鋒速達通風降溫系統(tǒng)
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浙江車間降溫_高壓變頻器在焙燒煙氣凈化引風機控制系統(tǒng)中的應用
| 高壓變頻器在焙燒煙氣凈化引風機控制系統(tǒng)中的應用 |
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摘 要：本文主要闡述了HARSVERT-A系列高壓變頻器在培燒煙氣凈化引風機控制中的實際應用，扼要說明了其功能和應用效果。
圖1:焙燒煙氣凈化系統(tǒng)引風機控制配置圖
圖2：HARSVERT-A06/100型1000kW高壓變頻器結(jié)構(gòu)圖
圖3：6kV高壓變頻器（7組功率模塊串聯(lián)）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖4：6kV高壓變頻器功率模塊原理結(jié)構(gòu)圖
圖5：我廠二期凈化高壓變頻器頻率設定、參數(shù)監(jiān)控界面
圖6：運行數(shù)據(jù)記錄顯示 8.系統(tǒng)散熱設計公道
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| 高壓變頻器在水泥廠原料磨循環(huán)風機中的應用 |
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| 一、前言 目前，隨著水泥企業(yè)競爭的日益加劇，生產(chǎn)本錢的高低決定了水泥企業(yè)在市場競爭的地位，水泥生產(chǎn)企業(yè)很大一部分本錢浪費在能耗上，降低水泥生產(chǎn)過程中的電能消耗越來越引起了業(yè)界的重視。 在水泥生產(chǎn)過程中，風機被大量的采用，而風機負載耗電量較大，起動電流較高，同時用電動閥門、擋風板等裝置來調(diào)節(jié)風量，工作效率低，而且開動閥門時，還發(fā)出嘯聲和振動，經(jīng)常發(fā)生事故；為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求，風道系統(tǒng)設計時的風量和壓力往往偏大，功率的偏大設計必然造成能量的浪費。 變頻調(diào)速技術作為一種先進的電機調(diào)速方式，其優(yōu)異的性能以及帶來可觀的經(jīng)濟效益早已為人們所知。實踐證實在風機的系統(tǒng)中接進變頻系統(tǒng)，利用變頻技術改變電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風量和壓力的變化用來取代閥門控制風量，能取得明顯的節(jié)能效果。本文就SH-HVF系列高壓變頻器在華新金貓水泥（蘇州）有限公司中應用進行分析總結(jié)。 二、變頻器節(jié)能原理 由電動機的同步轉(zhuǎn)速公式：n1＝60f/p 而異步電動機轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1存在一個滑差關系：n＝n1（1?s）=60f/p（1?s） 由上式可以得到，改變異步電動機的轉(zhuǎn)速可以通過改變f、p、s可以達到。針對某一電動機而言P是一定的，而通過改變S進行調(diào)速空間非常小，所以變頻調(diào)速通過改變定子供電頻率f來改變同步轉(zhuǎn)速是異步電動機的最為公道的調(diào)速方法。若均勻地改變供電頻率f，即可平滑地改變電動機的同步轉(zhuǎn)速。異步電動機變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、平滑性較高、機械特性較硬的優(yōu)點，目前變頻調(diào)速已成為異步電動機最主要的調(diào)速方式，在很多領域都獲得了廣泛的應用。 根據(jù)流體力學相似定律： Q1/Q2＝n1/n2輸出風量Q與轉(zhuǎn)速n成正比； H1/H2＝（n1/n2）2輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n2正比； P1/P2＝（n1/n2）3輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n3正比。 當風機風量需要改變時，如調(diào)節(jié)風門的開度，則會使大量電能白白消耗在閥門及管路系統(tǒng)阻力上。如采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風量，可使軸功率隨流量的減小大幅度下降。變頻調(diào)速時，當風機低于額定轉(zhuǎn)速時，理論節(jié)電為 E=〔1-（n′/n）3〕×P×T（kWh） 式中：n??額定轉(zhuǎn)速 n′??實際轉(zhuǎn)速 P??額定轉(zhuǎn)速時電機功率 T??工作時間 可見，通過變頻對風機進行改造，不但節(jié)能而且大大進步了設備運行性能。以上公式為變頻節(jié)能提供了充分的理論依據(jù)。 三、SH-HVF變頻器原理特點 SH-HVF系列高壓變頻器是由湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司研制開發(fā)的新一代高壓變頻器，采用直接高高變換的方式，多電平串聯(lián)倍壓的技術方案，優(yōu)化的PWM控制算法，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的可變頻變壓（VVVF）的正弦電壓和正弦電流的輸出。 1、SH-HVF高壓變頻器原理 SH-HVF系列高壓變頻裝置選用電壓源型交－直－交變頻器方式，變壓器采用移相技術，使得電網(wǎng)電流接近為正弦電流。功率單元的主電路由熔斷器、三相全橋整流模塊、濾波電容及IGBT�？旖M成。 進進功率單元的低壓交流經(jīng)過整流模塊的整流和電容的濾波后變成中間直流，在控制系統(tǒng)的控制下由IGBT逆變單元將中間直流逆變成交變的脈寬調(diào)制輸出。每個功率單元輸出電壓為1、0、－1三種狀態(tài)電平，每相K個單元疊加，就可產(chǎn)生2K＋1種不同的電同等級。用這種多重化技術構(gòu)成的高壓變頻器，也稱為單元串聯(lián)多電平PWM電壓型變頻器，采用功率單元串聯(lián)，而不是用傳統(tǒng)的器件串聯(lián)來實現(xiàn)高壓輸出，所以不存在器件均壓的題目。 K個功率單元在逆變側(cè)串聯(lián)成一相，將每個功率單元輸出的電平相疊加，再配以動態(tài)分配技術和適當?shù)目刂扑惴ǎ谳敵鰝?cè)得到一組逼近正弦波的門路波，與低壓變頻器采用的單純PWM方式相比，輸出的dv/dt非常低，波形本質(zhì)與正弦波的擬合程度非常好，再配以優(yōu)化的PWM控制，使輸出諧波大為降低。由于這種波形正弦度好，du/dt小，可減小對電纜和電機的盡緣損壞，無須輸出濾波器，輸出電纜長度幾乎不受限制，電機不需要降額使用，可直接用于舊設備改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減少了軸承和葉片的機械應力。 2、控制單元原理特點 整個系統(tǒng)的控制部分由一套PLC，一套主控制器，一套旁路控制器、一個智能操縱面板（觸摸屏）和一些開關、電源、繼電器等組成。 其中，PLC完成整個變頻調(diào)速系統(tǒng)的治理，邏輯處理，包括起停車邏輯、報警故障邏輯等。觸摸屏為中文界面的液晶顯示，完成變頻器參數(shù)設定、運行參數(shù)狀態(tài)顯示和報警故障顯示等功能。主控制器完成PWM信號的產(chǎn)生、移相，并轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送到功率單元，低壓部分和高壓部分完全可靠隔離，系統(tǒng)具有極高的安全性，同時具有很好的抗電磁干擾性能。旁路控制器為整個系統(tǒng)提供了較高的容錯能力，當工作中的某個功率單元故障時，旁路控制能自動將其從工作中退出，并將備用功率單元投進運行。整套控制系統(tǒng)的設計原則是可靠、實用、簡單。 四、原料磨循環(huán)風機的變頻改造 1、生料磨系統(tǒng)簡介： 華新金貓水泥（蘇州）有限公司是一條3000T/D的水泥生產(chǎn)線，其生料磨循環(huán)風機電機為6KV/1600KW，采用擋板（閥門）調(diào)節(jié)風量大小，風機消耗功率大，節(jié)流損失較大。調(diào)節(jié)風門擋板控制風量，由于擋板處于較高壓力下工作，易磨損，易造成管道內(nèi)風量調(diào)節(jié)不正確，對生料磨系統(tǒng)工藝影響也較大。 生料磨循環(huán)風機在生料磨系統(tǒng)中起到很大作用，通過調(diào)節(jié)循環(huán)風機可以控制磨系統(tǒng)的以下參數(shù)： 1>、磨內(nèi)透風量：立磨靠風掃磨，透風量要適當。風量不足，合格的生料不能及時帶出，料層增厚，排渣量增多，設備負荷高，產(chǎn)量降低；風量過大，料層過薄，影響磨機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 2>、料層厚度：立磨穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的另一重要因素是料床穩(wěn)定。 料層穩(wěn)定，風量、風壓和喂料量才能穩(wěn)定，否則就要通過調(diào)節(jié)風量和喂料量來維持料層厚度。若調(diào)節(jié)不及時就會引起震動加劇，電機負荷上升或系統(tǒng)跳停等題目。 3>、磨機振動：振動是輥式磨機工作中普遍存在的一個現(xiàn)象,公道的振動是答應的,但若振動過大，則會造成磨盤和磨輥以及襯板的機械損壞。 4>、磨內(nèi)壓差：壓差是指風環(huán)處的壓力損失,在磨機運行時，磨內(nèi)負荷量的變化不僅從磨機電流、料層厚度、振動幅度等參數(shù)上反應出來，而且壓差更能反映磨內(nèi)狀況。 5>、磨機出口溫度：有效的控制出口溫度，可以保持良好的烘干及粉磨作業(yè)條件。 6>、產(chǎn)品細度：磨內(nèi)透風量的大小對產(chǎn)品細度也有一定影響。 另外磨的運行穩(wěn)定因素還有喂料量、噴水量、研磨壓力、循環(huán)風量和選粉機轉(zhuǎn)速等參數(shù)。 2、主回路設計 為了充分保證系統(tǒng)的可靠性，根據(jù)華新金貓水泥負載的相關參數(shù)選配SH-HVF-Y6K/2000系列高壓變頻器，變頻器配置方案采用一拖一方式： 6KV高壓電源經(jīng)用戶開關柜高壓開關QF到刀閘柜，經(jīng)輸進刀閘QS1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線刀閘QS2送至電動機；高壓電源還可經(jīng)旁路刀閘QS3直接起動電動機。進出線刀閘QS2和旁路刀閘QS3的作用是：一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，即可馬上斷開進出線刀閘QS2，將變頻裝置隔離，手動合旁路刀閘QS3，在工頻電源下起動電機運行。QF保存用戶原斷路器，QS1、QS2、QS3安裝在一個刀閘柜中與變頻裝置配套供貨。QS2與QS3之間通過機械閉鎖，防止誤操縱。 3、控制方式： 該設備有三種控制方式： 1>、以壓力、流量為控制對象的閉環(huán)控制：以輸進的4～20mA模擬量值為控制依據(jù)，實現(xiàn)自動控制。 2>、以轉(zhuǎn)速為控制對象的開環(huán)控制：該方式在遠程操縱（DCS或遠程操縱箱上操縱）用戶可根據(jù)工況條件自設定轉(zhuǎn)速，變頻器以該轉(zhuǎn)速為控制值，該方式下頻率的變化依據(jù)用戶輸進的模擬量，4mA對應0轉(zhuǎn)速，20mA對應額定轉(zhuǎn)速。 3>、以頻率為控制對象的開環(huán)控制：該方式在就地操縱（設備本體上操縱）直接從觸摸屏上設置輸出頻率，變頻器以該頻率為控制目標值。 以上三種控制方式用戶可通過人機界面（觸摸屏）設置，滿足不同的工況要求。 4、變頻改造后華新金貓水泥原料磨系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)：（現(xiàn)場實測） 由以上丈量數(shù)據(jù)顯示，滿足立式原料磨的料層厚度、原料細度、磨內(nèi)壓差、振動等工藝要求的基礎上，配合調(diào)節(jié)變頻器轉(zhuǎn)速和選粉機轉(zhuǎn)速，使整個原料磨系統(tǒng)達到一個動態(tài)平衡，從而在保證原料工藝要求的情況下，達到較好的節(jié)能目的。 五、變頻改造后收益分析： 1、直接收益： 改造前：在運行時閥門開度為56％－58％，當閥門開度為58％時，電流為147A；當閥門開度為5％時，電流為101A；當閥門開度為20％時，電流為116.5A；當閥門開度為55％時，電流為142－145A；當閥門開度為60％時，電流為150－152A�！ ∽冾l改造后：閥門開度為100％，變頻器轉(zhuǎn)速為1300－1360r/min，此時變頻器電流為102－110A。 改造前均勻功率為：1310KW 改造后均勻功率：1008KW 根據(jù)現(xiàn)場實測變頻后設備節(jié)電率為： ΔP＝（P1－P2）/P1=（1310－1008）/1310＝23% 變頻改造后節(jié)電功率為： PB=P1-P2=1310-1008=302kW 由上數(shù)據(jù)說明SH-HVF-Y6K/2000高壓變頻器在金貓水泥循環(huán)風機上的應用節(jié)能效果明顯。 2、間接效益： 1>、變頻改造后，實現(xiàn)電機軟啟動，啟動電流小于額定電流值，啟動更平滑。 2>、電機以及負載轉(zhuǎn)速下降，系統(tǒng)效率得到進步，取得節(jié)能效果。大大減少了對設備的維護量，節(jié)約了人力物力資源。 3>、由于電機以及負載采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后，工作特性改變，設備工況得到改善，延長設備使用壽命。 4>、功率因數(shù)由原來的0.8左右進步到0.95以上，不僅省往了功率因數(shù)補償裝置，而且減少了線路損耗。 5>、廠房通風設備噪聲污染將降低。 6>、能進步整個系統(tǒng)的自動化水平和工藝水平。 7>、節(jié)能減排，減少了溫室氣體的排放，保護了環(huán)境。 8>、負載改變頻后，由于變頻器采用單元串聯(lián)移相技術，因此在理論上可以消除35次以下諧波。由于實際制造工藝的限制，網(wǎng)側(cè)電壓諧波總含量可以控制在2％以內(nèi)，電流諧波總含量小于2％。延長了電機的使用壽命。 9>、變頻輸出采用PWM技術控制，輸出電壓波形基本接近正弦波，諧波總含量小于1％，上述指標均滿足IEEE-519國際電能質(zhì)量諧波標準要求。延長了電機的使用壽命。 10>、使用變頻調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)參數(shù)的實時恒定運行，進步了系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性。 11>、由于采用自動控制，進一步進步了設備運行控制和系統(tǒng)運行治理的自動化水平，從而真正實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，大大增強了運行的安全可靠性。 六、結(jié)束語 在華新金貓水泥（蘇州）有限公司生料磨系統(tǒng)循環(huán)風機電機采用SH-HVF-Y6K/2000高壓變頻器，不但操縱方便、輕易、維護量小，而且有明顯的節(jié)能效果。通過SH-HVF高壓變頻器在華新金貓水泥的應用，增強了運行的安全可靠性，進步了生料磨的產(chǎn)量，又達到較好的節(jié)能效果。因此在水泥廠生料磨系統(tǒng)循環(huán)風機采用高壓變頻技術是應該倡導和推廣的。 |
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如何區(qū)分風機種類
大家都知道我們生產(chǎn)生活中所使用的風機多種多樣，每一種風機都有自己獨特的優(yōu)點以及有效的使用環(huán)境，但是面對這些眾多類型的風機，大家知道它們是怎樣劃分分類的嗎，在風機行業(yè)中要想分類這些風機并不是很難，行業(yè)中把風機對場所的影響主要分為了兩大類，每一類都有它的優(yōu)勢和特點。
透平壓縮機和鼓風機雖然很常見，但是在國內(nèi)企業(yè)中生產(chǎn)這種風機的廠家并不是很多，這種風機的技術水平要高一些，國內(nèi)的技術和國外相比而言還存在著很大的差距，面對這樣的形勢對于企業(yè)來說即是機遇也是挑戰(zhàn)，在市場開放后，受沖擊程度不大。但生產(chǎn)這類產(chǎn)品的企業(yè)要有緊迫感，要著力于提高開發(fā)創(chuàng)新能力，提高產(chǎn)品技術含量和檔次，縮小與國外的差距。
再有一種風機就是大家最為常見，生活處處不能離開的一種分類了。這種就是一般用途的中小型通風機，這種風機的使用范圍非常廣，由于生產(chǎn)成本和產(chǎn)生技術比較低，所以很多企業(yè)都在生產(chǎn)這類風機，在加入世貿(mào)組織后，將有利于擴大出口，國內(nèi)市場開放基本上不構(gòu)成威脅。加上國內(nèi)價格比較低，因此在國際上還是能有一席之地的。
一般常見的通風機主要有離心風機和軸流風機，這兩種不同類型的風機在使用中也是有所不同的，因此在選擇風機時不管是針對什么類型的風機，都需要根據(jù)環(huán)境的需要來選擇購買，如果風機一旦選擇不恰當，不但不會改善場所的環(huán)境質(zhì)量，還會對最基本的通風換氣造成一定的阻礙，因此風機的選擇一定要成為用戶的重心。
鋒速達通風降溫系統(tǒng)為您精心設計制作適合您的通風工程降溫工程除塵工程安裝方案，如有需求或任何問題請您致電，我們將竭誠為您服務！，詳細登陸網(wǎng)站 . 通風設備工程師技術指導：188/5831/8765由于離心風機在各行各業(yè)的廣泛應用，人們又針對不同行業(yè)的特點和需求設計了不同特點的離心風機，以便于操作和更好的發(fā)揮風機的功能，使能效達到最優(yōu)。本章節(jié)，將為用戶介紹幾種主要離心風機的特點和用途。
除塵/環(huán)保離心風機，可以有效減少空氣中的粉塵，凈化環(huán)境，具有效率高、噪聲小、能耗少、性能曲線高郊區(qū)寬廣等優(yōu)點，適用于配有省煤器和消煙除塵裝置的工業(yè)鍋爐選用。但需要注意的是，引風機前必須加除塵裝置，以防止過多的煙塵進入風機增加機身磨損，縮減壽命，且除塵效率需高于85%才能達到最佳效果。
工業(yè)離心風機，是我國使用最早最普遍的風機。主要用于輸送空氣，體積小，重量輕。廣泛應用于室內(nèi)通風換氣行業(yè)，為空氣的潔凈帶來不小的貢獻。
防腐/防爆風機是為特殊要求的行業(yè)專門設計的，比如化工類，有些易腐蝕、易爆炸的氣體和物料的輸送就需要用到這類風機。還有一些井下、煤礦等特殊場所的氣體會含有有毒物質(zhì)，也需要用到此類風機進行換氣，以便給人們更好的工作環(huán)境。
高溫鍋爐引風機，是專門為鍋爐環(huán)境設計的�？梢栽诟邷丨h(huán)境下持續(xù)工作而不受影響，受到廣大煤炭電力企業(yè)的青睞。
不論是何種類的離心風機，都是為了更好的為人們服務而產(chǎn)生的，滿足了人們的不同需求，在以后的生產(chǎn)活動中，還會有更多類型的風機的出現(xiàn)，以跟上科技進步的腳步。
標簽: 離心風機本文鏈接: 幾種主要離心風機的特點及適用行業(yè)
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中國風機產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 智能閥門定位器能夠集通信能力、電氣轉(zhuǎn)換于一體。通信協(xié)議能夠利便的獲取操縱需要操縱的處理信息。通信協(xié)議的另外一個好處即為可以隨時隨地進行信號與數(shù)據(jù)庫的對比，用來診斷發(fā)生故障的原因。
與傳統(tǒng)的閥門定位器來比較，智能閥門定位器有較高的敏感度，能夠比較快速有效的捕獲到閥門位置移動的變化，有比較不亂的可靠性。計算機設定的科學性參數(shù)比之傳統(tǒng)人工設定的參數(shù)值同樣具有比較代表性的可選擇性。閥門控制最輕易泛起的死區(qū)的題目，也能夠公道的處置死區(qū)狀態(tài)下閥門控制狀態(tài)。與常規(guī)的定位器比擬，通過比較精確的位置檢測裝置和定位器內(nèi)部的人工智能計算機軟件，對于儀表本身和隨之相關調(diào)節(jié)閥動作有一定的診斷功能。
因為在智能閥門定位器中引入了微處理器的技術，實現(xiàn)了人工智能。得益于電腦軟件的強烈支持，可以實現(xiàn)以下功能：
第一，人工智能能夠支持自動調(diào)節(jié)，自動調(diào)節(jié)意味著可以實現(xiàn)儀表本身、機器本身、通信處理器和電腦登一系列相關裝置的零點和控制進程的自我矯正。
第二，力普變頻器智能數(shù)字閥門定位用具有與現(xiàn)場總線系統(tǒng)配置的功能，可以通過設定地址的參數(shù)來達到對地址的數(shù)字化控制。
第三，智能閥門控制器因為實現(xiàn)了智能控制，所以可以實現(xiàn)大規(guī)模的兼容模擬量、基于HART協(xié)議的信號、FF信號和其他通信規(guī)程。同時因為實現(xiàn)了基于這些協(xié)議的信號出利空，能夠靜脈顯示儀根據(jù)HART通信方式和電腦查到所需檢測儀表的出廠信息和參數(shù)。
第四，因為利用的是電信號而不是力平衡的原理來實現(xiàn)控制，大大進步了信號的可靠性和不亂性。能夠?qū)刂茣r間的滯后性有迅速有效的處理。
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噴油螺桿壓縮機
4 - 7.5馬力
伯格的C和CL系列 -- 小巧而安靜的螺桿壓縮機，非常適合小型工業(yè)壓縮機的用戶，如汽車修理廠和工場，以其低噪音和緊湊型設計而聞名，并節(jié)省了空間。所有重要部件都集中在一個位置，極大地方便了維修工作。 10 - 350馬力
伯格于15年前推出的獲獎的S系列螺桿壓縮機提出了一種革命性的設計概念，從那時就開始被模仿，但從未被超越。伯格的設計原理確保了壓縮空氣的高效率并以很高的可靠性為基礎。每個型號都遵循相同的布局和模塊化概念，保證整潔一致的外型和易維護保養(yǎng)。
無油螺桿壓縮機
350 - 450馬力
在食物、飲料、化工和醫(yī)藥等很多領域，無油壓縮空氣事必須的。雖然噴油螺桿壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)過后處理在某些情況下可以接受，但無法真正替代無油螺桿壓縮機的作用。伯格SO系列無油螺桿壓縮機在控制，維護，噪音等方面都有獨特的優(yōu)勢。
噴油活塞式壓縮機
伯格制造廣泛的油潤滑活塞式壓縮機。
無油活塞式壓縮機
K系列代表了伯格開發(fā)的最新無油活塞壓縮機技術。K系列利用了最先進的壓縮機技術。水平安裝的氣缸以及位于中心的曲軸運轉(zhuǎn)推桿主體，確�；钊c氣缸保持平行。這一創(chuàng)新極大地降低了所有常規(guī)系統(tǒng)都會發(fā)生的缸環(huán)磨損。精密的K系列的設計也使它成為極具成本效益的壓縮機。因為它產(chǎn)生絕對無油的壓縮空氣，K系列也將減少所需的后處理及所有相關費用。作為一個無油壓縮機，所需的服務時間和標準服務零部件也大大減少。無油活塞壓縮機滿足如食品、飲料、化學和制藥等行業(yè)的絕對無油壓縮空氣需求，是這些行業(yè)的一種理想選擇。
地下礦通風防塵設計 (ventilation and dust prevention design for underground mine) 向地下井巷連續(xù)送入新鮮空氣，排除有害氣體并綜合治理粉塵的地下采礦工程設計。為保證地下礦作業(yè)人員安全與健康，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，須按國家現(xiàn)行的安全法規(guī)進行通風防塵設計工作。對高溫、發(fā)火、涌出熱水、含鈾的礦山，要進行特殊條件下的通風設計；對硅塵危害嚴重的礦山，要制定綜合防塵措施；寒冷地區(qū)的礦山，冬季須對進風風流進行預熱，以保證進入井(巷)口的風流溫度不低于+2℃ 。 20世紀50年代以來，中國錫礦山銻礦、江西鎢礦采取以風、水為主的綜合防塵措施，大幅度降低了矽肺病的發(fā)病率。70年代以來，中國云南錫業(yè)公司的錫礦采用排、抑結(jié)合的防氡措施，明顯地減少了氡氣析出對井下工作人員的危害,水簾生產(chǎn)廠家。80年代初，中國鐵礦吸收北歐國家的經(jīng)驗，采用了多級風機站的通風系統(tǒng)，具有效率高，能耗低、漏風少、有效風量高等優(yōu)點。金川有色金屬公司第二礦區(qū)是中國最大的采用無軌 設備 開采的地下礦山，設計了18臺主扇風機串并聯(lián)的通風系統(tǒng)，配備各種傳感器，對風流參數(shù)連續(xù)遙測，使用計算機控制風量。 地下通風防塵設計主要內(nèi)容包括：礦井通風系統(tǒng)選擇、礦井風量計算、通風網(wǎng)路解算，通風阻力計算、礦井通風設備選擇、通風構(gòu)筑物和礦井防塵等。 礦井通風系統(tǒng)選擇???? 礦井通風系統(tǒng)是通風網(wǎng)路、通風動力和通風控制設施的總稱。它對全礦的安全狀況有重大影響，與礦床開拓系統(tǒng)密切相關，在選擇開拓系統(tǒng)時必須同時考慮。通風系統(tǒng)通常按集中或分區(qū)、進回風井布置和通風方式等劃分。 按集中或分區(qū)劃分可以分為集中通風和分區(qū)通風。(1)集中通風。全礦山采用一個通風系統(tǒng)進行通風(圖1)。它具有進、排風較集中，使用通風設備少，管理方便等優(yōu)點。(2)分區(qū)通風。礦井劃分成若干個獨立的分區(qū)，進行單獨通風(圖2)。它具有風路短、阻力小、漏風少、能耗低、風流易控制，可減少污風串聯(lián)等優(yōu)點。 按進、回風井的布置劃分可分為中央式、對角式和中央對角混合式三種：(1)中央式。見圖1。進、回風井均位于礦體走向的中央，新鮮風流由進風井進入工作面后折返回到回風井排出地表。它具有投資省、投產(chǎn)快、建筑集中、井簡延伸容易、管理方便和易實現(xiàn)反風等優(yōu)點。(2)對角式。見圖2。進風井位于礦體的中央(或兩翼)，回風井在兩翼(或中央)；或進、回風井分別位于礦體的兩翼。新鮮風流由進風井進入礦井工作面后，污風流向回風井排出地表。它具有風路短、風阻較小，電耗低和漏風少等優(yōu)點。為金屬礦普遍采用。(3)中央對角混合式。中央式和對角式的組合形式(圖3)。 按通風方式或扇風機工作方式劃分可分為壓入式、抽出式和抽壓混合式三種：(1)壓入式。見圖2。主扇安裝在進風井口，向礦內(nèi)壓風，形成正壓狀態(tài)。由于風流集中，風量大，空氣免受污染，風質(zhì)好。但須在進風段設風門，影響運輸，漏風較大，管理較難。(2)抽出式。見圖1。主扇安裝在回風井口，自礦井往外抽風，形成負壓狀態(tài)。由于排風集中，排風量大，污風集中迅速，煙塵不易擴散，排煙快，風流調(diào)節(jié)設施均安于回風道中，不妨礙運輸，管理方便；但會把塌陷區(qū)積存的有害氣體抽到井下，造成風流短路，減少礦井有效風量。中國金屬礦多采用此種系統(tǒng)。(3)抽壓混合式。見圖3。進、回風井口都裝有主扇，向礦內(nèi)壓風并往外抽風。 選擇通風系統(tǒng)時，應劃定通風區(qū)域，選擇通風方式，確定進，回風井巷和風機位置，以及進、回風井巷斷面等。要擬定出幾個適應礦體賦存條件和開采特點的方案，進行詳細技術經(jīng)濟比較，選擇技術先進、安全可靠、經(jīng)濟合理的通風系統(tǒng)方案。 礦井風量計算???? 各國計算風量的方法不盡相同。中國冶金礦山確定礦井總風量的依據(jù)是：炸藥使用量、排塵風速、內(nèi)燃機械動力kw數(shù)并保證各作業(yè)地點排出有害氣體，風速和氣溫必須符合安全規(guī)程的有關規(guī)定。 礦井風量Q，在可行性研究或方案設計階段，可按礦井規(guī)模和年產(chǎn)萬t礦石耗風量進行計算： Q=Ay 式中Q為礦井風量，m 3 ／s；A為礦井年產(chǎn)量，10 4 t／a；y為年產(chǎn)萬t礦石耗風量，m 3 ／s，受多種因素的綜合影響，其數(shù)值規(guī)模小的礦井為2.0～3.0m 3 ／s、中等規(guī)模礦井為1.5～2.5m 3 ／s、規(guī)模大的礦井為1.0～2.0m 3 ／s、特大規(guī)模礦井為0.7～1.5m 3 ／s。 初步設計階段的礦井風量可按下式計算： Q=K 1 K 2 (∑q h +∑q g +∑q d +∑q t ) 式中Q為礦井總風量，m 3 ／s；q h 為回采工作面(包括備用采場)所需風量，m 3 ／s；q g 為掘進工作面所需風量，m 3 ／s；q d 為獨立通風的硐室所需風量，m 3 ／s；q t 為其他工作面所需風量，如裝卸礦點，噴錨工作面和排氡要求等，m 3 ／s；K 1 為外部漏風系數(shù)，取1.1～1.3；K 2 為內(nèi)部漏風系數(shù)，取1.05～1.25。 對于含鈾、深熱、有自燃發(fā)火可能性和使用柴油設備的礦井，還要用有關公式進行校驗。 通風網(wǎng)路解算??????? 礦井風流經(jīng)過平面與空間井巷所形成的通風風路計算。設計中用串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)三種基本形式，聯(lián)接成復雜的通風網(wǎng)路。(1)串聯(lián)。數(shù)條風路首尾相聯(lián)，無分支的風路。(2)并聯(lián)。數(shù)條風路有共同的分、合點，中間無交叉風路。(3)角聯(lián)。并聯(lián)風路中間有若干聯(lián)絡風路，即對角風路。由于并聯(lián)網(wǎng)路風阻小，各分支風路獨立，風量容易調(diào)節(jié)，通風效果好采用較多。 通風網(wǎng)路解算設計一般包括風路中風流調(diào)整、風流分配和主扇風機選擇等。設計常采用近似計算法，首先擬定各分支風路的風量，然后按下式求解風量校正值，以校正擬定風量，經(jīng)反復迭代求得真實風量。 式中△q為閉合回路的風量校正值，m 3 ／s； 為閉合風路的風壓降代數(shù)和，風流順時針流動的風壓降為正，逆時針流動的為負，Pa； 為閉合回路風阻與風量絕對值乘積的代數(shù)和，Ns／m 5 ；H i 為閉合回路中的風機風壓，Pa，無風機時，H i =0；a為閉合回路中風機工況點的斜率，無風機時，a=0法已在計算機程序中廣泛應用。 通風阻力計算???? 要是對來自風流沿井巷流動時的摩擦阻力的計算。風流方向、井巷斷面的變化和各種障礙物造成的局部阻力，約占摩擦阻力的10％～20％。通風總阻力按下式計算。 壓入式通風： 抽出式通風： 式中∑R j (Kq j ) 2 及∑R i q i 2 為進風段摩擦阻力之和，Pa； 為需風段摩擦阻力之和，Pa； 為回風段摩擦阻力之和，Pa；K為礦井漏風系數(shù)，K j 為局部阻力系數(shù)，一般取1.1～1.2；摩擦阻力R i 或R n 、R j 按下式計算： R=αLP/S 3 式中R為礦井總風阻，Ns 2 ／m 8 ；α為井巷摩擦阻力系數(shù)，Ns／m 4 ；L為通風井巷長度，m；P為通風井巷周邊長，m；s為通風井巷的有效橫斷面積，m 2 。設計時通常分別計算通風容易時期和困難時期，生產(chǎn)前期和后期的礦井通風阻力。對進、出風口的標高相差較大或氣溫變化較大的礦井，要考慮自然風壓對礦井總阻力的影響。 常用礦井等積孔A比喻礦井阻力的大小。在標準條件下： 式中A為等積孔值，m 2 ；Q i 為某臺風機所負擔的礦井風量，m 3 ／s；H。為某臺風機的風壓，Pa；R為礦井總風阻，Ns 2 ／m 8 。依礦井等積孔或風阻大小，礦井通風的難易程度分為三級(見表)。 礦井養(yǎng)豬通風設備選擇????? 包括主要扇風機(簡稱主扇)和電動機的選擇。 主要扇風機?????? 分離心式和軸流式兩類。(1)離心式扇風機。見圖4。葉片分前傾式、徑向式和后傾式三種。礦用離心式主扇多用后傾式。當動輪旋轉(zhuǎn)時，空氣由吸風管進入動輪的中心部分，折轉(zhuǎn)90 。 后，沿葉道甩入螺形機殼，再經(jīng)擴散器流出。該機結(jié)構(gòu)簡單，噪聲�。环�(wěn)定工作范圍大；但風量調(diào)節(jié)不便，必須用反風道反風。(2)軸流式扇風機。見圖5。為提高風壓，有的可安置兩段動輪。當動輪旋轉(zhuǎn)時，翼形葉片帶動空氣沿軸向流動，經(jīng)擴散器排出。葉片以一定安裝角度安設在動輪上，調(diào)整安裝角度可改變風機性能。該機結(jié)構(gòu)較緊湊，調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍較大，可反轉(zhuǎn)反風；但噪聲大，穩(wěn)定工作范圍小。 電動機?????? 當扇風機功率不大時，可選用異步電動機；若功率在400～500kw以上，宜選用同步電動機。 通風構(gòu)筑物???? 引導、遮斷和調(diào)節(jié)風流的設施�？煞譃閮深悾阂活愂峭ㄟ^風流的，包括風橋、風障和風窗；另一類是遮斷風流的，包括風門和風墻。(1)風橋。進風道和回風道交叉處，用于隔開新風流和回風流的橋式構(gòu)筑物。主要風橋用磚、石、混凝土等構(gòu)筑，或?qū)ｉT開鑿繞道。(2)風障。在獨頭巷道中引導風流的設施。是用磚、木板、帆布或塑料布等做成的縱向隔墻，將巷道隔成兩側(cè)，一側(cè)進風，一側(cè)回風。(3)風窗。在需要調(diào)節(jié)風量的風道中安設一窗，借以改變其面積，作調(diào)節(jié)風量用。(4)風門。在行人、通車比較頻繁的主要運輸?shù)郎�，應設置自動風門。常用的自動風門有撞開式、電動式、壓氣式或水壓式等。(5)風墻。在不允許風流通過，也不許行人和通車的巷道中設置的墻體。用以遮斷風流。永久性擋風墻需采用磚石、混凝土等構(gòu)筑。 礦井防塵???? 采取以風、水為主的綜合防塵措施，以降低空氣中礦塵濃度，防止礦塵危害。在礦井中，除了正常的通風之外，一般經(jīng)常采用濕式鑿巖、噴霧、灑水、洗壁、水幕凈化、靜電除塵和泡沫除塵等措施。對礦塵量大且集中的溜井裝卸點以及井下破碎硐室等處的粉塵宜采用密閉排塵、抑塵、收塵等措施，將工作面粉塵濃度降低至2mg／m 3 以下。坑內(nèi)應有良好的供水系統(tǒng)，水中固體懸浮物不應大于150mg／L，pH值為6.5～8.5，不得含有放射性等有害物質(zhì)。一般礦井需建立測風、測塵等專業(yè)隊伍，定期測量通風參數(shù)和粉塵量。 相關閱讀:
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