煤礦用通風(fēng)機的思考

1、礦用通風(fēng)機節(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)機性能測試方法和強制性標(biāo)準(zhǔn)問題，闡明我國煤礦用局部通風(fēng)機用比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；性能；建議中圖分類號：th43 文獻標(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 measur

2、ing 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行效率，已是我國發(fā)展煤礦用通

3、風(fēng)機的關(guān)鍵。在煤礦中，風(fēng)機是主要的耗電設(shè)備，由于這些設(shè)備存在著“大馬拉小車”、連續(xù)運行和低負(fù)荷及變負(fù)荷運行狀態(tài)、運行工況點偏離高效點，運行效率很低，大量能源在終端利用中被白白地浪費掉。煤礦對風(fēng)機的基本要求是：堅固耐用、草藥安全可靠、噪聲低、運行效率高、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)機按使用范圍分為主通風(fēng)機(主扇)、輔助通風(fēng)機(輔扇)和局部通風(fēng)機(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，國外一般采用的型號

4、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、半煤巖掘進都采用壓入式，巖巷掘進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，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，全部采用雙級或三級對旋及雙級高壓軸流風(fēng)機(對旋和ybt系列)，其功率達(dá)264kw，壓力8500多pa，風(fēng)

5、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)機采用進氣試驗，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)機效率相差10%還多2；_收稿日期：2007-02-25 廈門市 3610

6、08（3）mt222標(biāo)準(zhǔn)不適當(dāng)?shù)夭捎帽萢聲級評價局扇噪聲，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）同機號不同型式風(fēng)機采用不同的比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，所以，對旋

7、局部通風(fēng)機才被譽為：“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，方便運輸和安裝。對旋局部通風(fēng)機與普通軸流通風(fēng)機相比，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)機可減少通風(fēng)機數(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；另加上為擴大給定型號通風(fēng)機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.為滿足煤

8、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，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。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；（2）80年代出現(xiàn)高效低噪的子午加速局扇，jbt系列面臨

9、淘汰，從此，追求高效率；（3）90年代引進日本技術(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。可現(xiàn)在掘進1000m以內(nèi)時，采用5.52對旋，在600m以內(nèi)采用5.52對旋，風(fēng)壓太高不適用。采用兩種辦法補救：（1）在600m以內(nèi)，停開級，單開級獨立運

10、轉(zhuǎn)；在600700m用級單獨運轉(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，用級單獨運轉(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。一機多用，節(jié)能省電 注：()內(nèi)為同功率jbt值 。 其比a聲級lsa=6510 lg110294294+19.84.78db注：65是日本對旋la=68db，單級運轉(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262kw的噪聲(比a聲級)分別為0.92db和8db的低噪聲高效率。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

11、風(fēng)機內(nèi)的流動現(xiàn)象只對級進行分析，級是由葉輪和導(dǎo)葉組成。而單開任何一級單獨運轉(zhuǎn)時，因無導(dǎo)葉，只有電機和葉輪，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。可遺憾的是，國內(nèi)許多與煤礦相關(guān)的部門還為采用了對旋單級運行節(jié)約通風(fēng)電費，與老局扇相比，能一機多用，具有顯著的通風(fēng)與節(jié)能效果，只要運行幾個月，節(jié)電費即可收回其購置費，具有很高的應(yīng)用價值，而大加宣傳。風(fēng)筒漏風(fēng)才是影響掘進通風(fēng)有效長度的關(guān)鍵。我國創(chuàng)造了單機單列(即一臺jbt52-2 11kw，一條580mm膠質(zhì)風(fēng)筒)獨頭長距離通風(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fbd275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，制訂新強制性標(biāo)準(zhǔn)，正確評價和改善風(fēng)機性能，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風(fēng)機