矿用通风机节能降噪若干问题思考及应用

1、矿用通风机节能降噪若干问题思考及应用 何 瑜 何荣经/厦门伊特克实业公司 何小凤/哈尔滨工业大学摘要：针对煤矿用风机性能测试方法和强制性标准问题，阐明我国煤矿用局部通风机用比A声级评价噪声所存在的问题及原因，并提出了建议。关键词：局部通风机；性能；建议中图分类号：TH43 文献标识码：B文章编号：1006-8155（2008）00-0063-02Problems and Application of Energy-saving & Noise Reduction on Fans for Coal-mineAbstract: According to the problems of me

2、asuring method and compulsory standard for fan performance of coal-mine, this paper specifies the problems and reasons for using ratio A-degree sound to evaluate noise in local fan for coal-mine and points out suggestions. Key words: local fan; performance; suggestion0 引言安全、节能降耗、减排噪声污染和提高运行效率，已是我国发展

3、煤矿用通风机的关键。在煤矿中，风机是主要的耗电设备，由于这些设备存在着“大马拉小车”、连续运行和低负荷及变负荷运行状态、运行工况点偏离高效点，运行效率很低，大量能源在终端利用中被白白地浪费掉。煤矿对风机的基本要求是：坚固耐用、草药安全可靠、噪声低、运行效率高、节能效果好及价格低廉。然而90年代以来，我国采用的对旋风机其效率偏低、噪声很高。因此，节能降耗和减排噪声污染，被煤矿提到更加突出的战略位置。煤矿风机按使用范围分为主通风机(主扇)、辅助通风机(辅扇)和局部通风机(局扇)。主扇要求大流量、高压力和高效率。国外一般采用的型号为11、16、25、32、47。辅扇流量和压力低于主通风机，国外一般采

4、用的型号7、8、11、16。而煤矿用局扇用于采掘工作面或局部通风有困难的地方，煤巷、半煤岩掘进都采用压入式，岩巷掘进可采用压入式也可采用混合式，压入式局扇在矿井中是量大面广耗能甚多的通风设备。它安装在井下，安全、节能、降噪尤为重要。国外主要采用单级和双级通风机，国外一般采用型号为4、5、6。过去我国与世界一样采用4、5、6的单级和双级高压轴流式通风机1，80年代前在我国煤矿可谓一统天下；90年代以来，煤矿基本上是1.1264kW系列对旋风机一统天下。1 标准和问题90年代以来，我国煤矿用局部通风机，全部采用双级或三级对旋及双级高压轴流风机(对旋和YBT系列)，其功率达264kW，压力8500多

5、Pa，风量1000m3/min，长几米，重几吨，既耗能、耗材又产生高分贝噪声，污染煤矿作业环境。然而，因新旧性能试验方法的差异(GB1236-76，85，2000)和标准 (JB/T9100-1999，MT222-1996，和MT755-1997)及执行问题，产生了如下主要问题：（1）局扇叶轮机号采用了R40数系(共19个，再加上变型和任意型号，显现杂乱无序)取代R10数系(34个)，导致杂乱差的混乱局面；（2）压入式风机采用进气试验，且又在p2pa时，主观采用p2pa，导致外风筒超出长度l与叶轮直径之比l/D0和l/D=0，风机效率相差10%还多2；_收稿日期：2007-02-25 厦门市

6、361008（3）MT222标准不适当地采用比A声级评价局扇噪声，导致老局扇在风量相同时，单级比双级风压小一半。因此，单级A声级(LA)虽然低，而比A声级(LSA)却很高，以JBT51-2和JBT52-2为例可知，前者LA比后者低1031085dB(A)，可是LSA却反而高38.527.710.8dB3；（4）MT222用LSALA10 lgQp22错误的计算公式，导致比A声级LSA又小4dB；（5）同机号不同型式风机采用不同的比A声级和效率限值，导致两值分别相差5dB和5%。5dB的概念是：允许的噪声级85或90dB(A)每提高3dB(A)，工作者接触噪声时间要减少一半。由于上述各种因素，所

7、以，对旋局部通风机才被誉为：“具有结构紧凑、噪声小、风压高、风量大、效率高等特点，结构紧凑，方便运输和安装。对旋局部通风机与普通轴流通风机相比，在产生同样的风量和风压的的情况下，使用对旋局部通风机可减少通风机数量或增加通风距离，亦可在根据不同的通风要求，采用分级使用以节省能源(来源于对旋风机使用说明书)”；取代子午加速而一统天下。然而因叶轮直径采用了R40数系，型号有3.15、3.55、4、4.25、4.5、4.75、5.0、5.2510等19个；另加上为扩大给定型号通风机工况范围的变型和任意型号；叶轮直径和型号(代号)就更多、更杂乱无序了，影响煤矿安全、节能、省材、降耗和环保。2 单级局扇为

8、满足煤矿初期、中期和后期采掘工程的短、中、长距离通风需求，采用不同风压的风机是完全必要的。世界各国大量采用低噪高效单级局扇，如俄罗斯采用能够“按需供风”的单级子午加速局扇；美国和日本分别采用高效低噪的单级轴流和单级斜流式局部通风机，然而唯有我国却淘汰了单级局扇，全部采用高噪低效双级或三级高压局部通风机。面对资源环境和安全压力，需要弄清楚其淘汰原因：（1） 60年代小煤矿大开采时期，我国开发DJSB-2，D=300mm，2kW体积小、质量轻的双级小局扇，颇受欢迎，取代了JBT41-2(2kW)，从此，JBT51-2(5.5kW)单级也向双级迈进；（2）80年代出现高效低噪的子午加速局扇，JBT系

9、列面临淘汰，从此，追求高效率；（3）90年代引进日本技术，开发和推广对旋，因标准、测试方法和采用比A声级等问题，导致错误判定对旋为“高风压、大风量、低噪声、高效率”而广泛应用于煤矿。使对旋风机片面宣传的所谓“高效率、高风压”而一统天下。从此，单级局扇因噪声不达标，在我国煤矿也就不复存在。3 无序通风在80年代前，我国煤矿单一使用JBT系列局扇时，送风距离在1000m以内时，应用JBT51-2(5.5kW)，600mm柔性风筒，就能满足节能低噪要求。可现在掘进1000m以内时，采用5.5×2对旋，在600m以内采用5.5×2对旋，风压太高不适用。采用两种办法补救：（1）在60

10、0m以内，停开级，单开级独立运转；在600700m用级单独运转；（2）有意让其漏风减压。然而，我国对旋鼻祖日本的同功率对旋，用级单独运转时，其总压力294Pa(980Pa)，风量110m3/min(175m3/min)，效率13.07%(70%)，可日本商人谓之：效率高。一机多用，节能省电 注：()内为同功率JBT值 。 其比A声级LSA=6510 lg110×294×294+19.84.78dB注：65是日本对旋LA=68dB，单级运转时减3dB后的数值。所以也就出现我国对旋FD-1 6/60和KDZ型26×2kW的噪声(比A声级)分别为0.92dB和8dB的低

11、噪声高效率。但不知其A声级值，皆因未见其性能曲线和具体标值。轴流通风机内的流动现象只对级进行分析，级是由叶轮和导叶组成。而单开任何一级单独运转时，因无导叶，只有电机和叶轮，增加了噪声和阻力。国内试验也表明：在井下任何一级单独工作，其风量都远小于两轮工作时的风量，而且有无法工作的可能，因此就不能满足井下通风要求。世界煤矿恐怕也无此先例。可遗憾的是，国内许多与煤矿相关的部门还为采用了对旋单级运行节约通风电费，与老局扇相比，能一机多用，具有显著的通风与节能效果，只要运行几个月，节电费即可收回其购置费，具有很高的应用价值，而大加宣传。风筒漏风才是影响掘进通风有效长度的关键。我国创造了单机单列(即一台J

12、BT52-2 11kW，一条580mm胶质风筒)独头长距离通风3795m的世界纪录，并保持工作面迎头风量达85.22m3/min（只要加强管理，降低阻力，减少漏风）。因此，没有理由和必要担心，没有所谓“高风压、大风量、高效率、低噪声”的对旋，煤矿长距离通风，就没有办法了。煤矿更没有必要花每台20万元高昂代价去应用设计使用寿命只有4年的FBD2×75对旋 (型号单价来自某公司价目表)。世界各国局部通风都不片面追求高风压、大功率、高效率，唯有我国片面追求高效率和高风压。综上所述，为煤矿安全生产、节能、降耗、减排噪声污染，应务必纠正标准错误，制订新强制性标准，正确评价和改善风机性能，克服杂乱差局面和无序的现状，恢复生产各种高效低噪单级局部通