T NOLO GY TR N D
1前言
北风井通风机站建于1981年，安装两台G4-73-11№28D 型离心式风机，各配有一台YR1250-8/1430型电动机，功率1250K W ，转速为730转的电动机，其中一台工作，一台备用。根据出厂风机标注的参数，该风机的额定最大排风能力为11300m 3/m in 。 由于我矿矿井通风系统自2005年1月由-400风井单独运行的中央分列式通风系统，改变为-400风井与北立井风井联合运行的两翼对角式通风系统。-400风井与北立井同时运行后，北立井担负扩大区、前三采区的通风任务,-400风井担负后一采区、后四采区、四采区、前四采区的通风任务。 根据井下用风量需求，北风井通风机自2005年1月后，已调整前导叶角度多次，由0度逐渐调整到现在的33度。井下用风量由原来的
218.42立方米/秒，降到129.94立方米/秒。风机风量的调节采用前 导器叶片调节，节流功率损失非常大，即电动机的能源损耗很大。因此，对该风机节能降耗研究势在必行。
2方案初选
根据现有设备状况，提出两项方案：方案一，采用加装变频设备降低电机转速，以调节风量；方案二，采用小型、高效、节能对旋式轴流风机，更换现有淘汰设备。
3方案论证
3.1采用加装变频设备降低电机转速，以调节风量
轴承装配机
山东新矿使用的通风机型号为G4-73-11NO28D ，配用电机型号为Y R1250/1140，容量1250kW ，在使用过程中主要存在以下问题:
1)现正常运行中，通风机前导器调节叶片的角度约为33度，节
流损失很大，造成了大量的电能浪费。
2)调节误差大。通风机较小的角度变化将产生一个较大的风量变
化，使运行控制比较困难，不能保证最佳运行工况。
图1不同风量调节方法功率消耗曲线
多聚磷酸盐
图1中:1-挡板法;2-前导器法;3-液力耦合器;4-绕线电动机切换转子电阻调速法;5-变频调速法。
由图1可见，变频调速法在各风量调节方法中是最理想、有效、节能的调节方法，该矿现用2-前导器法，功率消耗仅次于1-挡板法。
台卡制作应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计量偏大。而在实际运行中,
轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。
对于风机设备采用变频调速后的节能效果，采用以下方式计算：根据已知风机在不同控制方式下的流量-负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算。
原始参数：风机全负荷运行工况，以24小时连续运行，排风量
218.42立方米/秒；风机前导器调节叶片33度时,24小时连续运转,
排风量129.94立方米/秒。使用前导器调节风量，电机功耗按92%计算，全年运行时间以365天为计算依据。
通风机的变速运动是利用改变风机转速来改变风机曲线，这种变化关系可以用一组公式来表达:
Q2/Q1=N2/N1(1)H2/H1=(N2/N1)2(2)P2/P 1=(N2/N1)3
(3)
式中,N-风机转速;Q-风量;H-风压;P-功率。则变频调速时每年的节电量为:
W 1=1250×24×[1-(129.94/218.42)3]×365=8643438kW h
前导器调节叶片时的节电量为:
W 2=1250×(1-92%)×24×365=876000kW h
相比较节电量为:
W =W1-W 2=8643438-876000=7767438kW h
每度电按0.5元，则采用变频调速每年可节约电费388.3719万元。变频器每台价格按200万元计算，两台400万元，考虑变频器自
身功耗，在两年内偿还变频器的投资基本可行。
3.2采用小型、高效、节能对旋式轴流风机，更换现有淘汰设备
该方案的实施前提：风机利用期限应超过5年，否则新设备投入
资金大于旧设备的损耗，视为该方案不合理。
1)通风机损耗:
每年用电量:W =1.732*UI*COS ∮*N 电*N 传*365*24(K W H )可根据2006年全年实际用电量W 1为:7614000K WH 。2)根据矿井下一步设计，如不继续增加风量可选用对旋式轴流风机BDK 65-8-No.28，技术参数如下:
3)投资费用估算：风机价格，每台按150万元计算，两台投资300万元；基建设施改造投资,100万元；安装费用,40万元；电控设备更新,100万元；合计:540万元。
4)风机用电量计算：按100%耗电量计算。
每年用电量:W 2=Pe *365*24=450*365*24=3942000KWH 5)回收年限计算：每年节电量,W 1-W 2=7614000KWH-3942000K W H =3672000K WH 。每度电按0.5元计算,3672000K W H *0.5元/K W H=183.6万元，三年可收回投资。放热焊粉
羽毛球发球机4方案确定
由以上计算可知，采用方案一两年可收回投资，较方案二经济。
作者简介董正玉,
女,66年生，年月毕业于新矿集
团职工大学机电专业，年晋升机电工程师，现任技术员。
关于通风机节能方案的探讨
董正玉
(山东新矿集团，山东泰安
271219)
[摘
要]
机器视觉定位由于矿井通风系统的优化，北风井通风机自2005年1月后，已调整前导叶角度多次，由0度逐渐调整到现在的33度。井下用风
量由原来的218.42立方米/秒，降到129.94立方米/秒。风机风量的调节采用前导器叶片调节，节流功率损失非常大，即电动机的能源损耗很大。因此，对该风机节能降耗研究势在必行。[关键词]
风量；节流功率；能源；损耗；变频
应用科技
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