新莊礦井北進(jìn)風(fēng)井提升機(jī)房電機(jī)冷卻通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、新莊礦井北進(jìn)風(fēng)井提升機(jī)房電機(jī)冷卻通風(fēng)設(shè)計(jì)王玉麟（煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院，230041）摘要：結(jié)合河南省神火煤電股份有限責(zé)任公司新莊礦井北進(jìn)風(fēng)井提升機(jī)房的電機(jī)冷卻通風(fēng)工程設(shè)計(jì)實(shí)例,介紹了提升機(jī)房電機(jī)冷卻通風(fēng)的工藝流程以及設(shè)計(jì)過程中需要注意的相關(guān)問題，談到了自己的體會(huì)。關(guān)鍵詞：礦井 電機(jī) 冷卻通風(fēng) 工程設(shè)計(jì)Design example of cooling and ventilation engineering of motor in north air mine lifting machine room of Xinzhuang MineBy WangYulin（ Hefei Design &a

2、mp; Research Institute of Coal Industry，230041）Abstract:It introduces process flow of cooling and ventilation of motor in machine room and relevant problems during design process and my acquisition through learing and experience by combination to design example of cooling and ventilation engineering

3、 of motor in north air mine lifting machine room of Xinzhuang Mine of Henan Province Shenhuo Coal Industry and Electricity Power Co., Ltd.Keywords: Coal mine， Electrical Machinery， Cooling Ventilating ,Engineering design0背景隨著國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長，全國煤炭需求量擴(kuò)大，煤炭銷售也持續(xù)呈現(xiàn)旺勢(shì)，煤炭是我國主要能源的地位不會(huì)改變。新莊煤礦系國家500強(qiáng)企業(yè)河南神火煤電股份有限公司（

4、已上市）的骨干企業(yè)，位于河南省最東端，與安徽接壤，井田東西寬3公里，南北長，面積約為22.5平方公里。煤層傾角4°14°，可采煤層為二2煤層和三2煤層，核定礦井年生產(chǎn)能力為225萬噸。煤炭屬特低磷、特低硫、高發(fā)熱量優(yōu)質(zhì)無煙煤，是高爐冶煉、水泥化工等工業(yè)和民用優(yōu)質(zhì)燃料。礦井提升機(jī)是礦井生產(chǎn)中用來提升人、煤礦、矸石、井下設(shè)備等的提升裝備, 是整個(gè)礦井生產(chǎn)工藝流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié), 因此要求其能保證長時(shí)間穩(wěn)定的工作狀態(tài)。由于提升機(jī)所匹配的電動(dòng)機(jī)功耗特別大, 尤其是在夏季, 如果不采取有效的通風(fēng)散熱措施, 很容易因?yàn)殡姍C(jī)過熱造成提升機(jī)工作的中斷而帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。提升機(jī)房電機(jī)冷卻

5、通風(fēng)設(shè)計(jì)的目的就是對(duì)提升機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻通風(fēng), 使提升機(jī)電動(dòng)機(jī)能夠正常工作。1工程概況新莊礦井北進(jìn)風(fēng)井主要用于進(jìn)風(fēng)、提人及搬運(yùn)貨物等, 本提升機(jī)配套電動(dòng)機(jī)電功率高達(dá)1250kW, 電機(jī)發(fā)熱時(shí)表面溫度能夠達(dá)到150甚至以上，因此必須對(duì)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻通風(fēng)，從而保證提升機(jī)能夠正常。本設(shè)計(jì)依據(jù)電機(jī)廠家所提出冷卻通風(fēng)風(fēng)量：3/s,通風(fēng)阻力：730Pa，設(shè)計(jì)選用HL3-11（2A）N0 9A低噪聲型混流通風(fēng)機(jī)1臺(tái)進(jìn)行送風(fēng), 其風(fēng)量：49600 m3/h,風(fēng)壓：1420Pa,轉(zhuǎn)速1400rpm,內(nèi)功率：kW，配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y200L-4,功率為30kW。通風(fēng)風(fēng)管由=4 mm的鋼板組成，大風(fēng)管配有加強(qiáng)筋

6、，加強(qiáng)筋用50x5扁鋼，加強(qiáng)筋網(wǎng)格密度為600×600左右。風(fēng)管與風(fēng)管采用法蘭連接，法蘭與法蘭之間墊=5mm石棉板。風(fēng)管制作完畢后應(yīng)除銹，然后刷紅丹一道，刷灰漆二道。本工程風(fēng)管風(fēng)速控制在12m/s左右。該項(xiàng)目平面布置如圖1：圖1 電機(jī)冷卻通風(fēng)平面布置圖通風(fēng)系統(tǒng)中的吸風(fēng)段為土建風(fēng)道, 其流程為室外空氣進(jìn)風(fēng)百葉窗進(jìn)風(fēng)室袋式過濾器初效過濾風(fēng)機(jī)室低噪聲型混流通風(fēng)機(jī)。出風(fēng)段流程為低噪聲型混流通風(fēng)機(jī)風(fēng)管電機(jī)送風(fēng)小室電動(dòng)機(jī)。其通風(fēng)系統(tǒng)流程如圖2：圖2 電機(jī)冷卻通風(fēng)流程圖2 冷卻通風(fēng)流程各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 進(jìn)風(fēng)百葉窗 進(jìn)風(fēng)百葉窗在選型上主要是控制流速, 使阻力和噪音都不至于過大, 同時(shí)在安裝高度的確定上,

7、須考慮地面對(duì)吸入空氣的污染以及防止雨季雨水的浸人。工程中最終選型尺寸為4000mmX1800mm, 面風(fēng)速控制在3/s。2.2 進(jìn)風(fēng)室 進(jìn)風(fēng)室是一土建風(fēng)道部件,作用就是在其內(nèi)部布置袋式過濾器。本工程在設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)室時(shí)候考慮如下原則：便于袋式過濾器安裝、更換、清洗，滿足施工操作的安裝距離；避免在該段產(chǎn)生過大的風(fēng)道阻力；盡量減少占地面積，使得系統(tǒng)布置緊湊高效。依據(jù)土建實(shí)際，本設(shè)計(jì)最終確定其凈空長度為1200mm。2.3 初效過濾 本工程對(duì)吸入的空氣只要求進(jìn)行初效過濾, 按照流速不超過3m/s進(jìn)行控制, 最終選用ZW-1型袋式過濾器20只，采用5x4的方形布置方式。每只外形尺寸：520x520x600，

8、風(fēng)量：3000m3/h,初阻力：100Pa。設(shè)計(jì)面風(fēng)速為/s。工程中按照選定的型號(hào)和安裝形式預(yù)留3320x2670的洞口,并且預(yù)埋角鋼邊框，洞底距離地坪高度為400mm。過濾器框架由角鋼與扁鋼焊接而成。 風(fēng)機(jī)室 整個(gè)風(fēng)機(jī)室相當(dāng)于一個(gè)進(jìn)風(fēng)靜壓箱, 為保證較好的進(jìn)風(fēng)氣流組織, 風(fēng)機(jī)室內(nèi)的布置必須保證風(fēng)機(jī)的兩側(cè)和后側(cè)分別留有不小于1倍和倍風(fēng)機(jī)吸人口尺寸的凈空, 考慮到以后在實(shí)際中對(duì)風(fēng)機(jī)采用就地檢修方式, 在機(jī)房內(nèi)要預(yù)留風(fēng)機(jī)檢修的位置, 設(shè)計(jì)中在風(fēng)機(jī)的兩側(cè)和后側(cè)分別留了適當(dāng)?shù)膬艨?。為方便風(fēng)機(jī)的運(yùn)入和檢修維護(hù)的方便, 機(jī)房門設(shè)置為外開，如圖1所示。 進(jìn)風(fēng)小室 進(jìn)風(fēng)小室三面?zhèn)缺跒樵O(shè)備基礎(chǔ)，一面?zhèn)缺跒殇摪迮c

9、電動(dòng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口法蘭焊接，用4 根10號(hào)工字鋼做小室底板之托架。整個(gè)進(jìn)風(fēng)小室是個(gè)密閉的空間，潔凈空氣經(jīng)過進(jìn)風(fēng)小室進(jìn)入所需通風(fēng)冷卻的電機(jī)。2.6 減震降噪 本工程在初始設(shè)計(jì)階段就考慮了減震降噪，主要體現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：設(shè)備選型上采用低噪聲型混流通風(fēng)機(jī)。混流風(fēng)機(jī)是介于離心通風(fēng)機(jī)與軸流通風(fēng)機(jī)之間的一種新穎通風(fēng)機(jī)，與同機(jī)號(hào)風(fēng)機(jī)相比較，它具有離心通風(fēng)機(jī)的高壓力、軸流風(fēng)機(jī)的大流量。主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊進(jìn)出氣流不受方向限制，故而安裝極為方便，噪音低、振動(dòng)小、省電節(jié)能；工程中為風(fēng)機(jī)出風(fēng)口設(shè)置了軟接進(jìn)行減震；嚴(yán)格要求業(yè)主在風(fēng)機(jī)房的四壁以及頂部貼吸音材料, 選用密封性好的機(jī)房門或者貼密封條進(jìn)行降噪。管道穿過機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)

10、處四周的縫隙，使用具備隔聲能力的彈性材料填充密實(shí)。3 體會(huì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)方案的確定牽涉到機(jī)電、礦井四大件，土建等多個(gè)外專業(yè)工種, 因此設(shè)計(jì)中不僅要熟悉本專業(yè)的工藝, 同時(shí)對(duì)其他工種工藝也要了解。要求設(shè)計(jì)人員要有鉆研和好學(xué)的精神。各工種間需要多次、反復(fù)、交叉的工程設(shè)計(jì)委托，要求各個(gè)專業(yè)之間要不斷協(xié)調(diào)、溝通，既要強(qiáng)調(diào)分工又要加強(qiáng)合作。只有在各工藝工種密切配合的基礎(chǔ)上,才能做出正確合理的設(shè)計(jì)。本工程各專業(yè)間委托達(dá)數(shù)十次，就涉及到暖通專業(yè)的有：礦井四大件專業(yè)要將冷卻通風(fēng)的電機(jī)所需要的風(fēng)量、阻力等參數(shù)及提升機(jī)房布置圖委托給暖通專業(yè)；暖通將所需布置的房間、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、預(yù)留洞口及相關(guān)預(yù)埋件委托土建；暖通

11、將風(fēng)機(jī)配電及其他房間空調(diào)、排氣扇等電參數(shù)委托機(jī)電做動(dòng)力配電；暖通將初步布置出的冷卻通風(fēng)布置草圖返委礦井四大件專業(yè)，看是否滿足其提升機(jī)房工藝要求；各專業(yè)都定好方案后，暖通接受土建最終布置圖委托，暖通出施工圖。3.3為確保達(dá)到滿足要求的送風(fēng)風(fēng)量和末端余壓, 設(shè)計(jì)中要求進(jìn)行詳細(xì)的風(fēng)道阻力計(jì)算。3.4工程中的預(yù)埋件數(shù)量較多, 并且在定位要求上相對(duì)較嚴(yán), 在設(shè)計(jì)中要進(jìn)行仔細(xì)的布置和認(rèn)真的核對(duì)。要求工程設(shè)計(jì)人員有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和事實(shí)就是的工程作風(fēng)。參考文獻(xiàn)1 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范SGB50019-2003 2 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范SGB50215-2005 3 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范SGB50243-2002 4 工業(yè)通風(fēng)(第三版) M孫一堅(jiān)著 中國建筑工業(yè)出版社5 陳明.某礦井主井絞車房通風(fēng)設(shè)計(jì)J.礦業(yè)快報(bào),20