技术改造 轴流式风机技术改造

　　【摘　　要】通风机是煤矿安全生产的关键设备之一，在矿山安全生产中发挥着重要作用。本文介绍了利用原有条件对矿井轴流风机进行改造的技术应用，采用电动闸门代替启闭风门绞车，减少了工人劳动强度，提高安全性。增加的计算机在线监测系统，准确的监控通风机的工作状况。通风机改造后，缓解了井下通风的紧张压力，节约了大量电能，减少了通风机的事故，提高了矿井通风能力，达到安全节能降耗的目的。
　　【关键词】轴流风机；节能；电动闸门；监测系统
　　通风机在我国矿山安全生产中，起着向井下输送足够数量的新鲜空气，冲淡有害气体的浓度，并带走飞扬的煤尘的重要作用，是煤矿安全生产的关键设备之一，在矿山安全生产中发挥着重要作用。
　　一、概述
　　黄沙风机房主通风机原运行的是2004年安装的BDK40-6-NO16对旋轴流风机，风量：34/33m3/s，风压：866/770Pa。主要负责黄沙矿+32水平、-100水平供风，随着黄沙矿-100水平27区生产作业安排，目前主通风机性能不佳，生产供风不足，并存在主通风机扇叶老化、变形、锈蚀等问题，已经达到其工作能力的极限，无法满足生产供风的需求，使井下工作人员的工作环境恶化，安全生产和增产计划受到了严重制约，急需对原风机进行更新改造，决定安装新的通风机，并对原来的电控系统进行改造。
　　二、改造方案
　　该改造工程于2011年4月订货，设备到货后，2011年6月10日开始施工，2011年6月份我矿对黄沙风机房在原来基础上进行了改造，矿组织人员先拆除1#旧风机安装一台新风机。
　　我矿有关领导和技术人员对黄沙风机房进行了多次测量及论证，最终确定了改造方案，具体实施情况如下：
　　根据现场条件需要，联系厂家，在风机直径加大情况下（风机直径从1600mm加大2000mm），不改变轨道距离，按照原设计要求，充分利用原风机房的设施、设备。这样节约了施工工期，还减少了材料使用成本。在新风机原有的设施基础上，改造了就地控制装置。这样进一步保证了对井下供风的可靠性与安全性，也为长期发展和提高产量提供了必要的前提条件。试运行72小时，无问题后，拆除了2#旧风机安装新风机。
　　三、改造内容
　　更新改造后主通风机为：FBCD№20/2×185，风量：41.3/103m3/s，风压：1600～4000Pa。
　　1.增加了电动阀门。原系统是两台风机共用一扇风门，用启闭风门绞车来控制，当一风道开启时另一风道关闭，并且在操作时必须有人下到风道内查看风门是否关闭。改造后两台风机有各自的控制风门，通过仪表就可知道风门的关闭程度，减少了工人劳动强度，提高了安全性。
　　2.由原低压运行改为高压开关柜，提高了电网功率因数。低压启动柜改为电动闸门的启动柜，通过合理设计和规划，节约了成本。
　　3.增加了在线监测系统（见图1）。在系统主画面中，可通过视频窗口对风机的运行情况进行实时监控。主界面可以实时的清晰显示风压、风速、风量、温度、对旋轴流风机前后轴承温度、运行状态、正反转状态、电机定子温度和轴承温度等风机性能参数、振动参数及电机的电量参数，并且超过参数设定值（见图2）时会自动报警，且有报警信息，还可根据历史记录显示趋势曲线（见图3）、运行报表，在机组的运行过程中，可判别机组性能劣化趋势，使运行，维护，管理人员心中有数。
　　4.新通风机的特点
　　（1）通风机叶片型线为机翼扭曲式，采用三元流动理论设计，气动性能优良。驼峰区窄，风压平稳，气流喘振现象微弱，噪声较低；（2）采用对旋结构，两级叶轮相对反向旋转，一、二级叶片互为导叶，风机内损小，效率高；（3）叶轮叶片有5-6个安装角度：可根据通风网络所需参数，进行停机人工调节，保证风机在70%以上高效区运行，风机静压效率最高可达85%以上；（4）叶轮直联在电机上，不需长轴式联接的传统风机的“S”型风道，结构简单，通风阻力小，传动效率高；（5）在叶轮旋转处的筒体上镶有铜保护圈，不会因可能摩擦而产生火花，使风机运行更安全可靠。
　　四、改造后的效益
　　1.经济效益
　　如按原设计改造，风机房进行改造加大风机房规格，重新铺设轨道，拆除原风机控制柜，安装两套闸门控制柜。则改造需投入费用为：风机房改造材料费12.1万元，购置低压开关柜费3万元，施工费5.8万元，总投资费用20.9万元。而更改设计后，充分利用原风机房设施，将原有风机控制柜作为闸门控制柜。更改设计后，此次改造工程节约资金15.1万元。
　　2.社会效益
　　（1）原风机最大风量2000m3/min，+32水平有机电硐室2个；-100水平有机电硐室5个，火药库1个，风量已接近饱和，不能满足其他生产作业安排。通风机改造后，缓解了井下通风的紧张压力，节约了大量电能，减少了通风机的事故，提高了矿井通风能力，达到节能降耗的目的。现在安装风机风量调节为3600m3/min，足以满足后期生产供风需要。
　　（2）增加的计算机在线监测系统，准确的监控通风机的工作状况，确保了主风扇通风机工作的安全性，为整个矿井安全生产奠定了良好的基础。
　　（3）就新风机后期运行维护上来说，后期维护方便，减少了一般机电事故发生的几率，提高了运行可靠性，减少了维修人员的工作量。
　　参考文献
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　　[2]王丙湘，赵学义，霍树友.大型离心式通风机节能技术改造的研究与应用[J].煤炭工程，2003，10：42-43.
　　[3]巨广刚.我国煤矿用主通风机节能现状分析[J].矿业安全与环保，2010，37（6）：84-86.

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