水电工程Һ㊀
张东京ꎬ崔㊀忠
摘㊀要：主通风机是矿井安全生产的重要组成部分ꎬ主通风机的选型是否可靠与矿井安全密切相关ꎬ文中对ＦＢＣＤＺ型对旋轴流通风机与ＡＮ２６４０/１６００(ｎ＝９９０ｒ/ｍｉｎ)型轴流式通风机的结构㊁功能㊁效率㊁费用等进行了对比ꎮ 一㊁概况
风ꎬ中央风井回风ꎮ中央风井安装两台ＦＢＣＤＺ－８－Ｎｏ２９型防
爆对旋轴流风机ꎬ一台工作ꎬ一台备用ꎮ配套ＹＢＦ７１０Ｓ２－８型电动机ꎬ功率６３０ｋＷꎬ电压１０ｋＶꎬ转数７４０ｒ/ｍｉｎꎬ四台ꎬ每台风
机配两台ꎮ
二㊁设计依据
(一)西风井回风量
通风容易时期１５０ｍ３/ｓ
通风困难时期１７２ｍ３/ｓ
(二)西风井通风负压
通风容易时期２０３６.４８Ｐａ
通风困难时期２８５１.６２Ｐａ
三㊁选型比较登船梯
从性能上来讲ＡＮ(ＦＣＺ)系列风机属高效节能风机ꎬ噪
声方面ＡＮ(ＦＣＺ)风机低于ＦＢＣＤＺ风机ꎮ投资方面相比ꎬＡＮ(ＦＣＺ)风机设备费用高ꎬ土建费用略高ꎬＦＢＣＤＺ型风机设备
费用低ꎬ土建费用低ꎬ二者相加以后ＡＮ(ＦＣＺ)风机投资偏高一些ꎮ对这两种风机的设备投资和土建工程费用进行计算和比较ꎬ可以看出两种方案总投资略有差距ꎮ运行费方面ꎬＡＮ(ＦＣＺ)风机的效率远高于ＦＢＣＤＺ风机ꎬ年可节约电费１６０万元ꎮ因此ꎬ推荐采用第二方案ꎬ即选择ＡＮ２６４０/１６００(ｎ＝９９０ｒ/ｍｉｎ)型轴流式风机(安标型号ＦＣＺＮｏ２６.５/１２５０)二台ꎮ四㊁风机运行工况
两台ＡＮ２６４０/１６００(ｎ＝９９０ｒ/ｍｉｎ)型轴流式风机(安标型号ＦＣＺＮｏ２６.５/１２５０)ꎬ一台工作ꎬ一台备用ꎮ根据矿井所需的风量及负压ꎬ计入通风系统的漏风系数和负压损失后ꎬ确定初期风机叶片角为４５ʎꎬ工况点Ｍ１：流量Ｑｎ＝１５８ｍ３/ｓꎬ负压Ｈｎ＝２３８７Ｐａꎬ静压效率ηｎ＝８４％ꎻ矿井后期风机叶片角５５ʎꎬ工况点Ｍ２：流量Ｑｍ＝１８１ｍ３/ｓꎬ负压Ｈｍ＝３２０２Ｐꎬ静压效率ηｍ＝８５％ꎮ
综合考虑以上各种因素ꎬ泉店煤矿西风井主通风机采用ＡＮ２６４０/１６００(ｎ＝９９０ｒ/ｍｉｎ)型轴流式风机(安标型号ＦＣＺ￣Ｎｏ２６.５/１２５０)
五㊁电控选型比较
(一)第一方案
中赟国际工程股份有限公司根据«矿山电力设计规划»第３.０.１条的规定ꎬ设计通风机房的高㊁低压电源实行双回路供电ꎬ其中一回工作ꎬ一回备用ꎬ通风机房的高低压配电设备均选用手车式矿用一般型开关柜ꎬ通风机电机采用直接起动ꎮ
蚀刻因子通风机控制系统有手动/集中两种操作方式ꎬ手动方式在操作台上直接操作ꎬ集中方式通过监控计算机实现ꎮ优点：控制系统简单ꎬ设备费用低ꎮ
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缺点:
１.直接启动电流大ꎬ冲击电网ꎬ此种电控系统适用ＦＢ￣ＣＤＺ－１０－Ｎｏ３２型防爆对旋轴流通风机ꎬ配套ＹＢＦ７１０Ｓ２－１０型防爆电机ꎬ２ˑ６３０ｋＷꎬ单台电机额定电流约４２Ａꎬ单级风机直接启动电流约３００Ａꎬ前后级风机延时启动ꎬ对电网冲击不大ꎬ但是在采用ＡＮ(ＦＣＺ)风机时ꎬ单台电机功率为１２５０ｋＷꎬ电机额定电流８３.５Ａꎬ直接启动电流约６００Ａꎬ能够对电网造成较大的冲击ꎮ
２.机械冲击大ꎬ风机的转动惯量较大ꎬ直接启动时ꎬ会产生较大的机械冲击ꎬ严重影响风机的安全运行ꎬ缩短风机的使用寿命ꎮ
３.在风机出现故障时不能够实现自动倒台ꎬ人工控制
时ꎬ易出现误操作ꎬ安全系数低ꎮ
(二)第二方案
通风机房的高㊁低压电源实行双回路供电ꎬ其中一回工作ꎬ一回备用ꎬ通风机房的高低压配电设备均选用手车式矿用一般型开关柜ꎬ通风机电机采用一体化干式调压软起动柜控制ꎮ风门系统包含２套自密式旋叶立式风门ꎬ２套自密式旋叶水平风门和２套立式闸板检修风门ꎮ风门系统能配合通风机㊁电控系统实现不停风倒机ꎮ
操作方式应有远控㊁半控㊁自控㊁检修四种方式ꎮ不停风倒机监控系统有通风机电动机轴承温度㊁绕组温度㊁过流㊁过压㊁失压监视等ꎬ在用风机出现故障时能够自动切换至备用风机运行ꎬ确保了主通风机的连续安全运行ꎮ
电能计量装置
优点:
１.一体化干式调压软起动柜能够确保起动过程平滑ꎬ起动电流能控制在初始１－３Ｉｅ以内ꎬ确保起动一次成功并且起动运行切换无二次冲击ꎮ33ri
２.采用可靠性高的干式调压原理(机械式调电感ꎬ无级
可调)的软启动ꎬ不产生谐波污染ꎮ
３.能够实现不停机一键倒机㊁故障自动倒机㊁一键反风㊁
故障报警等功能ꎬ极大地提高了风机运行的可靠性ꎮ４.不停风倒机监控系统采用双西门子Ｓ７－３１５ＰＬＣ冗余
控制ꎬ采用在线式不间断电源(ＵＰＳ)两个分别为两个ＰＬＣ控制系统独立供电ꎬ确保了系统的稳定性ꎮ
缺点：设备费用高
综合考虑以上各种因素ꎬ泉店煤矿西风井主通风机电控系统采用一体化干式调压软起动柜控制ꎬ通过双西门子Ｓ７－３１５ＰＬＣ冗余控制ꎬ实现工况和故障情况下的一键不停风倒机ꎮ
六㊁节能效果
在风量负压差别不大的情况下ꎬＡＮ(ＦＣＺ)风机每年比ＦＢＣＤＺ风机节约用电量:
Ｗ２－Ｗ１＝８９７.６万度－４８３万度＝４１４.６万度
ＡＮ(ＦＣＺ)风机每年比ＦＢＣＤＺ风机节约用电费０.５６ˑ４１４.６＝２３２万元
作者简介:
张东京ꎬ崔忠ꎬ河南神火兴隆矿业有限责任公司泉店煤矿ꎮ
防跌倒手环
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