軸流通風機喘振現(xiàn)象分析及預(yù)防措施

1、軸流通風機喘振現(xiàn)象分析及預(yù)防措施董明洪/煤炭科學研究總院重慶研究院李 俊/垂慶人學機械工程學院摘要：就礦井軸流和離心兩種風機并用發(fā)生的喘振現(xiàn)象，對喘振產(chǎn)生的原因進行了分析，指 出了如何對喘振進行判斷，并給出了兒種消除喘振的解決方案。關(guān)鍵詞：軸流式通風機；喘振；工況；措施 中圖分類號：th432. 1文獻標識碼：b文章編號：1006-8155 （2008） 04-0066-03analysis on surging in axial-flow fan and precautionsabstract: according to the surging phenomena appeared in t

2、he united use of axial-flow fan and centrifugal fan in the coal-mine, the reasons are analyzed in this paper. the paper also pionts out how to estimate the surging phenomena and gives several solutions for eliminating it.key words: axial-flow fan; surging; operation; measure0引言廣元榮山煤礦炭廠坡井主通風機使川的是我院牛產(chǎn)

3、的fbcdznqi8/2x132rw煤礦地面用 防爆抽出式對旋軸流通風機，在使用過程中出現(xiàn)了風量、風床和電流大幅度波動，風機的振 動增大，噪聲增高的喘振現(xiàn)象，風機已經(jīng)無法正常工作。為了減小對生產(chǎn)的影響，采取了一 些臨時性措施（如降低二級電機運行頻率，或者分別調(diào)大一級、調(diào)小二級葉片女裝角度）， 消除了喘振現(xiàn)象，但卻降低了通風系統(tǒng)效率。1風機喘振現(xiàn)象及原因分析風機發(fā)牛喘振的現(xiàn)象及特點：風機抽出的風量時大時小，產(chǎn)牛的風壓時高時低系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力和流量也發(fā)牛 很大的波動；（2）風機二級電動機電流波動很人，最大波動值有50a左右;1.風機性能曲線2.管網(wǎng)性能曲線 圖1風機特性（3）風機機體產(chǎn)牛強烈的振動

4、，風機房地面、墻 壁以及房內(nèi)空氣都有明顯的抖動；（4）風機發(fā)出“呼嚕、呼?！钡穆曇?，使噪聲劇 增；（5）風量、風壓、電流、振動、噪聲均發(fā)牛周期 性的明顯變化，持續(xù)一個周期時問在8s左右。根據(jù)對軸流式通風機做的大量性能試驗來看， 軸流式通風機的一0性能曲線是一組帶有駝峰形 狀的曲線山（這是風機的固有特性，只是軸流式通 風機相對比較敏感）,如圖1所示。當工況點處于b 點（臨界點）左側(cè)b、c之間工作時，將會發(fā)生喘 振，將這個區(qū)域劃為非穩(wěn)定區(qū)域。炭廠坡井主通風機發(fā) 生喘振，說明其工況已落到b、c之間。通過対榮山煤礦實地調(diào)查分析得知：該礦礦井的通風方式采川的是兩翼對角式抽風，如 圖2所示，該礦有一個進風

5、口，兩個冋風口。兩個冋風口分別負責東、西兩個大的采區(qū)工作 而的通風，東而（二重巖）采用離心式抽風機抽風，西而（炭廠坡）采用我院生產(chǎn)的軸流式收稿日期：2008-01-10 重慶市400037通風機抽風。顯然公用風路上的風量是兩臺風機共同 作川的結(jié)果，而每臺風機乂都單獨承擔了克服公用風 路和其專用風路上的阻力，所以在公用風路上每臺風 機均多承擔了一部分風壓。若公用風路上的風阻越大， 所通過的風量越多，則所消耗的風壓亦越大，故每臺二銘 駅成財iv風機所多承擔的風壓也增多再加上該礦在風量分流處的管網(wǎng)布置錯綜復(fù)雜，礦井通風的 正常狀況也就很難得到保障，所以使安全生產(chǎn)受到嚴重的影響。而h隨著通風管網(wǎng)的擴展

6、， 采區(qū)在增加，阻力也會增大，綜合分析，得出這樣的結(jié)圖2榮山煤礦兩翼通風形式圖論：炭廠坡井通風機喘振是rh于系統(tǒng)阻力太大所致。2喘振的判斷與消除措施一般來說，影響通風機的喘振的因素很多，很難川理論計算方法準確地求出喘振點，風 機廠家給出的風機說明書上的喘振點，是根據(jù)通風機性能試驗的試驗數(shù)據(jù)來確定的。在煤礦 實際生產(chǎn)中，由于受到環(huán)境的影響，同吋管網(wǎng)布置錯綜復(fù)雜，新巷道的不斷擴展，舊巷道的 不斷廢棄，導(dǎo)致巷道阻力經(jīng)常發(fā)牛變化，因此，出現(xiàn)喘振的可能性時時存在。這就要求時時 提高警惕，做好預(yù)防和消除喘振的措施。在生產(chǎn)過程中，可從5個方血判斷通風機是否在喘振點附近運行。(1) 根據(jù)通風機運行聲音來判斷：

7、通風機在穩(wěn)定工況工作時，其噪聲是平穩(wěn)連續(xù)的； 當接近喘振工況工作時，rh于氣體在通風機和管網(wǎng)z間發(fā)生周期性的氣體脈動，而產(chǎn)生周 期性“呼嚕，呼?！钡穆曇?，這時的噪聲也明顯增大。(2) 根據(jù)通風機進口壓力來判斷：通風機在穩(wěn)定工況工作時，其通風機進口壓力是穩(wěn) 定的；當接近喘振工況工作時，由于氣流脈動，通風機進口壓力會產(chǎn)牛劇烈波動。(3) 根據(jù)通風機出口風量來判斷：通風機在穩(wěn)定工況工作時，其通風機出口風量是穩(wěn) 定的；當接近喘振工況工作時，山于氣流脈動，通風機出口風量會產(chǎn)生劇烈波動。(4) 根據(jù)通風機電機電流來判斷：通風機在穩(wěn)定工況工作時，電機電流變化平穩(wěn)，波 動幅度很?。划斀咏顸c工況工作時，電動

8、機二級電流會產(chǎn)牛劇烈波動，且波動幅度隨著 喘振強度增大而逐漸增加，但一級電流變化不是很明顯。(5) 通過觀察通風機的振動：通風機在穩(wěn)定工況工作時，-般振動都在許口j范圍內(nèi)； 當接近喘振點工況工作時，由于氣流脈動，整個機組和管網(wǎng)都會出現(xiàn)強烈振動，且振動強 度隨著喘振強度增大而逐漸增大。因此，在牛產(chǎn)過程中，當觀察到上述現(xiàn)象z時，就不要再增加管網(wǎng)阻力，以免加劇喘 振，應(yīng)立即查找原因，采取相應(yīng)措就，及時消除隱患。當通風機發(fā)生喘振時，說明工況點己經(jīng)落在了非穩(wěn)定區(qū)域，應(yīng)積極采取冇效措施消除喘 振，減小對通風機的損傷和對牛產(chǎn)的影響。若想消除喘振，就得把丄況點移到穩(wěn)定區(qū)域。根據(jù)實際解決的情況以及大量的經(jīng)驗，總

9、結(jié)了7條消除喘振的措施。(1) 打開i部分靠近通風機集流器前段的水平風門或者防爆門，使外界空氣能夠少量 溢入通風機，此時，外界風路與原網(wǎng)路并聯(lián)工作，工況點由原來的非穩(wěn)定區(qū)域移到穩(wěn)定區(qū)域， 喘振即可消除，但是這種方法能量損失比較大，只能作為臨時性措施。(2) nj以通過適當調(diào)小通風機二級葉片的安裝角度，如果有使用變頻器啟動的，可以 通過調(diào)低通風機二級電動機的運行頻率，這樣也可以消除喘振，但是這種方法實際上是降低 了通風機的使用能力，也只能作為臨時性描施。(3) 風流經(jīng)過巷道的某些區(qū)域，山于風流速度的大小或方向發(fā)生急劇變化，引起空氣 微團劇烈碰撞，也有可能形成局部紊流，造成風流的能量損失，因此，可

10、以通過改變巷道局 部阻力的方法降低巷道阻力，這樣就可以消除喘振。降低巷道局部阻力，不但工程量小，而且可以取得良好效果，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，一般都采 用這種方法。降低巷道局部阻力主要方法：改突然擴大斷而為逐漸擴大斷而；改突然縮 小斷面為逐漸縮小斷面；轉(zhuǎn)彎處采川合理的111率半徑；采用合理的風橋結(jié)構(gòu)。（4）擴大阻力較大的巷道斷面積。（5）清理巷道內(nèi)的廢棄物料，修整巷道斷面光整度，使通風網(wǎng)絡(luò)流暢。（6）根據(jù)實際情況，改變井下通風管網(wǎng)布置，如并聯(lián)井下局部巷道町以改善系統(tǒng)阻力。（7）更換使用更大功率、低轉(zhuǎn)速的通風機，當然這種方法對財力、人力、物力都需要 很大的投入。3結(jié)論（1）在通風系統(tǒng)改造之詢，應(yīng)當正確估算工況點位置，適當調(diào)幣，使其工況處在穩(wěn)定 區(qū)域，并與最高風壓點有一定的剩余量，避免喘振現(xiàn)象出現(xiàn)巴為以后礦井的擴建做好準備。（2）需要在日常?；钪袝r常注意主通風機的運行情況，做好時時監(jiān)測工作，有問題及 時報告，防止喘振事故發(fā)生。（3）若產(chǎn)生喘振，應(yīng)首先采取臨吋性措施消除喘振，以保護風機，然后再根據(jù)實際情 況采取相應(yīng)措施消除隱患，減少對牛產(chǎn)的影響。（4）喘振的危害比較大，當發(fā)生喘振吋應(yīng)及吋處理，否則可能會出現(xiàn)折斷通風機葉片 等事故的發(fā)生，給主產(chǎn)和礦井帶來無法估量的損失。參考文獻1孟凡綏.軸流式風機喘