轴流式风机技术改造
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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