礦用軸流式風(fēng)機(jī)節(jié)能途徑探討(二)
作者:石家莊風(fēng)機(jī) 日期:2015-3-19 瀏覽:1455
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1 通風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運行理論分析
通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行條件為通風(fēng)機(jī)的工況點效率不低于最高效率的85%(暫不考慮機(jī)組電氣設(shè)備效率),其效率不僅取決于通風(fēng)機(jī)本身,還取決于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的配置情況。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性取決于通風(fēng)設(shè)備機(jī)組、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)機(jī)的運行狀況,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在此,主要分析軸流式通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
軸流式通風(fēng)機(jī)的軸功率采用靜壓軸功率,計算公式為:
?。衧t=Pstqv/1000ηst (1)
式中:Pst為靜壓軸功率,kW;pst為靜壓,Pa;qv為風(fēng)量,m/s3;ηst為靜壓效率。根據(jù)礦井通風(fēng)要求,必須保證礦井通風(fēng)風(fēng)量qv和礦井通風(fēng)負(fù)壓(靜壓)pst。從式(1)中可以看出,在保證通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量qv和靜壓pst的情況下,工況點靜壓效率ηst越小,通風(fēng)機(jī)靜壓軸功率Pst越大,電動機(jī)的輸出功率越大,耗電量越大;反之,靜壓效率越大,耗電量越小。所以,要盡可能地提高通風(fēng)機(jī)工況點的靜壓效率ηst,降低通風(fēng)機(jī)的軸功率,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運行和節(jié)能降耗的目的[3] 。
在生產(chǎn)的礦井中,礦井通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓隨開采階段的不同而不同,一般是礦井開采初期風(fēng)量、風(fēng)壓小,隨著開采深度的增加,風(fēng)量、風(fēng)壓不斷增大,開采末期風(fēng)量、風(fēng)壓最大。所以,在通風(fēng)機(jī)運行中,需要不斷對工況點進(jìn)行調(diào)節(jié),工況點的變化會使通風(fēng)機(jī)的工況(運行)效率發(fā)生變化,很多情況下還會使效率降低。所以,為保證通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行,滿足經(jīng)濟(jì)工作條件,應(yīng)采取合理的方法和措施,使通風(fēng)機(jī)工況點在礦井通風(fēng)的各個階段都處于經(jīng)濟(jì)、高效運行區(qū),以保證通風(fēng)機(jī)的高效經(jīng)濟(jì)運行。
2 礦用軸流式風(fēng)機(jī)節(jié)能措施分析
首先選擇高效通風(fēng)機(jī),并使通風(fēng)機(jī)工況點始終處于高效經(jīng)濟(jì)區(qū)。此外,電動機(jī)的功率因數(shù)對節(jié)能影響較大,應(yīng)盡量提高通風(fēng)機(jī)電動機(jī)的功率因數(shù)。通風(fēng)機(jī)選型時,在選擇高效通風(fēng)機(jī)的同時,必須結(jié)合通風(fēng)礦井的實際情況,充分考慮通風(fēng)機(jī)在運行中的調(diào)節(jié)方法,通過全面的對比分析,選擇在各個運行階段工況點通過綜合調(diào)節(jié)都處于高效運行的通風(fēng)機(jī),并采用變頻調(diào)速技術(shù),選擇變頻調(diào)速電動機(jī)或原電動機(jī)加裝變頻器改造,提高電動機(jī)的功率因數(shù)[4] ,以提高有功功率。
3 通風(fēng)機(jī)的節(jié)能途徑
3.1 合理選擇高效風(fēng)機(jī)
在技術(shù)條件相同或接近的情況下,首先選擇經(jīng)濟(jì)性好的通風(fēng)機(jī)[5] 。由于礦井通風(fēng)機(jī)在運行中工況點需要不斷地進(jìn)行調(diào)節(jié),所以,在選擇通風(fēng)機(jī)時,必須認(rèn)真分析所選通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方法,能夠運用這些調(diào)節(jié)方法使通風(fēng)機(jī)在運行中工況點效率滿足經(jīng)濟(jì)運行條件,并盡可能使通風(fēng)機(jī)的運行效率處于最高。目前,我國生產(chǎn)使用的高效礦用防爆軸流式主要通風(fēng)機(jī)主要有FBC(D)Z型和2K型等,它們的最高靜壓效率都在85%左右[6] 。但是,礦井通風(fēng)條件多種多樣,復(fù)雜多變,現(xiàn)有產(chǎn)品有時難以滿足具體礦井通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性要求,這是在礦井通風(fēng)機(jī)選型中經(jīng)常遇到的問題。因此,在現(xiàn)有產(chǎn)品或通過調(diào)節(jié)都不能滿足經(jīng)濟(jì)性要求時,應(yīng)根據(jù)礦井的具體情況,采用個性化設(shè)計,設(shè)計出同時滿足礦井通風(fēng)和經(jīng)濟(jì)性要求的通風(fēng)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計,通風(fēng)機(jī)在整個服務(wù)年限內(nèi),電耗量約占通風(fēng)機(jī)全部費用的80%以上,盡管采用個性化設(shè)計成本較高,但是,由于個性化設(shè)計的通風(fēng)機(jī)在整個服務(wù)年限內(nèi)效率高、耗電量低,大多情況下能降低整個通風(fēng)的費用。