对旋轴流通风机设计中存在的问题及解决方法
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煤矿通风机安装调试中存在问题及对策摘要:煤矿通风设备是保证矿井生产安全顺利进行的关键设备,属于煤矿的四大件之一,担负着矿井内外空气的流通的任务,因此,通风机的正常与否将直接影响矿井的正常生产和人身安全。
选择通风设备除充分考虑技术经济合理外,还要对其安全可靠性予以高度重视。
并且在风井更换、安装新型风机时,必须全面考虑在施工期间可能出现的问题,制订好施工措施,安排好施工步骤。
基于此,本文在介绍了煤矿通风机的类型及主要性能特征的基础上,分析了通风机安装调试中存在的主要问题,并探讨煤矿通风机安装和调试问题的解决措施,以供同行参考。
关键词:煤矿;通风机;安装调试;问题;解决措施1煤矿通风机的类型及性能特征随着社会经济和科学技术的发展,煤矿生产作业中,机械化水平和相关核心技术水平有显著提高,但还有落后的特征凸显出来。
例如,在煤矿通风机类型的生产和选择上,目前国内有三种选择:第一种是ANN或AJN型的矿井轴流式通风机;第二种是GAF型的矿井轴流式通风机;第三种是FBCDZ型的防爆对旋轴流式通风机(如下图1所示)。
无论哪一种通风设备的选择,矿企都必须结合自身的情况和条件,依据通风机的原理进行最恰当的选择。
1—集流器;2—叶轮;3—隔爆电动机;4—防爆接线盒;5—机体;6—出风筒;7—消声器图 1 防爆对旋轴流式通风机内部结构1.1 AJN或者ANN的矿井轴流通风机在叶片的调节上采用ANN(叶调节叶片)方式或者人工逐个调节方式。
如此一来,通风机的性能得到有效提高,基本上能达到国际最高标准通风设备的性能,质地优良,结构设计合理实用,待维修的部件较少。
但是,由于该设备的生产地及专利都在英国,如果矿企从生产公司采购,将会面临高成本、安装不便等问题。
1.2 GAF型号的矿井轴流式通风机此通风机是我国矿企生产过程中运用较为广泛的一种设备,由轴承润滑站、嘴振报警设备、消声器、箱式风门、导流叶片等零部件组成,具有相对完善的质量认证方式和体系,安装调试技术也相对成熟,工具齐全,质地良好、安全性能高。
总第189期2019年第1期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal189No.1,2019实践与应用D01:10.16525/l4-1134/th.2019.01.059矿用对旋轴流通风机改进设计张智伟(山西宏厦第一建设有限责任公司,山西阳泉045000)摘要:针对矿用对旋轴流通风机在使用过程中出现喘振、效率低等问题,通过分析原通风机的结构,提出采用航空发动机气动压气技术,结合国际上先进的叶片造型技术及转动机械结构设计的方法,对矿用轴流通风机进行改进设计。
经生产实践表明,该改进设计较好地解决了矿用对旋轴流通风机的喘振问题并提高了其工作效率。
关键词:矿用对旋轴流通风机改进叶片中图分类号:TD441.2文献标识码:A文章编号:1003-773X(2019)01-0138-02引言随着煤矿高效综采在我国的快速发展,井下需风量以及排污风效率的要求也越来越高,而矿井通风机作为担负井下供风、排风的重要设备,其运转情况和工作效率影响着整个矿井的生产。
某矿井采用相同型号的防爆三相不同步电动转机带动2台对旋轴流通风机,通过在通风道设置节流板和调整叶片旋转角度来改变风量。
2台通风机在使用过程中均不同程度的出现喘振裕度低、供风效率低等问题,严重影响了矿井的安全生产。
通过对原通风机结构的分析,在考虑到经济成本及适用性的原则下,运用一系列先进的技术手段对通风机结构及叶片进行改造,有效解决了风机的喘振问题,提高风机性能,并且通过调整级间配合解决了两级叶片的安装及与转机性能匹配等问题。
1原通风机结构原通风机采用对旋轴流式设置,外体由支撑板、机壳及叶轮构成,内部为电动机及转轴,支撑板前后非均匀布置5个。
两级叶轮共装载11个不锈铸钢叶片,采用机翼形式钢钉安装。
电动机通过螺栓钏钉与支撑架固定连接。
机壳、轮毂等都是通过钢板一次性焊接形成。
传统的通风机结构容易出现叶片钏钉松动,叶轮重量过大使得电机负载超过额定载荷等现象,直接导致了风机出现喘振等问题。
分析矿用对旋轴流式通风机的改进摘要:矿井通风机是煤矿生产中的关键装备,承担着将新鲜的空气从井下排出,排除粉尘、瓦斯及污染气体,保证矿井的安全开采的任务。
随着煤炭资源开发的迅猛发展,矿井通风系统的耗风量越来越大,迫切需要大容量、大风压的通风系统以适应矿井通风系统的需要。
摘要:矿用;旋轴流式通风机;改进引言在一座矿井,两台主要通风设备都是旋轴流通风机,利用两台容量相同、型号相同的防爆三相感应电机进行恒速运行,并利用调整叶片倾角及风管节流板实现了风量的调整。
在2个机组运行过程中,有一个机组因外壳和铜衬里接头的螺栓松动而损坏了几个部件,致使机组不能正常运行。
在更换了新的扇叶后,扇叶开始抖动,使扇叶不能正常工作。
经过对原有机组的研究,指出该机组仍有许多不足之处,如级数不匹配,喘振裕度较低,效率较低等。
一、准三维S2流面通流气动布局设计技术本项目将放弃以经验选择为主的传统设计思路,利用我国领先的准三维S2流面通流气动布局设计技术,对其整体气动构型进行优化,并以两种不同类型的对流面为基础,通过对流体动力学方程进行数值模拟,获得其整体气动构型。
本文所提出的新的计算模型,其计算精度高,已经被国际上普遍采用并证明了其有效性。
因为这一次的设计只是对通风机的叶片部分进行了改造,所以为了使原来的叶片与通风机的前部和后部能够很好地配合,所以没有对通风机的流动进行太多的改动。
对于流道的选择,如果选择压缩式流道,考虑到流道自身的不均匀特性,难以实现高效地抽水与抽水,应选择直线式流道。
(一)高效率、受控的扩散式叶片成型工艺采用高效率、可控制的弥散式叶型成形技术,可以大幅度降低常规低转速通风机的叶厚,大幅降低其自重,为高密度、高余量的叶轮结构的优化设计奠定基础。
此外,采用了轻量化的设计方案,可有效地减轻了风扇的负载,减轻了风扇的整体质量,使其与原设计方案相比,减轻了12个百分点左右。
此外,在叶片的3D建模中,还使用了弯曲积分、径向扭转和部分前掠等多种先进的建模方式,其优势是:(1)减少了叶梢的空气动力载荷,增加了叶梢的效能,使叶梢中间的高效能气流带得到充分地发挥,拓宽了叶梢的稳态运行区间,增强了通风设备对流场畸变的抵抗,同时也使通风设备的噪音得到了明显的减小。
轴流通风机解决方案通常情况下,当风机叶轮受到磨损需要修复时,维修人员需要用起重设备将风机机壳拆除,取出风机转子,再经过长途运输,把转子送到风机厂家进行离线修复和动平衡校正。
修好返回后,需要将转子安装找正合格,吊装风机上盖,空载调试正常,才能够投入生产运行。
在不拆卸热风管道、风机机壳的情况下,派施工人员从人孔钻入风机内部,根据实际工况条件和叶片磨损情况,选择合适的堆焊材料及堆焊焊层的厚度,对磨损的叶轮进行现场修补及耐磨层堆焊。
在叶轮修补堆焊完工之后,关键是动平衡校验。
采用便携式现场动平衡仪,在生产现场对风机整机进行动平衡校验,校验的精度高,速度快。
风机都是经过动平衡试验的,因为其转速高,所以对它的平衡要求也很高,特别是风机的叶轮,对外周的不平衡非常敏感,但对其心部的微小不平衡感要求不是很高。
根据这个特点,对叶轮容易发生的故障,可以采用以下方法进行修复:1.如果叶轮的铆钉头部被磨损,可以通过压紧叶轮体与轮毂用电焊堆焊,让磨损的铆钉头部回到原来的正常状态。
2.对铆钉孔处容易产生疲劳裂纹的情况,可用整根没有用过的新焊条进行焊接修裂纹,但要以叶轮轴心线为中心对称进行,将该裂纹处补焊剩下的焊条留在该处,再用一根新焊条修补相对称的铆钉孔裂纹,焊完后剩下的焊条与对称铆钉修补时剩下的焊条一样长,以保证焊补上去的重量相等。
若是对称的铆钉孔处无裂纹也要将焊条堆焊于此处,用来抵消对称铆钉孔裂纹处新补的焊接重量。
按照这种对称补重的方法焊接就可以修复裂纹。
3.对叶轮进行简单的动平衡试验,方法也很简单。
把叶轮支起后用手拨动使之轻轻旋转,达不到平衡的地方会停到最低点且左右摆动。
若有偏重可在对面的叶轮上点焊,增加重量使其平衡,或者用角磨机磨去偏重叶轮的焊痕,也能达到平衡,这样就可以把风机修复好进行正常工作了。
注意,在对风机的修理过程中不能用电焊随意点焊,将焊痕留到叶轮上,以免影响风机叶轮的平衡,达不到修复的目的,造成更大的损失。
轴流风机在常见故障
很多时候风机在使用中产生一些故障是很常见的,但是这些故障也往往导致了风机使用效率下降,让风机的使用在一定程度上受到损坏,有一部分的原因是用户在选择中的失误,不同的型号所带来的效果不同,如果被使用到不恰当的场所中,那么出现故障就在所难免了。
轴流风机根据不同的划分依据可以产生很多不同的类型,钢制风机、玻璃钢风机、塑料风机、PP风机、PVC风机、铝风机、不锈钢风机等,这些都是轴流风机中比较常见的几个类型,不同类型的风机在使用中出现的问题不同,因此解决的方法也存在很大的差异。
叶片产生裂纹或断裂时轴流风机最常见的一个现象,在送、引风机上均有可能发生,近几年在多个大型电厂已发生多宗;转子故障。
如转子不平衡、转子振动等,最严重的甚至发生叶轮飞车事故;电机故障。
如过电流等,严重时烧坏电机;油站漏油,调节油压不稳定。
即影响风机的调节性能也威胁风机的安全。
叶片磨损也是一个很典型的现象。
主要是发生在引风机上。
由于电器投入时机把握不好或电器故障,造成引风机磨损。
这是燃煤电站引风机最轻易发生的故障。
一旦风机出现以上状况,先要停电停机,检查一下是不是流风机长期在失速条件下工作,气流压力脉动幅值显著增加,叶片共振受损;机身本身的机构没有问题,起动设计的是否合理;安装时留下的隐患,如轴系不平衡或联接不好,导致风机振动大、轴承、联轴器易损坏。
如果用户发现这些办法都不能解决风机所产生的问题,这个时候就需要对风机的类型进行考虑了,是不是由于类型选择的失败才导致的这些问题,一旦确定问题的原因所在,要立即寻找解决的方法来解决风机的这些问题。
轴流式引风机运行异常分析及防范措施发布时间:2022-07-22T05:21:13.585Z 来源:《中国电业与能源》2022年5期3月作者:李金龙王浩南[导读] 成都风机厂制造的双级动叶可调轴流式风机,主要由进气室、集流器、两级叶轮、叶片、李金龙王浩南浙江浙能乐清发电有限责任公司 325609摘要:成都风机厂制造的双级动叶可调轴流式风机,主要由进气室、集流器、两级叶轮、叶片、扩压器、动叶调节机构等部件构成。
运行中出现协调同步调节过程中频繁出现电流偏差大现象,最大时超过30A,引起引风机自动撤出。
本文简述解决方法及防范措施,以供参考。
关键词:引风机;风机同步;转动机械动平衡引言自2021年5月7日起,我厂4号炉在600MW以上高负荷时,两台引风机调节过程中频繁出现电流偏差大现象,最大时超过30A,引起引风机自动撤出;在600MW以下低负荷时,两台引风机电流无偏差,但动叶偏差随着负荷的降低逐渐增大(最大偏差超过20%),其中4B引风机动叶最低至14%(350MW时),轴承温度逐渐升高至报警值(最高至73℃),风机水平和垂直振动均有上升。
4B引风机运行声音较4A引风机偏低沉。
一、事故经过典型工况1:5月7日18:27,#4机组负荷640MW,炉膛负压-0.2kPa,4A引风机电流385A,动叶开度56%,4B引风机电流406A,动叶开度50%,引风机电流偏差大报警,两台引风机动叶偏差有偏大趋势。
18:31,#4机组负荷634MW,炉膛负荷-0.06kPa,4A引风机电流410A,动叶开度60%,4B引风机电流398A,动叶开度51%。
本班陆续发生6次类似的引风机电流偏差大现象。
相比4B引风机, 4A引风机电流波动较大。
典型工况2:5月13日10:38,#4机组负荷由660MW减至350MW,4A引风机电流 237.29A,动叶开度34.22%,4B引风机电流240.24A,动叶开度14.05%。
引风机轴承温度上升最高达 73.3℃,引风机轴承水平和垂直振动较满负荷时也均有上升,其中水平振动达 2.1mm/s,垂直振动达1.4mm/s。
风机的常见故障及处理方法(二)风机在实际运行发生的故障种类繁多,较为常见的故障是:轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、旋转失速和喘振。
本期主要介绍动叶卡涩、旋转失速和喘振两种情况。
1 动叶卡涩轴流风机动叶调节是通过传动机构带动滑阀改变液压缸两侧油压差而实现的。
轴流风机在运行中,会出现动叶调节困难或完全不能调节的现象。
出现这种现象通常会认为是风机调节油系统故障和轮毂内部调节机构损坏等。
但实际中通常是另外一种原因:风机动叶片和轮毂之间有一定空隙以实现动叶角度调节,但不完全燃烧造成碳垢或灰尘堵塞空隙造成动叶调节困难。
动叶卡涩现象在燃油锅炉和采用水膜除尘的锅炉中比较普遍,解决措施主要有:① 尽量使燃油或煤燃烧充分,减少炭黑,适当提高排烟温度和进风温度。
② 叶轮进口设置蒸汽吹扫管道,当风机停机时对叶轮进行清扫,保持叶轮清洁,蒸汽压力≤0.2MPa,温度≤200℃。
③ 适时调整动叶开度,防止叶片长时间一个开度造成结垢,风机停运后动叶应间断0°~55°活动。
④ 经常检查动叶传动机构,适当加润滑油。
2 旋转失速和喘振旋转失速是气流冲角达到临界值附近时,气流会离开叶片凸面,发生边界层分离产生大量区域涡流造成风机风压下降的现象。
喘振是风机处于不稳定工作区运行而出现的流量、风压大幅度波动现象。
这两种不正常工况虽然不同,但又有一定关系。
风机喘振时一般会产生旋转气流,但旋转失速的发生只决定于叶轮本身结构性能、气流情况等因素,与风烟道系统容量和形状无关,喘振则与风机本身和风烟道都有关系。
旋转失速用失速探针来检测,喘振用U形管取样,两者都是由压差信号驱动差压开关报警或跳机。
但实际运行中有两种原因使差压开关容易出现误动作:①烟气中因灰尘堵塞而导致失速探针测量孔和U形管容易堵塞。
② 现场条件振动大,保护可靠性较差。
风机发生旋转失速和喘振时,炉膛风压和风机振动都会发生较大变化,风机调试时动叶安装角度改变使风机的正常工作点远离风机不稳定区。
矿井对旋轴流通风机设计中存在的问题及解决方法1引言通风机堪称煤矿的“肺脏”,通风机的运行效率的高低以及可靠性型问题是煤矿关心的焦点。
由于部分老矿井风机老化,运行效率低,正逐渐被高效节能风机所代替,各种各样的风机应运而生,对旋风机就是引进国外80年代新技术经消化吸收后研制生产的矿用通风机的更新换代产品。
它以其压力高、流量大、高效、结构紧凑、反风容易的特点深受煤矿的青睐。
但是,经过长期的实践证明,对旋轴流通风机还存在一些缺陷,本文针对这些问题提出整改措施。
2结构特点对旋式轴流通风机一般由集流器、前后主风筒、扩散器组成。
一级、二级叶轮直连在电机轴上,电机均置于风筒内,两级叶轮互为导叶,工作时两级叶轮反向旋转。
结构简图如图1。
3对旋轴流风机的优越性以及设计和使用注意问题3.1对旋风机的优越性3.1.1传动效率高。
叶轮直接安装在电机轴上,改变了传统的传动结构,既避免了传动装置的频繁损坏,消除了能量损耗,也提高了风机装置的传动效率,同时也提高了使用效率。
3.1.2对旋轴流通风机最高压力点的压力值较高,一般比普通带后导的轴流风机的压力高1.2~1.3倍[1]。
3.1.3静压效率高。
由于采用对旋结构,减少了两级工作轮之间中的导叶,降低了风机内部阻力损失,提高了风机的静压效率。
3.1.4最高效率高,高效运行范围广。
对旋风机比前置导叶两级风机的最高效率高出约8%,比后置静叶型两级普通风机最高效率高4%~5%,其高效运行范围广[2]。
3.1.5轴流对旋风机使用灵活。
对旋风机两级工作轮分别由两台电机驱动,因而对旋风机对应不同的使用状态,可进行各式各样的组合,使其中一级空转可组成前导加动叶级或动叶加后导叶级,亦可配备一个静叶作为附件,可以调节栅距以实现变风量调节。
对旋风机可变转速和两转子的转速比来调节流量,这是对旋风机所特有的。
3.1.6轴流对旋风机,有良好的逆向送风性能,回风量可达到60%~70%的送风量。
由于对旋风机可以利用电机的反转反风,既不需建扩散器和扩散塔,也不需建风机房和反风道,施工工艺简单,因此可大大缩短工期。
矿井
1引言
通风机堪称煤矿的“肺脏”,通风机的运行效率的高低以及可靠性型问题是煤矿关心的焦点。
由于部分老矿井风机老化,运行效率低,正逐渐被高效节能风机所代替,各种各样的风机应运而生,对旋风机就是引进国外80年代新技术经消化吸收后研制生产的矿用通风机的更新换代产品。
它以其压力高、流量大、高效、结构紧凑、反风容易的特点深受煤矿的青睐。
但是,经过长期的实践证明,对旋轴流通风机还存在一些缺陷,本文针对这些问题提出整改措施。
2结构特点
对旋式轴流通风机一般由集流器、前后主风筒、扩散器组成。
一级、二级叶轮直连在电机轴上,电机均置于风筒内,两级叶轮互为导叶,工作时两级叶轮反向旋转。
结构简图如图1。
3对旋轴流风机的优越性以及设计和使用注意问题
3.1对旋风机的优越性
3.1.1传动效率高。
叶轮直接安装在电机轴上,改变了传统的传动结构,既避免了传动装置的频繁损坏,消除了能量损耗,也提高了风机装置的传动效率,同时也提高了使用效率。
3.1.2对旋轴流通风机最高压力点的压力值较高,一般比普通带后导的轴流风机的压力高1.2~1.3倍[1]。
3.1.3静压效率高。
由于采用对旋结构,减少了两级工作轮之间中的导叶,降低了风机内部阻力损失,提高了风机的静压效率。
3.1.4最高效率高,高效运行范围广。
对旋风机比前置导叶两级风机的最高效率高出约8%,比后置静叶型两级普通风机最高效率高4%~5%,其高效运行范围广[2]。
3.1.5轴流对旋风机使用灵活。
对旋风机两级工作轮分别由两台电机驱动,因而对旋风机对应不同的使用状态,可进行各式各样的组合,使其中一级空转可组成前导加动叶级或动叶加后导叶级,亦可配备一个静叶作为附件,可以调
节栅距以实现变风量调节。
对旋风机可变转速和两转子的转速比来调节流量,这是对旋风机所特有的。
3.1.6轴流对旋风机,有良好的逆向送风性能,回风量可达到60%~70%的送风量。
由于对旋风机可以利用电机的反转反风,既不需建扩散器和扩散塔,也不需建风机房和反风道,施工工艺简单,因此可大大缩短工期。
与其他风机相比,其辅助设备少,控制环节少,安全可靠性好,可节约70%的土建工程费。
3.2对旋风机设计中存在的问题
3.2.1对旋风机中电动机的散热问题。
由于在对旋轴流式通风机中,电机是与叶轮直联,固定于风机中,电机工作在含有高瓦斯浓度的气体之中,所以就无法使用风机中自身风流来散热。
而普通轴流式风机,电机置于自由大气中,可以充分利用这个得天独厚的条件。
3.2.2电机的防爆问题。
与普通轴流风机的电机放在风机外面相比,相当于把井上主扇送回到井下的恶劣环境中,因此电机要防爆。
但是,风机的II级电机隔流腔内可能存在瓦斯超限。
随着抽出式对旋风机的投入使用,发现其第一级风机的I级电动机隔流腔内瓦斯浓度达到0.1%~0.3%,与周围环境中的瓦斯浓度相同,不存在安全隐患;而其第二级风机的II级电动机隔流腔内瓦斯浓度达到2.2%~2.8%,存在着隔流腔内瓦斯浓度超限问题,造成II级电动机周围瓦斯聚集。
3.2.3轴伸端轴承使用寿命短。
由于风机叶片产生的轴向力、旋转系统的残余不平衡力、电磁拉力、风量风压变化将产生的推力等,这些风机运转中的径向力、轴向力形成当量动负荷,对轴承寿命威胁是致命的损坏因素。
所以靠近电机轴伸端的轴承容易抱轴、烧毁,严重时整个定子绕组被烧毁,这不仅降低了轴承的使用寿命,同时降低了风机的使用寿命。
这一点尤其在局扇上较为突出。
3.2.4轴流式通风机后级电机容易烧坏。
轴流通风机压力大,通风距离长,通风距离与流量成反比,只要通风距离稍微增大,如果两级叶轮设计的匹配性不好,II级电机负载增加比第一级快,当达到一定通风距离时,虽然两级风机的
总功率尚未达到单级的2倍,但是II级电机的负载已远远超出了额定功率,造成II级电机的超载运行,从而导致电机的烧毁。
3.2.5如果没有消声装置,风机的噪声大。
在煤矿因为风机的噪声大,而掩埋了其它设备不正常运转声音和其他的的报警声音,从而导致了不少的恶性事件。
降低风机的噪声,势在必行。
4针对以上问题的解决措施
4.1针对对旋风机中电机散热的问题
由风机的工作环境(含有大量瓦斯和煤尘,气体潮湿)决定了电机不能由风机的风流来冷却,而且电机还必须和风机内的爆炸性气体隔离,在这种情况下,经过专家的研究,采用了隔流腔结构。
隔流腔的结构如图2。
在图2的结构中,电机被一特殊的密闭腔密闭,使电机不仅能够通过进、出气翼管从风道之外获得新鲜风流来冷却,而且有效地防止了因电气火花点燃瓦斯而引起瓦斯煤尘爆炸事故。
4.2针对电机的防爆问题
针对对旋风机的工作环境,电机的防爆是最重要的问题。
当然首先应该选用防爆电机,其次就是隔离电机。
隔离同样采取上述结构图中的方式,相对I级主风流道而言,I级隔流腔内气体处于正压状态,主风流道的含瓦斯气体的污风不可能向I级隔流腔泄漏,I级隔流腔内的I级电动机始终处于新鲜风流下工作,不存在安全隐患;而II级主风流道的风流则处于正压状态,远高于II级隔流腔中的静压,因此,II级主风流道中含瓦斯气体的污风可能向II级隔流腔中泄漏,其泄漏有3个途径:
①隔流腔焊缝不连续、不严实,导致瓦斯从焊缝处内泄;②电动机安装面及隔流腔后盖处密封不好,导致瓦斯内泄;③电动机轴承处泄漏。
前两种情况可以通过加强焊接质量、电动机安装面加强密封等技术措施解决,但对轴承处的泄漏,可以采用负压腔体结构,负压腔安装在II级电动机轴伸端的轴承前端,通过负压腔的安装,可以使II级电机隔流腔内的气压大于流道内的压力,有效的防止了有害气体进入II级隔流腔,解决了II级隔流腔内瓦斯的超限问题[5]。
4.3针对电动轴伸端轴承使用寿命短的问题
经研究也提出了一些整改措施。
对旋风机在运行时轴承不仅承受径向力,尤其对于高压风机轴承还承受着很大轴向力。
长期在这种情况下工作就会导致轴承烧坏、抱轴的危险。
通过合理设计轴承室的结构,改进轴承结构的方式,合理选用耐高温的润滑脂,来防止轴承的损坏,延长轴承的使用寿命,从而延长了风机的使用寿命。
4.4针对轴流式通风机后级电机容易烧坏的问题
后级电机容易烧坏,从现场电机烧毁的情况来看,主要原因:
一是长距离送风时风量减少,电机冷却效果不好;二是长距离送风时,II级电机的负载增大,超载运行。
因此,在解决电机烧毁问题时,必须从这三个方面入手:
第一,可以通过提高电动机的散热效果着手,这一点,上面已经阐述过。
第二,改进叶型结构,防止电机超载运行。
第三,合理分配风机前后两级叶轮的压力负载。
改进前后的风机性能功率曲线图3。
由图中可以看出改进设计后,一级风机的最大功率有所增大,而二级风机的最大功率减少,减小的幅度大于一级叶轮增大的幅度。
当通风阻力(距离)发生变化时,第一级风机的负载首先达到最大值,然后逐渐减小,而第二级风机的负载随通风距离的增大而增大,直至达到最大值,然后通风阻力再增大时,第二级风机的输出功率将逐渐减少,输出功率最大值不超过额定功率的95%,使II级电机输出功率永不过载[8]。
4.5针对如果没有消声装置,风机噪声大的问题
风机只要运转,就会有噪声,风机的噪声的大小也是衡量一个风机好坏的标准。
通风机在工作时,产生的噪声主要包括空气动力性噪声和机械性噪声。
其中,空气动力性噪声的强度最大,是通风机噪声的主要成分。
空气动力性噪声又包括旋转噪声和涡流噪声。
旋转噪声属于偶极子声源,它主要与叶片数和转速有关,其强度大致与速度的10次方成正比。
涡流噪声的强度与气流速度的6次方成正比。
从通风机噪声产生的机理及其特性可以看出,最优化的气动性能设计是获得最低空气动力性噪声的根本方法。
此外,其
通流部位的合理设计与匹配不但可以获得较高的效率,而且其噪声也可得到控制。
可以通过增加叶栅气动力载荷,尽可能降低圆周速度,适当减小轮毂比,降低轴向速度,不等间距动叶和合理的叶片数,合理的轴向间隙和径向间隙,采用弯掠叶片的方法来降低风机噪声。
上面是从声源上控制噪声,为了防止噪声的传播,可以从传播体途径上控制噪声。
对于局扇,在通风机辐射的噪声中,其进出口部位辐射的噪声强度最大。
抑制这部分噪声最有效的措施是在通风机的进出气口安装消声器。
目前在市场上的消声器很多,对旋风机应用较多的是穿孔板消声器。
消声材料夹放在风机的内筒和外筒之间,内筒为微穿孔板结构,内筒可以从外筒中抽出,方便消声材料的更换或者清洗。
消声材料的安装如图4。
对于主扇,一般采用加装隔声罩或盖风机房。
加装隔声罩就是将通风机用密闭的罩包围起来,罩内可加吸声结构,噪声在罩内多次反射,大部分声能被吸收,使噪声大大降低。
现场采用较多的是盖风机房,在房内采取隔声、加消声器等措施,这样机房内的噪声虽然较大,但外界噪声则小得多。
5结论
只有很好的掌握对旋风机的特点以及可能存在的问题,风机的设计才能优化,风机设计的优化不仅对煤矿的安全生产提供了有效的保障,同时也可以提高风机的效率,为国家节约了大量的不必要的浪费。
本文所说的一些对旋风机的特点都是在实践应用中总结出来的,并且都得到了相应的解决。