對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決方法對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決方法6/6對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決方法礦井序言通風(fēng)機(jī)堪稱(chēng)煤礦的“肺臟”，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率的高低以及靠譜性型問(wèn)題是煤礦關(guān)懷的焦點(diǎn)。因?yàn)椴糠掷系V井風(fēng)機(jī)老化，運(yùn)行效率低，正漸漸被高效節(jié)能風(fēng)機(jī)所取代，各樣各樣的風(fēng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)旋風(fēng)機(jī)就是引進(jìn)外國(guó)80年代新技術(shù)經(jīng)消化吸取后研制生產(chǎn)的礦用通風(fēng)機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。它以其壓力高、流量大、高效、結(jié)構(gòu)緊湊、反風(fēng)簡(jiǎn)單的特色深受煤礦的喜愛(ài)。但是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的實(shí)踐證明，對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)還存在一些缺點(diǎn)，本文針對(duì)這些問(wèn)題提出整頓舉措。結(jié)構(gòu)特色對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)一般由集流器、前后主風(fēng)筒、擴(kuò)散器組成。一級(jí)、二級(jí)葉輪直連在電機(jī)軸上，電機(jī)均置于風(fēng)筒內(nèi)，兩級(jí)葉輪互為導(dǎo)葉，工作時(shí)兩級(jí)葉輪反向旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1。對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)的優(yōu)勝性以及設(shè)計(jì)和使用注意問(wèn)題3.1對(duì)旋風(fēng)機(jī)的優(yōu)勝性傳動(dòng)效率高。葉輪直接安裝在電機(jī)軸上，改變了傳統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，既防備了傳動(dòng)裝置的頻頻損壞，除掉了能量耗費(fèi)，也提升了風(fēng)機(jī)裝置的傳動(dòng)效率，同時(shí)也提升了使用效率。對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)最高壓力點(diǎn)的壓力值較高，一般比一般帶后導(dǎo)的軸流風(fēng)機(jī)的壓力高1.2～1.3倍[1]。靜壓效率高。因?yàn)椴杉{對(duì)旋結(jié)構(gòu)，減少了兩級(jí)工作輪之間中的導(dǎo)葉，降低了風(fēng)機(jī)內(nèi)部阻力損失，提升了風(fēng)機(jī)的靜壓效率。最高效率高，高效運(yùn)行范圍廣。對(duì)旋風(fēng)機(jī)比前置導(dǎo)葉兩級(jí)風(fēng)機(jī)的最高效率高出約8%，比后置靜葉型兩級(jí)一般風(fēng)機(jī)最高效率高4%～5%，其高效運(yùn)行范圍廣[2]。軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)使用靈便。對(duì)旋風(fēng)機(jī)兩級(jí)工作輪分別由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此對(duì)旋風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)不同樣樣的使用狀態(tài)，可進(jìn)行各式各樣的組合，使此中一級(jí)空轉(zhuǎn)可組成前導(dǎo)加動(dòng)葉級(jí)或動(dòng)葉加后導(dǎo)葉級(jí)，亦可裝備一個(gè)靜葉作為附件，能夠調(diào)1/5節(jié)柵距以實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量調(diào)治。對(duì)旋風(fēng)機(jī)可變轉(zhuǎn)速和兩轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比來(lái)調(diào)治流量，這是對(duì)旋風(fēng)機(jī)所獨(dú)有的。軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)，有優(yōu)異的逆向送風(fēng)性能，回風(fēng)量可達(dá)到60%～70%的送風(fēng)量。因?yàn)閷?duì)旋風(fēng)機(jī)能夠利用電機(jī)的反轉(zhuǎn)反風(fēng)，既不需建擴(kuò)散器和擴(kuò)散塔，也不需建風(fēng)機(jī)房和反風(fēng)道，施工工藝簡(jiǎn)單，因此可大大縮散工期。與其余風(fēng)機(jī)比較，其輔助設(shè)備少，控制環(huán)節(jié)少，安全靠譜性好，可節(jié)約70%的土建工程費(fèi)。3.2對(duì)旋風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題對(duì)旋風(fēng)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的散熱問(wèn)題。因?yàn)樵趯?duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)中，電機(jī)是與葉輪直聯(lián)，固定于風(fēng)機(jī)中，電機(jī)工作在含有高瓦斯?jié)舛鹊臍怏w之中，因此就沒(méi)法使用風(fēng)機(jī)中自己風(fēng)流來(lái)散熱。而一般軸流式風(fēng)機(jī)，電機(jī)置于自由大氣中，能夠充分利用這個(gè)得天獨(dú)厚的條件。電機(jī)的防爆問(wèn)題。與一般軸流風(fēng)機(jī)的電機(jī)放在風(fēng)機(jī)外面比較，相當(dāng)于把井上主扇送回到井下的惡劣環(huán)境中，因此電機(jī)要防爆。但是，風(fēng)機(jī)的II級(jí)電機(jī)隔流腔內(nèi)可能存在瓦斯超限。隨著抽出式對(duì)旋風(fēng)機(jī)的投入使用，發(fā)現(xiàn)其第一級(jí)風(fēng)機(jī)的I級(jí)電動(dòng)機(jī)隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.1%～0.3%，與四周環(huán)境中的瓦斯?jié)舛认嗤?，不存在安全隱患；而其第二級(jí)風(fēng)機(jī)的II級(jí)電動(dòng)機(jī)隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2.2%～2.8%，存在著隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迒?wèn)題，造成II級(jí)電動(dòng)機(jī)四周瓦斯齊聚。軸伸端軸承使用壽命短。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)葉片產(chǎn)生的軸向力、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的殘余不平衡力、電磁拉力、風(fēng)量風(fēng)壓變化將產(chǎn)生的推力等，這些風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的徑向力、軸向力形成當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷，對(duì)軸承壽命威迫是致命的損壞要素。因此湊近電機(jī)軸伸端的軸承簡(jiǎn)單抱軸、燒毀，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)定子繞組被燒毀，這不只降低了軸承的使用壽命，同時(shí)降低了風(fēng)機(jī)的使用壽命。這一點(diǎn)特別在局扇上較為突出。軸流式通風(fēng)機(jī)后級(jí)電機(jī)簡(jiǎn)單燒壞。軸流通風(fēng)機(jī)壓力大，通風(fēng)距離長(zhǎng)，通風(fēng)距離與流量成反比，只要通風(fēng)距離略微增大，若是兩級(jí)葉輪設(shè)計(jì)的般配性不好，II級(jí)電機(jī)負(fù)載增添比第一級(jí)快，當(dāng)達(dá)到必定通風(fēng)距離時(shí)，固然兩級(jí)風(fēng)機(jī)的2/5總功率還沒(méi)有達(dá)到單級(jí)的2倍，但是II級(jí)電機(jī)的負(fù)載已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了額定功率，造成II級(jí)電機(jī)的超載運(yùn)行，進(jìn)而致使電機(jī)的燒毀。若是沒(méi)有消聲裝置，風(fēng)機(jī)的噪聲大。在煤礦因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的噪聲大，而掩埋了其余設(shè)備不正常運(yùn)行聲音和其余的的報(bào)警聲音，進(jìn)而致使了很多的惡性事件。降低風(fēng)機(jī)的噪聲，勢(shì)在必行。針對(duì)以上問(wèn)題的解決舉措4.1針對(duì)對(duì)旋風(fēng)機(jī)中電機(jī)散熱的問(wèn)題由風(fēng)機(jī)的工作環(huán)境(含有大批瓦斯和煤塵，氣體潤(rùn)濕)決定了電機(jī)不能夠由風(fēng)機(jī)的風(fēng)流來(lái)冷卻，并且電機(jī)還必定細(xì)風(fēng)機(jī)內(nèi)的爆炸性氣體間隔，在這類(lèi)狀況下，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家的研究，采納了隔流腔結(jié)構(gòu)。隔流腔的結(jié)構(gòu)如圖2。在圖2的結(jié)構(gòu)中，電機(jī)被一特其余密閉腔密閉，使電機(jī)不只能夠經(jīng)過(guò)進(jìn)、出氣翼管從風(fēng)道以外獲取新鮮風(fēng)流來(lái)冷卻，并且有效地防備了因電氣火花點(diǎn)燃瓦斯而引起瓦斯煤塵爆炸事故。4.2針對(duì)電機(jī)的防爆問(wèn)題針對(duì)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的工作環(huán)境，電機(jī)的防爆是最重要的問(wèn)題。自然第一應(yīng)入選用防爆電機(jī)，其次就是間隔電機(jī)。間隔相同采納上述結(jié)構(gòu)圖中的方式，相對(duì)I級(jí)主風(fēng)流道而言，I級(jí)隔流腔內(nèi)氣體處于正壓狀態(tài)，主風(fēng)流道的含瓦斯氣體的污風(fēng)不能夠能向I級(jí)隔流腔泄露，I級(jí)隔流腔內(nèi)的I級(jí)電動(dòng)機(jī)素來(lái)處于新鮮風(fēng)流下工作，不存在安全隱患；而II級(jí)主風(fēng)流道的風(fēng)流則處于正壓狀態(tài)，遠(yuǎn)高于II級(jí)隔流腔中的靜壓，因此，II級(jí)主風(fēng)流道中含瓦斯氣體的污風(fēng)可能向II級(jí)隔流腔中泄露，其泄露有3個(gè)路子:①隔流腔焊縫不連續(xù)、不嚴(yán)實(shí)，致使瓦斯從焊縫處內(nèi)泄;②電動(dòng)機(jī)安裝面及隔流腔后蓋處密封不好，致使瓦斯內(nèi)泄;③電動(dòng)機(jī)軸承處泄露。前兩種狀況能夠經(jīng)過(guò)增強(qiáng)焊接質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)安裝面增強(qiáng)密封等技術(shù)舉措解決，但對(duì)軸承處的泄露，能夠采納負(fù)壓腔體結(jié)構(gòu)，負(fù)壓腔安裝在II級(jí)電動(dòng)機(jī)軸伸端的軸承前端，經(jīng)過(guò)負(fù)壓腔的安裝，能夠使II級(jí)電機(jī)隔流腔內(nèi)的氣壓大于流道內(nèi)的壓力，有效的防備了有害氣體進(jìn)入II級(jí)隔流腔，解決了II級(jí)隔流腔內(nèi)瓦斯的超限問(wèn)題[5]。3/54.3針對(duì)電動(dòng)軸伸端軸承使用壽命短的問(wèn)題經(jīng)研究也提出了一些整頓舉措。對(duì)旋風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)軸承不只承受徑向力，特別對(duì)于高壓風(fēng)機(jī)軸承還承受著很大軸向力。長(zhǎng)久在這類(lèi)狀況下工作就會(huì)致使軸承燒壞、抱軸的危險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)軸承室的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)的方式，合理采納耐高溫的潤(rùn)滑脂，來(lái)防備軸承的損壞，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命。4.4針對(duì)軸流式通風(fēng)機(jī)后級(jí)電機(jī)簡(jiǎn)單燒壞的問(wèn)題后級(jí)電機(jī)簡(jiǎn)單燒壞，從現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)燒毀的狀況來(lái)看，主要原由:一是長(zhǎng)距離送風(fēng)時(shí)風(fēng)量減少，電機(jī)冷卻奏效不好；二是長(zhǎng)距離送風(fēng)時(shí)，II級(jí)電機(jī)的負(fù)載增大，超載運(yùn)行。因此，在解決電機(jī)燒毀問(wèn)題時(shí)，必定從這三個(gè)方面下手:第一，能夠經(jīng)過(guò)提升電動(dòng)機(jī)的散熱奏效著手，這一點(diǎn)，上邊已經(jīng)闡述過(guò)。第二，改進(jìn)葉型結(jié)構(gòu)，防備電機(jī)超載運(yùn)行。第三，合理分配風(fēng)機(jī)前后兩級(jí)葉輪的壓力負(fù)載。改進(jìn)前后的風(fēng)機(jī)性能功率曲線圖3。由圖中能夠看出改進(jìn)設(shè)計(jì)后，一級(jí)風(fēng)機(jī)的最大功率有所增大，而二級(jí)風(fēng)機(jī)的最大功率減少，減小的幅度大于一級(jí)葉輪增大的幅度。當(dāng)通風(fēng)阻力(距離)發(fā)生變化時(shí)，第一級(jí)風(fēng)機(jī)的負(fù)載第一達(dá)到最大值，今后漸漸減小，而第二級(jí)風(fēng)機(jī)的負(fù)載隨通風(fēng)距離的增大而增大，直至達(dá)到最大值，今后通風(fēng)阻力再增大時(shí)，第二級(jí)風(fēng)機(jī)的輸出功率將漸漸減少，輸出功率最大值不高出額定功率的95%，使II級(jí)電機(jī)輸出功率永但是載[8]。4.5針對(duì)若是沒(méi)有消聲裝置,風(fēng)機(jī)噪聲大的問(wèn)題風(fēng)機(jī)只要運(yùn)行，就會(huì)有噪聲，風(fēng)機(jī)的噪聲的大小也是權(quán)衡一個(gè)風(fēng)機(jī)利害的標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)機(jī)在工作時(shí)，產(chǎn)生的噪聲主要包含空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲。此中，空氣動(dòng)力性噪聲的強(qiáng)度最大，是通風(fēng)機(jī)噪聲的主要成分。空氣動(dòng)力性噪聲又包含旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲屬于偶極子聲源，它主要與葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速有關(guān)，其強(qiáng)度大體與速度的10次方成正比。渦流噪聲的強(qiáng)度與氣流速度的6次方成正比。從通風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理及其特色能夠看出，最優(yōu)化的氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)是獲取最低空氣動(dòng)力性噪聲的根本方法。其余，其4/5通流部位的合理設(shè)計(jì)與般配不單好夠獲取較高的效率，并且其噪聲也可獲取控制。能夠經(jīng)過(guò)增添葉柵氣動(dòng)力載荷，盡可能降低圓周速度，適合減小輪轂比，降低軸向速度，不等間距動(dòng)葉和合理的葉片數(shù)，合理的軸向縫隙和徑向縫隙，采納彎掠葉片的方法來(lái)降低風(fēng)機(jī)噪聲。上邊是從聲源上控制噪聲，為了防備噪聲的流傳，能夠從流傳體路子上控制噪聲。對(duì)于局扇，在通風(fēng)機(jī)輻射的噪聲中，其進(jìn)出口部位輻射的噪聲強(qiáng)度最大?？刂七@部分噪聲最有效的舉措是在通風(fēng)機(jī)的進(jìn)出氣口安裝消聲器。目前在市場(chǎng)上的消聲器很多，對(duì)旋風(fēng)機(jī)應(yīng)用很多的是穿孔板消聲器。消聲資料夾放在風(fēng)機(jī)的內(nèi)筒和外筒之間，內(nèi)筒為微穿孔板結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒能夠從外筒中抽出，方便消聲資料的更換也許沖刷。消聲資料的安裝如圖4。對(duì)于主扇，一般采納加裝隔聲罩或蓋風(fēng)機(jī)房。加裝隔聲罩就是將通風(fēng)機(jī)用密閉的罩包圍起來(lái)，罩內(nèi)可加吸聲結(jié)構(gòu)，噪聲在罩內(nèi)多次反射，大部分聲能被吸取，使噪聲大大降低?，F(xiàn)