国外矿用风机的使用现状和发展趋势

精品文档 1欢迎下载 国外矿用风机的使用现状和发展趋势国外矿用风机的使用现状和发展趋势 1 国外矿用风机的使用现状和发展趋势 1 1 矿用主通风机 1 美国煤矿使用的主通风机以轴流式为主 离心式风 机所占比例不到 3 而且轴流式主通风机所占比例仍有继 续增加的趋势 并将从单纯的风量控制向集中式环境控制 系统发展 美国的矿用通风设备制造公司正在研制新式矿 用粉尘 瓦斯 有毒有害气体 噪声等探测和控制设备 拟采用计算机控制的动叶可调轴流式或调速固定叶片轴流 式或离心式主通风机 可根据井下探头提供的 粉尘 瓦 斯 有毒有害气体 噪声 相关数据自动控制变频器来调 节风量和压力 实现主通风机风量的按需调节 还可采用 压入式主通风机与空调装置联机 使井下保持恒温环境 轴流式风机转子的直径和重量要比同功率的离心式风机小 或轻 1 3 2 3 转速较高 惯性矩小 其加速性能和动态 特性要优于离心式风机 无论是调速式还是动叶可调式轴 流式风机的性能调节范围都比离心式风机的宽 运行效率 比离心式风机高 美国早在 1987 年就开始使用在运行中通过自动改变叶 片角度的液压动叶可调式矿用主通风机 这种通风机的价 格是普通通风机价格的 5 7 倍 价格虽然昂贵 但节能效 果好 精品文档 2欢迎下载 2 德国 TLT Turbo Lufttechnik 公司是欧洲一家 有代表性的矿用风机制造公司 在矿用风机制造方面有 70a 历史 该公司在液压式动叶调节技术方面积累了丰富的 经验 液压调节系统包括液压伺服机构和锁定系统 结构 非常复杂 制造精度很高 德国 Turm ag 公司生产的矿用 轴流主扇最大直径可达 5m 风量达 700m3 s 单级风压达 4500Pa 还可按用户的需求单独设计 最高装置效率可达 86 高效性能区域宽广 覆盖面大 有多种调节动叶角 度的方法可供选择 停机手动调节单个动叶角度 停机手 动一次性同时调节全部动叶角度 在运行中或停机时采用 液压机构一次性同时调节全部动叶角度 传动轴承的设计 寿命都在 10 万工作小时以上 轴承的监控包括温度控制 振动控制和冲击脉测定 SPM 系统 扩散塔有立式及卧 式两种 立式布置时传动轴从风机扩散器出口端伸出 故 来流可沿轴向较为均匀地进入风机 改善了风机的进气条 件 有利于提高风机装置效率 在立式扩散塔底部设置 90b 弯头 内设弧形导风板 扩散塔直立伸向空中 这样一方 面大大降低了 90b 弯头的局部阻力损失 另一方面主通风 机的高频噪声得到了自然衰减 该公司特制的熔岩混凝土 砖与消音织物一起作为扩散塔的衬里 用于隔音和消音 必要时 在扩散塔出口再安装消音器 使风机装置的出口 噪声严格满足环境卫生要求 但其工程造价要比卧式的高 精品文档 3欢迎下载 一些 3 前苏联使用离心式矿用风机为主 20 多年来 他 们致力于改进离心式风机的气动性能 使最大静压效率从 72 提高到 88 平均静压效率从 52 提高 到 75 最 大 风量从 300m3 s 增加到 700m3 s 最大功率从 2 000kW 增加到 5 000kW 使用总功率增加了 2 3 倍 风机 的外型尺寸却减小了 1 5 2 倍 取得了突出的成效 近十几年来 前苏联顿涅茨煤炭机械制造设计局 据 中央流体动力研究所等提出的气动略图研制的 BOK 型矿用 轴流主通风机 效率比旧型号的提高 10 15 风量可 达 600m3 s 以上 用于深矿井的双级轴流式主通风机 叶 轮圆周设计线速度都在 100m s 以上 压力高达 6kPa 4 日本原使用后向式叶片或多叶式通风机 现已完全 由高效轴流式和高比转数机翼形叶片的离心式风机所代替 其中大多数是轴流式通风机 三井三池公司生产的轴流式 矿用风机 叶片由硅铝硼合金或铝镁合金材料制成 用于 海底煤田时 由于排气中含有腐蚀性湿气体 叶片则采用 不锈钢材料制造 机壳为普通钢板焊接 内壁面涂刷环氧 树脂 动叶调节技术与调节机构采用停机调节的简单结构 认为运行中动叶可调机构精密度过高 而矿井需风量的调 节频度小 高精密的调节机构往往因粉尘附着或腐蚀性气 体影响锈蚀而失灵 因此日本矿山很少采用运行中动叶可 精品文档 4欢迎下载 调结构的主通风机 1 2 矿用局部通风机 矿用局部通风机所面临的主要改进问题 虽然是应尽 量缩小风机体积 降低噪声和收集粉尘 但就矿山而言 局部通风机的总耗电量是相当大的 甚至超过主通风机的 总耗电量 因此 也应该注意提高局部通风机的效率 1 2 1 前苏联 前苏联金属矿山大都是露天矿 只有煤矿才大量使用 局扇 年使用量约 15 万台 目前多使用改进型的 CBM 型 单级轴流式局扇 从 1983 年开始 着力推广 20 世纪 70 年代中期研制成功的 BM 型局扇 该产品曾荣获前苏联国家 优质产品称号 具有如下特点 1 采用单级子午加速叶轮 局扇压力得以大幅度提 高 2 在叶轮的前部 装置了分流器 即回流环 能及 时地引走叶片顶部产生的涡流 从而消除轴流式风机性能 曲线上普遍存在的驼峰区或压力凹陷区 扩大了风机的工 况范围 为增加通风长度创造了条件 试验证明 这种结 构可降低风机噪声 3 在 BMl 5 以上机号的局扇上安装了可调试前导叶 可以根据风筒长度的大小进行压力调节 调节深度为 20 采用可调式前导叶后 使局部通风更加有效 同时还可以 精品文档 5欢迎下载 节约通风电耗 4 叶轮叶片用卡普纶树脂和钢骨架制成 由螺栓将 其固定在铸铝轮毂上 BM l 12 型局扇的叶片改成了钢质空 心铆焊结构 在掘进 1500 2000m 的长独头采准巷道时 使用了筒型离心式通风机 在离心式叶轮后面的筒形外壳 里焊有 20 个径向叶片的整流器 将风流疏导成沿风机轴向 流出 克服风筒的阻力 1 2 2 英国 英国 Keith Blackman 公司是生产矿用局扇的专业化厂 家 1958 年第一次生产了混流式局扇 也就是子午加速式 叶轮构成的局扇 该公司生产的 68 系列混流式局扇最高静 压效率可超过 75 局扇叶片用低碳钢制成 焊接在锥弧 形轮毂上 在叶轮后部安装有静止后导叶疏导风流 以提 高局扇的静压效率 Keith B lackman 公司还生产 C0 系列矿用局部扇风 机 这种局扇实质上就是离心式叶轮 轴向导流的筒形离 心式风机结构 具有压力高 体积小 轴向导流 便于矿 井使用的特点 局扇内安装离心式叶轮 噪声比较低 C40 型局扇噪声仅为 93dB A 机壳用钢板焊接而成 中部被 分隔成为左 右两个流道 气流流入中部风筒入口处分为 两支 并在筒体后部汇合成一支排出 电机设置在两支中 部风筒形成的空间内 而不是设在局扇筒体内 通过联轴 精品文档 6欢迎下载 器和传动组与离心式叶轮连接在一起形成直连运转 这种 结构如采用防爆叶轮和防爆电机就具备了防爆功能 且便 于井下对电机接线 维修和保养 以叶轮直径为 610mm 的 C40 型局扇为例 当风量为 2 5m3 s 时 静压达 2 7kPa 静压特性曲线无驼峰单调下降 局扇总长约 1535mm 最大 外缘直径为 924mm 电机功率 18 5kW 总重量约 5kN Keith Blackm an 公司还生产一种对旋式局扇 此局扇 能在相对湿度 100 温度为 70 40e 的环境下工作 并 可随意安装 英国 Aerex 公司生产的 B0 系列局扇在前 部安装喷雾腔 后部连接过滤器 使用时 含有粉尘的污 风进入喷雾腔中被水雾湿润后 经叶轮 分叉式机壳 进入过滤器 过滤器将污风中的粉尘过滤 集入集尘 箱中 英国 Woods 公司主要生产矿井和隧道中使用的风机 基本上是普通的轴流式风机 但是该公司生产大量的通风 附属装置 比如风筒 手动闸门 消音器等配套产品 1 2 3 瑞典 瑞典 Flakt 公司生产的 2PMD 对旋式局扇为非防爆型 一直用于瑞典和欧洲的许多矿井 我国上世纪 60 年代就曾 引进 并据此成功研制了 JFD 局扇 广泛地应用于国内各金 属矿山 近年来该公司仍在生产和销售这种风机 1 2 4 日本 日本三井三池制作所是日本生产矿用局部通风机的主 精品文档 7欢迎下载 要公司之一 1990 年的资料表明 已生产各种局部通风机 1950 台 在此之后 又研制出两种可更换吸声材料的低噪 声高效局部通风机 一种是低噪声对旋式双级轴流通风机 另一种是低噪声单级混流式通风机 前者比原来的通风机 提高风压 10 20 零 部件通用化程度高 进出口吸 声罩亦可通用 可组成多种规格的通风机 低噪声混流 式局部通风机 其压力范围介于单级轴流式风机和上述对 旋式风机之间 风压值可达同直径单级轴流式风机的两倍 相当于普通双级串联轴流式风机 这种风机的叶轮根据不 同使用要求可采用铝合金或铸钢材料制造 可通过改变轮 毂比 叶片弦长和叶片安装角度来获