1 引言

　　通風機堪稱煤礦的“肺臟”渐行，通風機的運行效率的高低以及可靠性型問題是煤礦關(guān)心的焦點丑孩。由于部分老礦井風機老化统抬，運行效率低火本，正逐漸被高效節(jié)能風機所代替，各種各樣的風機應運而生蓄喇，對旋風機就是引進國外80年代新技術(shù)經(jīng)消化吸收后研制生產(chǎn)的礦用通風機的更新?lián)Q代產(chǎn)品发侵。它以其壓力高、流量大偷真、高效闲招、結(jié)構(gòu)緊湊、反風容易的特點深受煤礦的青睞熙同。但是蒿疲，經(jīng)過長期的實踐證明，對旋軸流通風機還存在一些缺陷锻刹，本文針對這些問題提出整改措施棉玻。

　　2 結(jié)構(gòu)特點

　　對旋式軸流通風機一般由集流器、前后主風筒壕矿、擴散器組成坝亿。一級、二級葉輪直連在電機軸上李荚，電機均置于風筒內(nèi)灰囤，兩級葉輪互為導葉，工作時兩級葉輪反向旋轉(zhuǎn)鸥层。

　　3 對旋軸流風機的優(yōu)越性以及設(shè)計和使用注意問題

　　3.1 對旋風機的優(yōu)越性

　　3.1.1 傳動效率高锐拟。葉輪直接安裝在電機軸上，改變了傳統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)慧邮，既避免了傳動裝置的頻繁損壞调限，消除了能量損耗，也提高了風機裝置的傳動效率误澳，同時也提高了使用效率耻矮。

　　3.1.2 對旋軸流通風機最高壓力點的壓力值較高秦躯，一般比普通帶后導的軸流風機的壓力高1.2～1.3倍。

　　3.1.3 靜壓效率高淘钟。由于采用對旋結(jié)構(gòu)宦赠，減少了兩級工作輪之間中的導葉，降低了風機內(nèi)部阻力損失米母，提高了風機的靜壓效率勾扭。

　　3.1.4 最高效率高，高效運行范圍廣铁瞒。對旋風機比前置導葉兩級風機的最高效率高出約8%妙色，比后置靜葉型兩級普通風機最高效率高4%～5%，其高效運行范圍廣慧耍。

　　3.1.5 軸流對旋風機使用靈活身辨。對旋風機兩級工作輪分別由兩臺電機驅(qū)動，因而對旋風機對應不同的使用狀態(tài)了赖，可進行各式各樣的組合滩扩，使其中一級空轉(zhuǎn)可組成前導加動葉級或動葉加后導葉級，亦可配備一個靜葉作為附件笆滓，可以調(diào)節(jié)柵距以實現(xiàn)變風量調(diào)節(jié)槽顶。對旋風機可變轉(zhuǎn)速和兩轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比來調(diào)節(jié)流量，這是對旋風機所特有的初肥。

　　3.1.6 軸流對旋風機昭淋，有良好的逆向送風性能，回風量可達到60%～70%的送風量午螺。由于對旋風機可以利用電機的反轉(zhuǎn)反風墓枝，既不需建擴散器和擴散塔，也不需建風機房和反風道跷它，施工工藝簡單容且，因此可大大縮短工期。與其他風機相比唾诺，其輔助設(shè)備少庶艾，控制環(huán)節(jié)少，安全可靠性好擎勘，可節(jié)約70%的土建工程費。

　　3.2 對旋風機設(shè)計中存在的問題

　　3.2.1 對旋風機中電動機的散熱問題颖榜。由于在對旋軸流式通風機中棚饵，電機是與葉輪直聯(lián)，固定于風機中掩完，電機工作在含有高瓦斯?jié)舛鹊臍怏w之中噪漾，所以就無法使用風機中自身風流來散熱硼砰。而普通軸流式風機，電機置于自由大氣中欣硼，可以充分利用這個得天獨厚的條件题翰。

　　3.2.2 電機的防爆問題。與普通軸流風機的電機放在風機外面相比诈胜，相當于把井上主扇送回到井下的惡劣環(huán)境中豹障，因此電機要防爆。但是焦匈，風機的II級電機隔流腔內(nèi)可能存在瓦斯超限称侣。隨著抽出式對旋風機的投入使用，發(fā)現(xiàn)其第一級風機的I級電動機隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_到0.1%～0.3%淳胆，與周圍環(huán)境中的瓦斯?jié)舛认嗤拗浚淮嬖诎踩[患；而其第二級風機的II級電動機隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_到2.2%～2.8%螃方，存在著隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迒栴}照腐，造成II級電動機周圍瓦斯聚集。

　　3.2.3 軸伸端軸承使用壽命短担灭。由于風機葉片產(chǎn)生的軸向力贿册、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的殘余不平衡力、電磁拉力轧翘、風量風壓變化將產(chǎn)生的推力等焦伸，這些風機運轉(zhuǎn)中的徑向力、軸向力形成當量動負荷曙辑，對軸承壽命威脅是致命的損壞因素服筋。所以靠近電機軸伸端的軸承容易抱軸、燒毀母债，嚴重時整個定子繞組被燒毀午磁，這不僅降低了軸承的使用壽命，同時降低了風機的使用壽命毡们。這一點尤其在局扇上較為突出迅皇。

　　3.2.4 軸流式通風機后級電機容易燒壞。軸流通風機壓力大衙熔，通風距離長登颓，通風距離與流量成反比，只要通風距離稍微增大红氯，如果兩級葉輪設(shè)計的匹配性不好框咙，II級電機負載增加比第一級快，當達到一定通風距離時痢甘，雖然兩級風機的總功率尚未達到單級的2倍喇嘱，但是II級電機的負載已遠遠超出了額定功率茉贡，造成II級電機的超載運行，從而導致電機的燒毀者铜。

　　3.2.5 如果沒有消聲裝置腔丧，風機的噪聲大。在煤礦因為風機的噪聲大绵颅，而掩埋了其它設(shè)備不正常運轉(zhuǎn)聲音和其他的的報警聲音曹胚，從而導致了不少的惡性事件。降低風機的噪聲栽乘，勢在必行芽贫。

　　4 針對以上問題的解決措施

　　4.1 針對對旋風機中電機散熱的問題

　　由風機的工作環(huán)境(含有大量瓦斯和煤塵，氣體潮濕)決定了電機不能由風機的風流來冷卻挚粱，而且電機還必須和風機內(nèi)的爆炸性氣體隔離吴爵，在這種情況下，經(jīng)過專家的研究惊柱，采用了隔流腔結(jié)構(gòu)错猬。

　　電機被一特殊的密閉腔密閉，使電機不僅能夠通過進樱凄、出氣翼管從風道之外獲得新鮮風流來冷卻标炭，而且有效地防止了因電氣火花點燃瓦斯而引起瓦斯煤塵爆炸事故。

　　4.2 針對電機的防爆問題

　　針對對旋風機的工作環(huán)境戈弧，電機的防爆是最重要的問題斑卤。當然首先應該選用防爆電機，其次就是隔離電機潭千。隔離同樣采取上述的方式谱姓，相對I級主風流道而言，I級隔流腔內(nèi)氣體處于正壓狀態(tài)刨晴，主風流道的含瓦斯氣體的污風不可能向I級隔流腔泄漏屉来，I級隔流腔內(nèi)的I級電動機始終處于新鮮風流下工作，不存在安全隱患狈癞；而II級主風流道的風流則處于正壓狀態(tài)茄靠，遠高于II級隔流腔中的靜壓，因此蝶桶，II級主風流道中含瓦斯氣體的污風可能向II級隔流腔中泄漏慨绳，其泄漏有3個途徑:①隔流腔焊縫不連續(xù)、不嚴實真竖，導致瓦斯從焊縫處內(nèi)泄;②電動機安裝面及隔流腔后蓋處密封不好儡蔓，導致瓦斯內(nèi)泄;③電動機軸承處泄漏。前兩種情況可以通過加強焊接質(zhì)量疼邀、電動機安裝面加強密封等技術(shù)措施解決喂江，但對軸承處的泄漏，可以采用負壓腔體結(jié)構(gòu)沛野，負壓腔安裝在II級電動機軸伸端的軸承前端莱腾，通過負壓腔的安裝，可以使II級電機隔流腔內(nèi)的氣壓大于流道內(nèi)的壓力含话，有效的防止了有害氣體進入II級隔流腔途陵，解決了II級隔流腔內(nèi)瓦斯的超限問題。

　　4.3 針對電動軸伸端軸承使用壽命短的問題

　　經(jīng)研究也提出了一些整改措施茂钠。對旋風機在運行時軸承不僅承受徑向力脚们，尤其對于高壓風機軸承還承受著很大軸向力。長期在這種情況下工作就會導致軸承燒壞径塔、抱軸的危險鳖路。通過合理設(shè)計軸承室的結(jié)構(gòu)，改進軸承結(jié)構(gòu)的方式凰番，合理選用耐高溫的潤滑脂盏萝，來防止軸承的損壞，延長軸承的使用壽命褒堆，從而延長了風機的使用壽命澡呼。

　　4.4 針對軸流式通風機后級電機容易燒壞的問題

　　后級電機容易燒壞，從現(xiàn)場電機燒毀的情況來看厉碟，主要原因:一是長距離送風時風量減少喊巍，電機冷卻效果不好；二是長距離送風時箍鼓，II級電機的負載增大崭参，超載運行。因此袄秩，在解決電機燒毀問題時阵翎，必須從這三個方面入手:第一，可以通過提高電動機的散熱效果著手之剧，這一點郭卫，上面已經(jīng)闡述過。第二背稼，改進葉型結(jié)構(gòu)贰军，防止電機超載運行。第三蟹肘，合理分配風機前后兩級葉輪的壓力負載词疼。改進前后的風機性能功率曲線圖3。由圖中可以看出改進設(shè)計后谅儡，一級風機的最大功率有所增大秫丐，而二級風機的最大功率減少肯仍，減小的幅度大于一級葉輪增大的幅度。當通風阻力(距離)發(fā)生變化時竹俱，第一級風機的負載首先達到最大值景捅，然后逐漸減小，而第二級風機的負載隨通風距離的增大而增大摊房，直至達到最大值赚懊，然后通風阻力再增大時，第二級風機的輸出功率將逐漸減少昨哑，輸出功率最大值不超過額定功率的95%你朝，使II級電機輸出功率永不過載。

　　4.5 針對如果沒有消聲裝置,風機噪聲大的問題

　　風機只要運轉(zhuǎn)域毡，就會有噪聲爪只，風機的噪聲的大小也是衡量一個風機好壞的標準。通風機在工作時熄阻，產(chǎn)生的噪聲主要包括空氣動力性噪聲和機械性噪聲斋竞。其中，空氣動力性噪聲的強度最大秃殉，是通風機噪聲的主要成分坝初。空氣動力性噪聲又包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲钾军。旋轉(zhuǎn)噪聲屬于偶極子聲源鳄袍，它主要與葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速有關(guān)，其強度大致與速度的10次方成正比吏恭。渦流噪聲的強度與氣流速度的6次方成正比拗小。從通風機噪聲產(chǎn)生的機理及其特性可以看出，最優(yōu)化的氣動性能設(shè)計是獲得最低空氣動力性噪聲的根本方法樱哼。此外哀九，其通流部位的合理設(shè)計與匹配不但可以獲得較高的效率，而且其噪聲也可得到控制搅幅≡氖可以通過增加葉柵氣動力載荷，盡可能降低圓周速度茄唐，適當減小輪轂比伴严，降低軸向速度，不等間距動葉和合理的葉片數(shù)辐芍，合理的軸向間隙和徑向間隙贡垃，采用彎掠葉片的方法來降低風機噪聲。上面是從聲源上控制噪聲，為了防止噪聲的傳播令久，可以從傳播體途徑上控制噪聲肥册。對于局扇，在通風機輻射的噪聲中沧唧，其進出口部位輻射的噪聲強度最大涎狐。抑制這部分噪聲最有效的措施是在通風機的進出氣口安裝消聲器。目前在市場上的消聲器很多烧啊，對旋風機應用較多的是穿孔板消聲器。消聲材料夾放在風機的內(nèi)筒和外筒之間憎抡，內(nèi)筒為微穿孔板結(jié)構(gòu)端杂，內(nèi)筒可以從外筒中抽出，方便消聲材料的更換或者清洗性湿。

　　對于主扇纬傲，一般采用加裝隔聲罩或蓋風機房。加裝隔聲罩就是將通風機用密閉的罩包圍起來肤频，罩內(nèi)可加吸聲結(jié)構(gòu)叹括，噪聲在罩內(nèi)多次反射，大部分聲能被吸收宵荒，使噪聲大大降低≈祝現(xiàn)場采用較多的是蓋風機房，在房內(nèi)采取隔聲报咳、加消聲器等措施侠讯，這樣機房內(nèi)的噪聲雖然較大，但外界噪聲則小得多暑刃。

　　5 結(jié)論

　　只有很好的掌握對旋風機的特點以及可能存在的問題厢漩，風機的設(shè)計才能優(yōu)化，風機設(shè)計的優(yōu)化不僅對煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效的保障岩臣，同時也可以提高風機的效率溜嗜，為國家節(jié)約了大量的不必要的浪費。本文所說的一些對旋風機的特點都是在實踐應用中總結(jié)出來的庇启，并且都得到了相應的解決丢墅。

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