高效低噪音局部通風機在新汶礦區的應用

【摘 要】礦用局部通風機是煤礦井下通風不可缺少的安全設備，使用量大而面廣，其噪音的影響不僅造成了能源的嚴重浪費，影響了工人的身心健康，而且極易導致安全事故的發生。介紹了新汶礦區局部通風機的噪音情況，選擇了降噪效果好的對旋軸流風機，并闡述了低噪音風機的技術原理。通過現場應用，該系列局部通風機較好地降低了作業現場的噪音，保護了現場作業人員的身體健康，減少了井下作業現場的安全隱患。

【關鍵詞】局部通風機；低噪聲；高效

目前井下主要使用的局部通風機有YBT、JBF和DBKJ等系列，這種老式產品的風量較小、風壓偏低，全壓最高效率約65%，噪聲為90—105dB(A)，有的甚至高達110dB(A)，而且其噪聲主要集中在高、中頻范圍。高強度的噪聲，不僅損害人的聽覺，而且對神經系統、心血管系統、內分泌系統、消化系統以及視覺、智力等都有不同程度的影響。如果人長期在95dB(A)的噪聲環境里工作和生活，大約有29%的會喪失聽力；即使噪聲只有85dB(A)，也有10%的人會發生耳聾；噪音每上升一分貝，高血壓發病率就增加3%。研究發現，噪聲超過85dB(A)，會使人感到心煩意亂，因而無法專心地工作，結果會導致工作效率降低，對安全管理極為不利。

隨著社會發展，國家對節能環保以及職工的職業健康越來越重視，《煤礦安全規程》第七百四十一條明確規定，作業場所噪聲，不應超過85dB(A)。大于85dB(A)時，需配備個體防護用品；大于或等于90dB(A)時，還應采取降低作業場所噪聲的措施。國家煤礦安監局專門印發煤礦作業場所職業危害防治規定對煤礦噪音方面提出要求，對噪音85dB(A)以上環境工作人員工作時間減半。

近幾年來雖已出現一些新產品，如對旋式、混流式等，其風量、風壓、效率有所提高，噪聲也略有下降，但由于沒有綜合地提高各項性能參數，問題仍沒有從根本上解決。因此，研制生產高效、大容量、低噪聲局部通風機具有重要意義。

山東宇進機械有限公司近年來研制了FBD系列高效、大容量、低噪聲礦用局部通風機，整機運行噪聲在85dB(A)以下，運行效率達到80%以上。

1.工作原理

FBD型風機由兩組工作電機組成，兩級葉輪相對旋轉。空氣由集流器進入一級葉輪獲得能量后直接進入二級葉輪，經增壓后送出，二級葉輪的作用除增加氣流能量外，還兼備了其它類型軸流式通風中靜導葉的功能，在獲得了導向整直圓周方向速度分量的同時，即理順了氣流的沖擊，增加了氣流的能量，同時也降低了噪音。

2.主要技術特點

2.1效率高，節能效果顯著

FBD型風機葉片采用三元流體設計機翼扭曲技術，從而誘導空氣自然的流動，風機高效工況區域面積大，使運行的風機總是處于高效的工作范圍內，全壓效率大大提高，最高可達85%，比國內相同型號的局部通風機全壓效率提高10%—20%，節能效果顯著。

以6.0/2×15kW風機為例，風量、風壓大，相當于其它2×18.5KW風機的供風量，因此在選型時功率可降低一個功率檔次，可使用2×15kW代替2×18.5kW功率風機，從而達到節能效果。如新礦集團協莊煤礦現使用6.0/2×15kW風機，經現場對比測試該風機供風距離850多米處和其它同功率風機260米處的供風量相同，供風距離多近600米。以此計算，使用該風機每小時可節約2×3.5kW=7kWh電，按電價0.8元/度及70%使用效率計算，每年可節約電費：7度×0.8元/度×24小時×365天×70%=34339.2元，經濟效益顯著。

2.2超低噪音

FBD型風機采用對旋直連傳動，減少了導葉裝置，在增加風機壓力的同時，又理順了空氣流動的方向，降低了空氣的摩擦聲。采用獨特的結構設計，進風口采用側進風方式，改變了傳統軸向進風方式，有效降低了噪聲，此技術已取得了國家專利。

經國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心檢測，相同型號風機的運行噪音比國內其它風機低15%左右，常用機型可控制到85分貝以下，有的機型可達到80分貝，在低噪音方面位于國內領先水平。符合國內提倡的節能、環保以及保障職工職業健康的相關政策，極大地改善現場工作環境，風機正常運行時人員可以在旁邊正常交流，有利于安全生產管理和職工健康，社會效益較好，是無法用金錢體現的。

2.3低振動，壽命長

振動值的大小直接影響風機的壽命，風機電機全部采用進口軸承，保證了旋轉精度，各部件特別是葉輪經過精密加工以及回轉體嚴格的動平衡試驗，使風機在高速回轉下振動保持在1.2/s以下（國家標準4.5/s），超低振動延長了風機的壽命，減少了維修費用。另外，風機外殼采用4鋼板，在提高整機強度的同時也降低了振動，提高了使用壽命。

2.4風壓較平緩，喘振現象微小

在風壓高、小流量區域同樣運行穩定，在井下送風距離遠，對復雜巷道適應性強。

3.工業性試驗簡介

2010年8月首批新型局部通風機在新礦集團良莊礦業公司魯新綜合制修廠試制成功，目前該批風機已使用近二年的時間，未出現損壞現象，使用壽命比普通風機提高一倍以上，由于使用壽命增加，同時也減少了維修及更換風機費用；自2011年6月開始在新汶礦業集團公司推廣使用，共使用該系列各種型號風機328臺，均取得了較好的效果，各單位對此新型風機性能都有較高的評價，試驗表明：

⑴新型局部通風機風壓、風量均較大，在高風壓的情況下實現了大風量送風，有利于長距離、高風阻巷道的局部通風。

⑵噪聲下降至85dB(A)左右，風機正常工作狀態下不影響人員交流。

4.結語

此新型FBD系列礦用隔爆型壓入式對旋軸流局部通風機具備超低噪音、高效率、振動小、風壓平穩、使用壽命長等特點。符合目前我國安全開采、綠色開采理念，能夠促進煤礦企業職業健康、節能減排工作：

⑴采用新型消聲設計，運行噪聲在85dB(A)以下，符合國家相關要求，能夠清楚地聽到風機旁人員的講話，既有利于創造良好的勞動衛生環境，也有利于消除作業場所安全隱患，為礦區本質安全型礦井的建設提供了技術支持。

⑵葉片結構設計采用三元流體設計機翼扭曲技術，減少了分離損失、渦旋損失等二次流損失，提高運行效率，運行效率在80%以上，比其他類型局部通風機效率提高10%左右。

⑶新型局部通風機風壓、風量均較大，具有效率高、風壓高的特點，在高風壓的情況下實現了大風量送風，有利于長距離、高風阻巷道的局部通風。 [科]

【參考文獻】

［１］張國樞.通風安全學[M].徐州:中國礦業大學出版社.2000.