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文檔簡介
1、礦用通風(fēng)機(jī)節(jié)能降噪若干問題思考及應(yīng)用 何 瑜 何榮經(jīng)/廈門伊特克實業(yè)公司 何小鳳/哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要:針對煤礦用風(fēng)機(jī)性能測試方法和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)問題,闡明我國煤礦用局部通風(fēng)機(jī)用比A聲級評價噪聲所存在的問題及原因,并提出了建議。關(guān)鍵詞:局部通風(fēng)機(jī);性能;建議中圖分類號:TH43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1006-8155(2008)00-0063-02Problems and Application of Energy-saving & Noise Reduction on Fans for Coal-mineAbstract: According to the problems of me
2、asuring method and compulsory standard for fan performance of coal-mine, this paper specifies the problems and reasons for using ratio A-degree sound to evaluate noise in local fan for coal-mine and points out suggestions. Key words: local fan; performance; suggestion0 引言安全、節(jié)能降耗、減排噪聲污染和提高運(yùn)行效率,已是我國發(fā)展
3、煤礦用通風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵。在煤礦中,風(fēng)機(jī)是主要的耗電設(shè)備,由于這些設(shè)備存在著“大馬拉小車”、連續(xù)運(yùn)行和低負(fù)荷及變負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行工況點偏離高效點,運(yùn)行效率很低,大量能源在終端利用中被白白地浪費(fèi)掉。煤礦對風(fēng)機(jī)的基本要求是:堅固耐用、草藥安全可靠、噪聲低、運(yùn)行效率高、節(jié)能效果好及價格低廉。然而90年代以來,我國采用的對旋風(fēng)機(jī)其效率偏低、噪聲很高。因此,節(jié)能降耗和減排噪聲污染,被煤礦提到更加突出的戰(zhàn)略位置。煤礦風(fēng)機(jī)按使用范圍分為主通風(fēng)機(jī)(主扇)、輔助通風(fēng)機(jī)(輔扇)和局部通風(fēng)機(jī)(局扇)。主扇要求大流量、高壓力和高效率。國外一般采用的型號為11、16、25、32、47。輔扇流量和壓力低于主通風(fēng)機(jī),國外一般采
4、用的型號7、8、11、16。而煤礦用局扇用于采掘工作面或局部通風(fēng)有困難的地方,煤巷、半煤巖掘進(jìn)都采用壓入式,巖巷掘進(jìn)可采用壓入式也可采用混合式,壓入式局扇在礦井中是量大面廣耗能甚多的通風(fēng)設(shè)備。它安裝在井下,安全、節(jié)能、降噪尤為重要。國外主要采用單級和雙級通風(fēng)機(jī),國外一般采用型號為4、5、6。過去我國與世界一樣采用4、5、6的單級和雙級高壓軸流式通風(fēng)機(jī)1,80年代前在我國煤礦可謂一統(tǒng)天下;90年代以來,煤礦基本上是1.1264kW系列對旋風(fēng)機(jī)一統(tǒng)天下。1 標(biāo)準(zhǔn)和問題90年代以來,我國煤礦用局部通風(fēng)機(jī),全部采用雙級或三級對旋及雙級高壓軸流風(fēng)機(jī)(對旋和YBT系列),其功率達(dá)264kW,壓力8500多
5、Pa,風(fēng)量1000m3/min,長幾米,重幾噸,既耗能、耗材又產(chǎn)生高分貝噪聲,污染煤礦作業(yè)環(huán)境。然而,因新舊性能試驗方法的差異(GB1236-76,85,2000)和標(biāo)準(zhǔn) (JB/T9100-1999,MT222-1996,和MT755-1997)及執(zhí)行問題,產(chǎn)生了如下主要問題:(1)局扇葉輪機(jī)號采用了R40數(shù)系(共19個,再加上變型和任意型號,顯現(xiàn)雜亂無序)取代R10數(shù)系(34個),導(dǎo)致雜亂差的混亂局面;(2)壓入式風(fēng)機(jī)采用進(jìn)氣試驗,且又在p2pa時,主觀采用p2pa,導(dǎo)致外風(fēng)筒超出長度l與葉輪直徑之比l/D0和l/D=0,風(fēng)機(jī)效率相差10%還多2;_收稿日期:2007-02-25 廈門市
6、361008(3)MT222標(biāo)準(zhǔn)不適當(dāng)?shù)夭捎帽華聲級評價局扇噪聲,導(dǎo)致老局扇在風(fēng)量相同時,單級比雙級風(fēng)壓小一半。因此,單級A聲級(LA)雖然低,而比A聲級(LSA)卻很高,以JBT51-2和JBT52-2為例可知,前者LA比后者低1031085dB(A),可是LSA卻反而高38.527.710.8dB3;(4)MT222用LSALA10 lgQp22錯誤的計算公式,導(dǎo)致比A聲級LSA又小4dB;(5)同機(jī)號不同型式風(fēng)機(jī)采用不同的比A聲級和效率限值,導(dǎo)致兩值分別相差5dB和5%。5dB的概念是:允許的噪聲級85或90dB(A)每提高3dB(A),工作者接觸噪聲時間要減少一半。由于上述各種因素,所
7、以,對旋局部通風(fēng)機(jī)才被譽(yù)為:“具有結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲小、風(fēng)壓高、風(fēng)量大、效率高等特點,結(jié)構(gòu)緊湊,方便運(yùn)輸和安裝。對旋局部通風(fēng)機(jī)與普通軸流通風(fēng)機(jī)相比,在產(chǎn)生同樣的風(fēng)量和風(fēng)壓的的情況下,使用對旋局部通風(fēng)機(jī)可減少通風(fēng)機(jī)數(shù)量或增加通風(fēng)距離,亦可在根據(jù)不同的通風(fēng)要求,采用分級使用以節(jié)省能源(來源于對旋風(fēng)機(jī)使用說明書)”;取代子午加速而一統(tǒng)天下。然而因葉輪直徑采用了R40數(shù)系,型號有3.15、3.55、4、4.25、4.5、4.75、5.0、5.2510等19個;另加上為擴(kuò)大給定型號通風(fēng)機(jī)工況范圍的變型和任意型號;葉輪直徑和型號(代號)就更多、更雜亂無序了,影響煤礦安全、節(jié)能、省材、降耗和環(huán)保。2 單級局扇為
8、滿足煤礦初期、中期和后期采掘工程的短、中、長距離通風(fēng)需求,采用不同風(fēng)壓的風(fēng)機(jī)是完全必要的。世界各國大量采用低噪高效單級局扇,如俄羅斯采用能夠“按需供風(fēng)”的單級子午加速局扇;美國和日本分別采用高效低噪的單級軸流和單級斜流式局部通風(fēng)機(jī),然而唯有我國卻淘汰了單級局扇,全部采用高噪低效雙級或三級高壓局部通風(fēng)機(jī)。面對資源環(huán)境和安全壓力,需要弄清楚其淘汰原因:(1) 60年代小煤礦大開采時期,我國開發(fā)DJSB-2,D=300mm,2kW體積小、質(zhì)量輕的雙級小局扇,頗受歡迎,取代了JBT41-2(2kW),從此,JBT51-2(5.5kW)單級也向雙級邁進(jìn);(2)80年代出現(xiàn)高效低噪的子午加速局扇,JBT系
9、列面臨淘汰,從此,追求高效率;(3)90年代引進(jìn)日本技術(shù),開發(fā)和推廣對旋,因標(biāo)準(zhǔn)、測試方法和采用比A聲級等問題,導(dǎo)致錯誤判定對旋為“高風(fēng)壓、大風(fēng)量、低噪聲、高效率”而廣泛應(yīng)用于煤礦。使對旋風(fēng)機(jī)片面宣傳的所謂“高效率、高風(fēng)壓”而一統(tǒng)天下。從此,單級局扇因噪聲不達(dá)標(biāo),在我國煤礦也就不復(fù)存在。3 無序通風(fēng)在80年代前,我國煤礦單一使用JBT系列局扇時,送風(fēng)距離在1000m以內(nèi)時,應(yīng)用JBT51-2(5.5kW),600mm柔性風(fēng)筒,就能滿足節(jié)能低噪要求??涩F(xiàn)在掘進(jìn)1000m以內(nèi)時,采用5.5×2對旋,在600m以內(nèi)采用5.5×2對旋,風(fēng)壓太高不適用。采用兩種辦法補(bǔ)救:(1)在60
10、0m以內(nèi),停開級,單開級獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn);在600700m用級單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn);(2)有意讓其漏風(fēng)減壓。然而,我國對旋鼻祖日本的同功率對旋,用級單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時,其總壓力294Pa(980Pa),風(fēng)量110m3/min(175m3/min),效率13.07%(70%),可日本商人謂之:效率高。一機(jī)多用,節(jié)能省電 注:()內(nèi)為同功率JBT值 。 其比A聲級LSA=6510 lg110×294×294+19.84.78dB注:65是日本對旋LA=68dB,單級運(yùn)轉(zhuǎn)時減3dB后的數(shù)值。所以也就出現(xiàn)我國對旋FD-1 6/60和KDZ型26×2kW的噪聲(比A聲級)分別為0.92dB和8dB的低
11、噪聲高效率。但不知其A聲級值,皆因未見其性能曲線和具體標(biāo)值。軸流通風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動現(xiàn)象只對級進(jìn)行分析,級是由葉輪和導(dǎo)葉組成。而單開任何一級單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時,因無導(dǎo)葉,只有電機(jī)和葉輪,增加了噪聲和阻力。國內(nèi)試驗也表明:在井下任何一級單獨(dú)工作,其風(fēng)量都遠(yuǎn)小于兩輪工作時的風(fēng)量,而且有無法工作的可能,因此就不能滿足井下通風(fēng)要求。世界煤礦恐怕也無此先例??蛇z憾的是,國內(nèi)許多與煤礦相關(guān)的部門還為采用了對旋單級運(yùn)行節(jié)約通風(fēng)電費(fèi),與老局扇相比,能一機(jī)多用,具有顯著的通風(fēng)與節(jié)能效果,只要運(yùn)行幾個月,節(jié)電費(fèi)即可收回其購置費(fèi),具有很高的應(yīng)用價值,而大加宣傳。風(fēng)筒漏風(fēng)才是影響掘進(jìn)通風(fēng)有效長度的關(guān)鍵。我國創(chuàng)造了單機(jī)單列(即一臺J
12、BT52-2 11kW,一條580mm膠質(zhì)風(fēng)筒)獨(dú)頭長距離通風(fēng)3795m的世界紀(jì)錄,并保持工作面迎頭風(fēng)量達(dá)85.22m3/min(只要加強(qiáng)管理,降低阻力,減少漏風(fēng))。因此,沒有理由和必要擔(dān)心,沒有所謂“高風(fēng)壓、大風(fēng)量、高效率、低噪聲”的對旋,煤礦長距離通風(fēng),就沒有辦法了。煤礦更沒有必要花每臺20萬元高昂代價去應(yīng)用設(shè)計使用壽命只有4年的FBD2×75對旋 (型號單價來自某公司價目表)。世界各國局部通風(fēng)都不片面追求高風(fēng)壓、大功率、高效率,唯有我國片面追求高效率和高風(fēng)壓。綜上所述,為煤礦安全生產(chǎn)、節(jié)能、降耗、減排噪聲污染,應(yīng)務(wù)必糾正標(biāo)準(zhǔn)錯誤,制訂新強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),正確評價和改善風(fēng)機(jī)性能,克服雜亂差局面和無序的現(xiàn)狀,恢復(fù)生產(chǎn)各種高效低噪單級局部通
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