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矿用对旋轴流通风机在运行中可能存在的问题

    矿用对旋轴流通风机(俗称“主通风机”)是煤矿的“呼吸系统”的中枢,须24小时不间断运行。由于煤矿企业受复杂的生产条件和环境影响,在设备选型上煤矿根据反风及开采后期运行工况所设计的通风机及拖动的电动机的功率,远大于煤矿正常生产所需的运行功率,造成了大马拉小车的普遍现象,耗能相当严重。如何降低企业的生产成本,提高劳动生产效率是煤炭生产企业需要解决的主要问题。

  从通风机选型的过程和煤炭生产的实际情况,对旋轴流通风机在恒速运行中存在以下问题:

1.电能的严重浪费
主扇风机设计上余量大,主扇风机一直处在较轻负载下运行。由于采用档板调节,因此造成能源浪费,增加了生产成本。

2.启动困难,机械损伤严重 
主扇风机采用直接启动,启动时间长,启动电流大,对电动机的绝缘有着较大的威胁,严重时甚至烧毁电动机。而高压电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力,严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。

3.自动化程度低
  主扇风机依靠人工调节档板,更不具备风量的自动实时调节功能,自动化程度低。在故障状态下,如风流短路,将对矿井正常生产造成严重影响。

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  高压变频器作为一种新型的电力变换装置,已经成熟地应用到工业生产的各个行业,不但启动容易,节能效果显著,而且对电机的保护功能齐全。因此,为保证矿井生产的安全,降低生产成本,提高自动化程度,对旋轴流通风机的变频改造就成为事在必行的工作。

为克服以上存在的问题,我们决定对主通风机进行变频改造。根据论证分析和现在高压变频的技术现状,我们采用了利德华福公司的HARSVERT-A 10/070功率单元串联多电平高压变频器。利用一台变频器直接拖动一台风机的两台电机的改造方案。

  将一个叶轮装在另一个叶轮的后面,而叶轮的转向彼此相反,称为对旋型轴流通风机,或者对置式轴流风机。煤矿所使用的对旋轴流风机因其主要由该通风机采用两级叶轮对旋式结构,两级叶轮分别由容量及相同型号电动机驱动,两个叶轮旋转方向相反,从进风口看,第一级叶轮顺时针方向旋转,第二级叶轮则按逆时针方向旋转。当空气流入第一级叶轮获得能量后并经第二级叶轮排出,第二级叶轮兼备普通轴流风机中静叶的功能,在获得正直圆周方向速度风量的同时,增加气流的能量,从而达到了高效率,高风压。

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