淺析礦井通風機的節能調節

摘要：本文簡單介紹了礦井通風機在使用過程中出現的問題，重點論述礦井主要通風機風量過大的原因及其調整方法；通過風量調整.能使礦井通風系統得到了優化，風機運行更加經濟、合理，從而保證了通風機的安全運行，并節約了能源，降低了礦井的生產成本.對礦井的發展具有重要的意艾。

關鍵詞：礦井通風機 節能 調節

中圖分類號：TE2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-09 8X(2012)02(b)-0085-01

礦井通風的目的是為礦井備用風場所提供足夠的新鮮風量，從而保證作業空間良好氣候條件，并沖淡或稀釋有毒有害氣體和礦塵等。而礦井通風狀況的好壞，在很大程度上直接影響到礦井的安全生產、礦井的經濟效益、礦井的穩產和高產及礦井災害時期的應變能力等。因此，在礦井通風設計與生產期間，均應保證礦井通風機的安全運行。煤礦通風機俗稱“電老虎”，它是礦井的主要設備，功率較大，其耗電量較大，在礦井中占有很大的比重。而且設備全年不停地運行，而且不同時期對風量的要求又不相同，如節假日用風量較小，礦井建設初期用風量也較少，因此，選擇好的調節風量的方法，不僅能節約能源，還可以降低噸煤電耗，并提高風機的使用壽命，這樣不僅能礦井帶來可觀的經濟效益，而且保障了礦井的安全生產，因此說研究礦井通風機的節能調節具有重要的現實意義。

1產生風量過多或不足的原因

在礦井通風機使用過程中，經常發生風量過多或不足現象，這些現場產生的原因，一般說來有下列4種。

1.1礦井通風網絡

在礦井開采過程中不斷發生變化，如巷道的長度延長或縮短，斷面的擴大或縮小，因而阻力發生變化，風量也相應發生變化。

1.2新礦井投產初期

在新礦投產初期，由于生產產量未達到設計水平，通風阻力較小，通風機如按設計參數投入運行，將會造成風量過大。

1.3礦井投產后

礦井通風網絡阻力的實際值與設計值偏差較大，設計值大于實際值時，風量偏小。設計值大于實際值時，風量偏大。

1.4選擇通風機時

在選擇通風機時，因通風機本身風壓偏差的影響，當通風機風壓為正偏差時，風量偏大，當當通風機風壓為負偏差時，風量偏小。

總之，風量過小，則影響礦井生產，風量過大，則浪費電力。不管過大或過小，都會改變通風機的工況點，使通風機不能在原來比較高效率的條件下運行。因此必須及時對通風機進行調節，使之能保證安全生產，又能經濟運行。

2調節方法

2.1改變軸流式通風機葉輪片安裝角進行調節

對于給定的通風機來說，通風機的流通面積是一定的，故風量決定于軸向流速，氣流角決定軸向速度與圓周速度的比值，當轉速一定時，氣流角可決定軸向速度，葉片安裝角與氣流角相差甚小，葉片安裝角變化則氣流角隨之變化，顧調整葉片安裝角即可改變軸。向速度，從而改變風量。

2.2軸流式通風機改變級數的調節

軸流式通風機通常有一級和二級兩種，其風量范圍基本相近，主要是所產生的靜壓兩者不同。當礦井發生變化，網絡阻力大幅度增大或減小到某一程度時，可以把級數變更，當一級增大為二級或把二級減少為一級。級數增減時效率略有降低。

2.3改變通風機轉速的調節

變更通風機轉速，是一種比較經濟的調整方式，在煤礦中應用廣泛。如何改變通風機轉速，方法很多：比如采用液壓聯軸節以進行無級調速，利用可調的減速箱傳動；選用多速電動機等，這些方法或因傳動效率過低；或因費用昂貴；或因技術復雜，到如今都沒有得到推廣。目前應用較多的方法，一般在皮帶傳動的通風機中，用更換皮帶輪的方法改變傳動比，以調節通風機轉速，或者更換不同轉速的電動機，以改變通風機的轉速；近年來在大、中型離心式通風機中，正在開始采用異步電動機可控硅串級調速方式，來調節通風機轉速。

(1)在中小型離心式通風機中，傳動方式多為皮帶輪傳動，故調整轉速時通常都采用更換皮帶輪的方法。為了簡化更換皮帶輪的工作量，一般情況下可以只更換電動機上的皮帶輪。

(2)用直接更換電動機的方法變更轉速。通風機與電動機的傳動方式，在軸流式通風機中，大都采用直接傳動。在離心式通風機中，也有一部分采用直接傳動，在這種情況下要變更通風機的轉速，最可能采用直接更換電動機的方法。

(3)異步電動機采用可控硅串級調速。繞線式異步電動機采用轉子串電阻調速時，在電阻上將消耗大量電能，調速越低，損耗越大，這是能耗調速的最大缺點。如果我們在調速的同時，把這部分能量再加以利用，那么久可以獲得比較經濟的運行。要利用這部分能量，光靠電動機本身是不行的，還必須加上其他設備，目前正在應用的可控硅逆變器控制的串級調速方式，就屬于這樣一類裝置。

在通風機上應用可控硅串級調速裝置，在一定范圍內，是無級調速，可以得到較為理想的工況點，技術經濟史合理的，雖然一次投資比較大點，但應用一段時間后，所節省的電費，很快就可回收這些投資。因此說通風機調節轉數是比較理想的方法。對礦井通風起動是不頻繁的，也可采用頻敏變阻器啟動，然后投入可控硅串級調速裝置。

3調節方法的比較

(1)采用繞線式電動機串級調速以調節轉速，是一種無級調速，最為方便，也比較經濟。雖然一次投資比較大，但很快可以收回。特別適合大型離心式通風機。

(2)用更換皮帶輪直徑調節轉速的方法，是比較經濟的。但調整時須停機進行，而且工作量較大。適合于作大幅度調節。

(3)用不同轉速電動機來進行更換，以調整轉速，也是一種經濟方法，但其調速范圍在300～1000rpm區間內，只有300，333、375、428、500、600、750、1000rpm等八種速度。更換電動機的工作量也較大，只適合于集中轉速的調整。

(4)軸流式通風機改變葉片安裝角度，調節比較方便。

以上各種調節方法各有其優點，如同時用幾種方法實行綜合調節，往往能收到很好的經濟效果。比如在軸流式通風機中，大幅度調節，可以采用更換不同轉速電動機、變更葉輪技術的方法，中幅度調節可以調整葉片安裝角度、葉片片數的方法，微調則采用導流器，以上方法結合起開，在調節程度上、經濟性能上都是比較好的，具有一定的推廣意義。

4結語

總之，研究礦井通風機的調節方法，并加以綜合利用，具有一定的現實意義。通風機系統風機節能改造項目從技術途徑上看是完全可行和可靠的，從每年節約電費考慮，可給礦井帶來顯著的經濟效益；從國家能源政策來看具有重要的現實意義。

參考文獻

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