矿井轴流通风机现场调节方法

专利名称：矿井轴流通风机现场调节方法矿井通风机与其他用途的通风机不同，在设计上有许多难点，首先是矿井的扩建和发展是连续多变的，根据采矿的进展需要增加新巷道，致使风量和压力损失相应改变，其次还与矿井阻力计算的精度，地质条件的变化，短路漏风等因素有关，虽然原来经过精心设计和选择的通风机，但经过几年运行后，由于上述因素的变化致使风机的运行工况逐渐与风机性能不相符合，风机遂落入低效区运行。据对我国445个国营煤矿风井轴流通风机的调查平均运行效率只有0.5左右，有的甚至只有0.2左右，造成了严重的电能浪费。目前国内普遍使用的“ZBY”、“7OB2”、“BYⅡ 7”、“2K60”系列轴流风机有几千台之多，除了只能调节动叶角度外，再无别的调节手段，更不能调节运行效率(指在固定转速下)。因此矿井轴流风机的现场调节是多年未能解决的问题。矿井风机与锅炉风机不同，它不需要随时频繁的调节，矿井风机的使用寿命较长(几十年)，工况变化较缓慢(几年之后，才有变化)所以对矿井轴流风机的调节方法，也就与已有的调节方法不同，一方面要求调节的范围广，其次要求在一定时期内具有相对的固定的性质(不需要随时性和灵活性)。本发明就是根据矿井风机的这些特点提出的“矿井轴流风机现场调节方法”。使用本方法进行调节，可改变风机最佳区的位置，使之随时能与矿井实际工况相匹配或相接近，从而大幅度的提高运行效率，节约电能消耗。这种调节方法是针对现有安装运行的旧风机在原有配套设施不变的条件下(入风道、机房、机座、风塔及电机)进行调节，故宜在现场进行调节，因此具有速度快，效果好、经济实用等优点，具体调节方法有以下几种。一、更换风叶和导叶对于一种规格的风机采用三种风叶(原有为一种，另新设计两种)，按附表一，依风机运行的压力系数选取。同时有六种型式的中导叶按风机运行时计算的导叶气流入口角依表二选取(只改变叶型及安装角，不用更换叶面的材料)。后导叶原为11片，下部的5片因与支架铸在一起，不能调节，故只能调节上部的6片，按风机运行时计算的导叶气流入口角依表三选取。二、减少叶片数量运行当风机的运行压力系数H和风量系数Q均较低，即风机的工况点处于风机性能最佳点的左、下方，且距最佳点较远时，可采取减少风叶数量运行，风叶数量可按表四选取。当矿井工况变化压力系数和风量系数增高时，叶片数量可随之增加，直到恢复到原数为止。三、变级数运行对于运行压力系数H在0.2以下，旧有的正在运行的双级机可调节为单级运行，方法为;摘除前级级叶轮上的16个风叶，并按图3的方法将叶柄孔堵死，同时将22片中导叶割掉，更换成三个平行于机轴的支板装于本节芯筒的下部，以支持本节芯筒。经调节，风机的最佳点下移，运行效率提高。如果矿井的状态改变，单级运行压力不足时，还可以恢复成双级机运行。四、调节轮毂如风机的运行压力系数H在0.3以下，风量系数Q在0.25以上即风机的运行工况处于原风机最佳点的右下方时，可采取更换轮毂的调节方法，更换后的轮毂毂比为0.5～0.58，风叶数为12个(两级为24个)(参见图4)。调节轮毂时要同时更换相应的芯筒，但所有的外壳件，传动件电机，扩散筒及原有的配套装置，均不改动。五、调节外壳。矿井轴流风机惺币蚩缶睦┱埂；岢鱿只萘坎蛔愕南窒螅械姆缁黄却τ诖蠼嵌鹊托诵校械慕嵌纫训鞯阶畲螅缌坎荒苈悖谡庵智榭鱿拢匆淹募际踔缓酶淮蠊娓竦姆缁庋唤鲆匦鹿褐么蠊娓竦姆缁挂亟ɑ俊⒎绲馈⒎缢扰涮咨枋ǚ鸭甘蛟式穑痉⒚魈岢龅牡鹘谕饪谴胧┦牵喊丫煞缁耐饪窍嘤υ龃螅稍 .1～1.22倍)并相应的加长风叶及导叶，使调节后的最佳区右移，风量大幅度提高。用此法调节风机性能，可在原配套设施不动的情况下进行，方法简单，节省资金，速度快，效益高，是现场实用的方法，如矿井工况变小，还可复原。实施例一曾利用本发明的方法，对某矿7OB2-NO28的风机进行了性能调节试验，将原风叶调换为表一第3种风叶，风叶数量按表4，改为前级四片，后级四片，将原中导叶按表二调节为第1种数量为6片，调节前风量为4407M3/分，负压为86kg/M2，输入功率为308.57千瓦，调节后风量为4456M3/分，负压为75kg/M2输入功率为108.27千瓦。每小时节电201.49度，年节电176万度，每度电按0.08元计算，年节支电费14万元，调节成本费仅为1万元。实施例二某矿原有7OB2，NO28轴流风机，由于用风量增加，需要更换成φ3.3米的风机，买风机及建筑配套设施需要72万元资金，后来采用调节外壳的方法，将原风机外壳加大，同时加长风叶及导叶，仅用了10万元，节约资金85%。附图1，本发明采用的风叶结构。附图2，本发明采用的导叶结构。附图3，利用堵片和螺栓将叶柄孔堵死的状态。附图4，调节轮毂图。附表一、风叶种类表。附表二、中导叶种类表。附表三、后导叶种类表。附表四、风叶数选择表。权利要求1.一种矿井轴流风机的增效调节方法，其特征为该方法采取的措施为，对旧风机除原有风叶外，另设计两种中、轻型风叶，三种风叶按工况选用(参考表一)，同时中、后导叶也各设计了五种安装形式，可按气流角选用(参考表二、表三)。2.一种矿井轴流风机的增效调节方法，对旧有风机按其运行压力系数选择不同的风叶数量运行(参考表四)。3.一种矿井轴流风机的增效调节方法，其特征在于取消前级风叶，去掉原中导叶，同时焊上三个平行于轴向的支板，以支持该节芯筒，交双级机为单级机运行。4.一种矿井轴流风机的增效调节方法，其特征在于更换毂比为0.5～0.53的轮毂，同时加长风叶与导叶。5.一种矿井轴流风机的增容调节方法，其特征为对旧风机加大机壳，并相应加长风叶及导叶尺寸，使风机容量增大。全文摘要矿井轴流通风机现场调节方法，本发明涉及对旧有“ZBY”“70B文档编号F04D27/02GK1032381SQ8810508公开日1989年4月12日 申请日期1988年7月5日 优先权日1988年7月5日发明者刘永友 申请人:刘永友