhì)的礦井風(fēng)道中通常見以下三種進(jìn)氣方式:平直進(jìn)氣、600s彎道進(jìn)氣以及900 【5】。相應(yīng)的,常見風(fēng)機(jī)傳動方式也有三種:在選擇彎道、600s、900蝸殼進(jìn)氣時,前傳動是較為合適的傳動方式,該種進(jìn)氣方式的進(jìn)口閘門為翻板門設(shè)計,后者進(jìn)口閘門為百葉窗設(shè)計,設(shè)置有較高的排氣塔;但若礦井中風(fēng)道進(jìn)氣方式為平直進(jìn)氣,則對應(yīng)的傳動方式為后傳動,該種傳動方式進(jìn)口閘門設(shè)計為平推拉門形式,排氣塔同樣相對較高,風(fēng)機(jī)傳動軸也較前兩種傳動方式長。選擇怎樣的風(fēng)機(jī)傳動方式意味著礦井下通風(fēng)質(zhì)量是否能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn),作為影響礦井進(jìn)口流場均勻度的重要因素,風(fēng)機(jī)傳動方式的選擇在很大程度上決定了風(fēng)機(jī)的總體性能,決定了礦井生產(chǎn)的安全性。目前,600s彎道施工時,混凝土灌制是常見施工方式,該種施工方式雖然工序簡單,有較高的操作性,但受技術(shù)限制很難對風(fēng)道的坡度以及型面進(jìn)行控制,因此容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,尤其是在內(nèi)部軸高速旋轉(zhuǎn)的情況下,混凝土灌制質(zhì)量更難保證。針對這一問題,相關(guān)人們可抓住風(fēng)道運(yùn)行時會在S彎道出口形成一個不均勻流場的這一特點,對其進(jìn)行合理改造,如增配一個高速率集風(fēng)器以有效改善礦井通風(fēng)情況。

        總之,為保證礦井生產(chǎn)的安全性,在進(jìn)行主風(fēng)扇機(jī)技術(shù)改造時, 一般不對進(jìn)出口流道進(jìn)行改動,若礦井下通風(fēng)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,可通過適當(dāng)調(diào)節(jié)負(fù)壓、風(fēng)量等方式予以改善,進(jìn)而減少安全問題、質(zhì)量問題發(fā)生。

        2.風(fēng)機(jī)單級、雙級的選擇

        在選擇風(fēng)機(jī)單級、雙級時,有以下兩種相對可行的方案:一,按照礦井內(nèi)實際風(fēng)壓進(jìn)行選擇,若礦井內(nèi)風(fēng)壓不高于3500Pa,則單級方式較為合適;但若對風(fēng)壓要求較高,井內(nèi)風(fēng)壓需達(dá)到4000Pa、5000Pa,就必須選擇雙級風(fēng)機(jī)【6】。與單級風(fēng)機(jī)相比,雙級風(fēng)機(jī)主要的性能優(yōu)勢在于:效率高、風(fēng)量高、負(fù)壓高但轉(zhuǎn)速低。在負(fù)荷條件相同的情況下,用雙級負(fù)壓會獲得更為理想的通風(fēng)效果;且在毎級負(fù)荷較低的情況下,轉(zhuǎn)速也相應(yīng)較低,引進(jìn)產(chǎn)生一系列積極影響,具體如:強(qiáng)度儲備變高。在材質(zhì)相同的情況下,雙級風(fēng)機(jī)離心負(fù)荷較低,因而其強(qiáng)度儲備大約高出單級風(fēng)機(jī)40%左右。第二優(yōu)點是噪聲污染小,不會對工作人員、礦產(chǎn)生產(chǎn)活動產(chǎn)生過大影響。此外,雙極風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率高,對軸承等零部件損耗低,整體使用年限較長,有研究表明,在總負(fù)荷相同的情況下愛,雙級風(fēng)機(jī)的軸承使用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單級風(fēng)機(jī)??傮w來說,單級風(fēng)機(jī)的特性不及雙極風(fēng)機(jī),且對整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)的多臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后,通風(fēng)設(shè)備的反風(fēng)率、噪聲污染、靜壓效率等問題都得到了改進(jìn)與提高,礦井整體通風(fēng)性能良好。

        三、結(jié)語

        綜上所述,在礦井生產(chǎn)中,主扇風(fēng)機(jī)是保障生產(chǎn)安全的重要設(shè)備,對礦井主扇風(fēng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)行改造,是提升礦井生產(chǎn)安全性、節(jié)能性的重要舉措。本文僅是按照節(jié)能環(huán)保要求對扇風(fēng)機(jī)的葉片、風(fēng)道、傳動方式等做了稍許改進(jìn),并取得了相對理想的改造效果。經(jīng)改造后,礦井主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率提高、使用年限延長、能耗下降。

        【參考文獻(xiàn)】

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