礦用軸流式通風機工作原理和應用現(xiàn)狀

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1、礦用軸流式通風機工作原理和應用現(xiàn)狀礦用風機作為礦山安全生產的主要技術裝備，是礦井通風系統(tǒng)的重要組成部分，是礦井安全生產和災害防治的基礎。礦用風機產品質量的優(yōu)劣，運行安全穩(wěn)定與否，檢測和調節(jié)、控制方法是否可信可靠，都至關重要。2.1軸流式通風機工作原理軸流式通風機（下圖）主要部件有葉輪3、5，導葉2、4、6，機殼10，主軸8等。葉輪由葉片和輪轂組成，葉片斷面成機翼型，并以一定的安裝角裝在輪轂上。當葉輪由主軸拖動旋轉時，葉輪流道中的氣體受到葉片的作用而增加能量，經固定的各導葉校正流動方向后，以接近軸向的方向通過擴散器7排出。1-集流器;2-前導葉

2、;3-第一級葉輪;4-中導葉;5-第二級葉輪;6-后導葉;7-擴散器;8-主軸;9疏流器;10-外殼圖2.1軸流式通風機示意圖2.2主扇發(fā)展應用基本情況20世紀50年代初至70年代末，我國礦山使用的礦井軸流主扇幾乎都是仿制蘇聯(lián)BY型的ZBY、70B和K70等型風機(統(tǒng)稱為70B2型)。風量范圍7~160m3/s，靜壓范圍400~5900Pa。這類通風機是根據(jù)原蘇聯(lián)的煤礦通風網(wǎng)路參數(shù)設計的高風壓、中小風量型主扇，最高靜壓效率僅有70%左右。在20世紀70年代沈陽鼓風機廠研制出了62A型單級主扇，其全壓、風量參數(shù)基本上適合我國的礦井通風網(wǎng)路。但因

3、其本機效率未達到設計要求，相差甚遠，沒有進一步改進和完善就停止生產了。在此基礎上于20世紀80年代，該廠參考原蘇聯(lián)中央流體動力研究所提供的通風機氣動略圖和特性曲線，又研制推出了2K60型軸流式通風機，風量范圍為20~400m3/s，靜壓范圍為2000~5000Pa，最高靜壓效率為80%左右。比70B2型風機約提高10%。全壓效率在80%以上的風范圍量比值為1.8，靜壓范圍比值為1.43?？赡孓D反風，反風率在60%以上。2K60和2K58型礦井通風機在煤礦比較受歡迎，20世紀80年代在煤礦和少量金屬礦山中共推廣應用了500臺左右。但在運行了幾年

4、后，隨著葉片安裝角度的提高達到25度以上，第II6級葉輪開始出現(xiàn)葉片撕裂和葉柄折斷等質量事故，較為嚴重的是在平頂山礦物局七礦，幾天之內兩臺主扇連續(xù)發(fā)生這種事故。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅在1985至1990年間，原中國統(tǒng)配煤礦總公司就有26個礦58臺主扇風機出現(xiàn)過設計與制造質量問題。這不僅影響了礦山的正常生產，造成較大的經濟損失，而且還嚴重威脅井下礦工的生命安全和礦井安全。通過對事故調查分析，認為通風機在設計和制造工藝方面有諸多不足之處。沈陽鼓風機廠生產的改進型2K60和沈陽風機廠生產的改進型2K58主通風機，經工業(yè)性運轉試驗達到要求后，使我國常規(guī)型號

5、的礦井主通風機的安全可靠性有了較大程度的提高。隨著礦井通風技術的發(fā)展和礦用風機技術的不斷進步，許多風機廠家都在致力于開發(fā)新型高效節(jié)能風機。經過近20多年來的努力，我國礦用主扇的形式發(fā)生了較大的變化，到1995年底，相繼研制出了BDK、BK、2K56、GAF和KZS等新型煤礦用主扇。BDK65系列大型防爆主扇的風量范圍18~420m3/s，靜壓范圍l000~4500Pa，最高裝置靜壓效率達86%；BK54系列中、小型防爆主扇的風量范圍4~210m3/s，靜壓范圍300~2000Pa，最高裝置靜壓效率達84.2%。具有葉輪防爆、防爆電機密閉散熱、

6、特性曲線無駝峰、高效區(qū)域寬廣、葉輪直接反轉反風且反風率在62%以上等突出特點。1997年在BDK65和BK54系列主扇的基礎上，推出了BDK62和BK56系列側移式、軸移式和固定式煤礦防爆軸流主通風機專利產品，2002年又推出TFBDCZ和FBCZ系列側移式、軸移式和固定式煤礦防爆軸流主通風機產品，性能范圍和機號范圍與BDK65和BK54系列主扇基本相同，但主扇葉片的加工成型精度有了大幅度的提高，使葉片的扭曲角誤差控制在士0.5度以內。FBDCZ系列主扇的靜壓效率高達88%，F(xiàn)BCZ系列小型主扇的靜壓效率高達86%。FBDCZ和FBCZ系列側

7、移式煤礦防爆軸流主通風機產品，兩臺主機并聯(lián)在1臺可側向往返移動的平板車上，兩臺主機可在5min以內實現(xiàn)相互更換，共用1條總回風道和1套風機的集流器、擴散器和擴散塔，取消了分風岔道的局部阻力損失(5%~8%)和兩付風閘門的漏風損失(13%~18%)，二項損失合計高達18%~26%，節(jié)能效果顯著。沈陽鼓風機廠與東北大學合作開發(fā)的2K56系列礦井軸流主扇，適合中壓大風量的要求。其裝置靜壓效率為85.3%，高效區(qū)域寬廣，靜壓效率在80%以上的風量范圍比值為2.57，靜壓范圍比值為2.64。該機仍采用長軸傳動，可逆轉反風，反風率為60%以上。上海鼓風機

8、廠和德國TLT(TuiboLufttechnik)公司合作研制的GAF型礦井軸流主通風機，風量范圍為30~1800m3/s。風壓范圍為300~8000Pa，最高全壓