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矿井轴流通风机的技术改造
http://jxpj.chuandaizc.com 技术文章  2020/5/29

1 矿井轴流通风机的技术改造

    我公司原有两台KZS28型轴流通风机,运行效率为60%左右。风机长期处在低效、低风量运行状态,风机出力不够,风量、风压也不能满足生产要求,且风机故障多,直接影响井下安全,随着生产发展对其进行技术改造已势在必行。为此我公司与航空工业沈阳发动机研究所风机厂合作,共同开发了AGF606-2.82-1.58-1型安全、高效轴流通风机。

2  风机的主要性能指标

    风量:前期 216 m3/s  后期 250 m3/s
    风压:前期 3100Pa   后期 4220 Pa
全压效率:≥80%
反转返风量:>40%

3  风机的主要结构特点及技术改造

    1)在原通风管道及机房土建基础结构不变的情况下,用AGF606型风机替换了原有旧风机。
    2)该风机动叶材料采用高强度的锻铝合金,用航空发动机叶片工艺方法加工成型。锻铝叶片与铸铝叶片相比,其材质密实,强度好,质量轻,从而提高了风机运行的安全可靠性。此外,锻铝叶片的表面经抛光加工后,光洁度高,气流流动损失小,噪声低,风机的工作效率也显著提高。采用6个特制高强度螺栓,将动叶叶片固定在钢制叶柄上,并用航空产品常用的锁丝法锁紧。这种连接方式拆装方便,安全可靠。
    3)应用航空发动机设计专用强度计算程序(IDEAS),对该风机轮盘的4种不同结构方案进行了强度分析计算,并综合考虑了各个方案的工艺性和经济性。最终选定一种钢制焊接结构,焊接结构的轮盘与铸件相比,其加工工艺性好,生产周期短,质量轻,转动惯量小。经适当工艺处理后,具有良好的刚性。动叶叶柄与轮盘间采用带锁紧的螺纹连接形式,既能保证风机安全可靠地运行,又便于动叶的分解检查与更换。
    4)该风机轴承箱采用由球墨铸铁铸成的整体式结构,用16个螺栓固定在主体风筒下半部的2个支座上,箱体内装有4个耐磨性好的进口滚动轴承,分别用于支承风机转子和承受

4 风机的运行情况

    两台风机于2002年底全部安装完毕。经我公司机电管理处组织测试,风量达到250 m3/s、风压4220 Pa、全压效率88.5%。该风机至今已运行3年多,并未出现任何事故,也未进行任何维修,运行情况良好。

5  经济效益分析

    1)根据测试数据计算年节电量
W=QpE1-E2t2×3600×10-6
式中  p——风机改造后的平均风压,Pa
Q——风机改造后的平均风量,m3/s
E1——改造前风机能耗,kW·h/Mm3·Pa
E2——改造后风机能耗,kW·h/Mm3·Pa
t2——改造后风机的年运行时间,h
按上式计算,年节电量W=998942 kW·h
按电价0.5/ kW·h计算,年节约电费A=0.5×998942=49.9471万元。该风机运行后有明显的高效、节能效果。保证了矿井后期生产的需要,达到了技术改造目的。
2)此次采用改造原有通风机的方法比订购全新风机节省土建费用80多万元。

6  结论

    用先进的航空技术针对煤矿用主通风机进行全方位的技术改造会取得事半功倍的效果,可保障矿井的通风安全,节省大量资金,节约能源。改造效果明显,经济效益显著,值得推广。

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