亚洲日韩视频免费观看|9191精品国产观看|欧美一级午夜做片性视频|中日韩久久人妻一区二区|欧美精品骚包一区二区三区|在线观看三级国产精品国产|国产欧美日韩在线视频播放|亚洲AV伊人久久综合密臀性色

燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)葉輪磨損與修復(fù)夏為民（鄂城鋼鐵公司燒結(jié)分廠）燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)機(jī)葉輪磨損嚴(yán)重的情況，進(jìn)行了分析研究。提出了加襯板，再堆焊磨層的修補(bǔ)方法。介紹了采用該方法進(jìn)行葉輪修復(fù)的效果及所獲得的經(jīng)濟(jì)效益。 　　1前言鄂鋼集團(tuán)公司燒結(jié)分廠75m燒結(jié)機(jī)于1993年底建成投產(chǎn)。SJ7200抽風(fēng)機(jī)是75m燒結(jié)機(jī)的重要配套設(shè)備，而抽風(fēng)機(jī)葉輪又是關(guān)鍵部件，它的使用壽命與安全運(yùn)行直接關(guān)系到分廠生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)效益。1997年抽風(fēng)機(jī)葉輪葉片出現(xiàn)磨損，經(jīng)補(bǔ)焊、堆耐磨焊層后，恢復(fù)正常運(yùn)行。1998年又產(chǎn)生葉片嚴(yán)重磨損，再次采用同樣的方法修復(fù)。運(yùn)行近一個(gè)月后，雙進(jìn)氣葉片（支撐電機(jī)端）出現(xiàn)局部嚴(yán)重磨損，造成葉輪不平衡而將支撐瓦和止推瓦全部震碎。造成短時(shí)間內(nèi)風(fēng)機(jī)葉輪和軸承破壞嚴(yán)重，非計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間直線上升，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。 　　故對(duì)燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)施行技術(shù)改造，提高燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)效率、降低磨損、延長(zhǎng)使用壽命，是鄂鋼燒結(jié)廠的當(dāng)務(wù)之急。 　　2風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)風(fēng)機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)為：風(fēng)機(jī)型號(hào)SJ7200/min進(jìn)口壓力0額定功率2500kW，額定電流276A額定電3風(fēng)機(jī)葉輪磨損情況風(fēng)機(jī)葉輪雖然兩次簡(jiǎn)單修復(fù)，仍磨損較大。第湖北鄂城鋼鐵公司燒結(jié)分廠一次修補(bǔ)為預(yù)熱補(bǔ)焊，焊條為。第二次修補(bǔ)為預(yù)熱補(bǔ)焊，焊條為322，第二次修補(bǔ)時(shí)，對(duì)葉片與中盤連結(jié)部位的磨損溝槽只能采用填焊加高的方法。因葉片工作面磨損過(guò)大，填焊會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的焊接應(yīng)力，葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，焊接應(yīng)力釋放，將產(chǎn)生焊裂。 　　此次換下的葉輪磨損狀態(tài)如圖1所示，其葉片與中盤焊接區(qū)磨損嚴(yán)重，最薄處葉片厚度只有4mm左右，且每片磨損的深淺不均，葉片工作面磨損寬度約20mm左右。中盤兩側(cè)磨損高度約左右。高速運(yùn)轉(zhuǎn)失去平衡時(shí)，測(cè)量振動(dòng)參數(shù)為V振=10mm/s，兩側(cè)軸承溫度均為64°C，葉輪嚴(yán)重耗損，經(jīng)檢查和測(cè)量，已初步判定葉輪為報(bào)廢部件。 　　4葉輪磨損分析葉輪的磨損過(guò)程從微觀上分析比較復(fù)雜，大量的資料數(shù)據(jù)和設(shè)備現(xiàn)狀表明，抽風(fēng)機(jī)葉輪的磨損主要源于以下幾個(gè)方面。 　　4.1磨料磨損磨料磨損就是當(dāng)硬質(zhì)顆粒在壓力作用下，對(duì)金屬表面進(jìn)行微切削所造成的磨損。所謂磨料就是煙氣中大量鐵精粉、礦粉、煙塵等固態(tài)物料，它燒結(jié)球團(tuán)們?cè)趬毫Φ淖饔孟?，以一定的速度，無(wú)序地與所接觸的葉輪表面做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而磨損葉片。 　　4.2沖蝕磨損沖蝕就是固體灰塵和其它硬質(zhì)顆粒對(duì)固體表面的沖擊引起表面損傷，也叫沖擊咬蝕。沖擊磨損主要表現(xiàn)在葉片頭部的磨損，由氣流中的硬質(zhì)顆粒在慣性及壓力作用下，直接沖擊葉片頭部所致。另外，如果兩側(cè)吸氣門開啟不同步，慣性和氣流壓力不均，還將造成葉片兩側(cè)的沖擊磨損產(chǎn)生偏差，和頭部磨損厚薄不均而失去平衡。 　　4.3腐蝕破壞腐蝕是化學(xué)或電化學(xué)作用造成金屬破壞。造成葉輪腐蝕的因素很多，但主要因素是介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，風(fēng)機(jī)氣體介質(zhì)中含有大量的CO、HCl等具有一定腐蝕作用的活性氣體，又含有Fe等具有一定粒徑和強(qiáng)度的硬質(zhì)顆粒。正是這些腐蝕性介質(zhì)及粉塵使得葉輪工作面腐蝕和磨損，其中酸性介和HO生成的H的腐蝕作用很強(qiáng)，特別是SiO顆粒對(duì)葉輪磨損最為嚴(yán)重。 　　另外，葉輪的磨損還與葉輪的圓周速度、氣體介質(zhì)壓力、粉塵粒徑，沖擊速度及沖擊角、葉輪的工作介質(zhì)參數(shù)以及葉輪材料的性質(zhì)等有很大的關(guān)系。除此以外，機(jī)頭600多管高效除塵器因使用年限過(guò)長(zhǎng)，旋風(fēng)子和導(dǎo)氣管堵塞，除塵效率下降以及風(fēng)機(jī)吸氣管雙側(cè)風(fēng)門啟閉角度不同步也是導(dǎo)致葉片磨損加劇的客觀原因。 　　5磨損葉輪的修復(fù)據(jù)現(xiàn)有葉輪葉片磨損狀況，我們認(rèn)為在葉片表面噴涂（堆焊）耐磨硬質(zhì)合金是提高葉輪壽命的有效方法。目前國(guó)內(nèi)外加置耐磨層的方式主要有：1）在葉片工作面堆焊條狀搓衣板式耐磨層2）在葉片工作面嚴(yán)重磨蝕區(qū)全部堆焊耐磨層3）在葉片嚴(yán)重磨蝕區(qū)加襯板4）加襯板，局部再堆焊耐磨層5）在葉輪嚴(yán)重磨蝕區(qū)粘貼陶瓷片。 　　現(xiàn)葉片工作面及接中盤處磨損嚴(yán)重，磨蝕面積過(guò)大，葉片強(qiáng)度太低，不安全因素過(guò)大，不能象前兩次堆耐磨焊層一樣進(jìn)行簡(jiǎn)單恢復(fù)，只能采用上述第4種方法，加襯板，再堆焊耐磨層。這樣既能保證葉片的強(qiáng)度，又能減緩物料對(duì)原始焊縫的沖擊磨損。 　　襯板的幾何形狀與焊接位置見圖2、圖3. 　　首先將原葉片嚴(yán)重磨損區(qū)采用502焊條填平。襯板采用16Mn材質(zhì)，厚6mm，兩側(cè)倒角60°，以保證焊透、焊牢。襯板每段鉆孔，成弧型后與葉片吻合，再填平各孔，保證襯板四周焊縫受磨蝕后，襯板不出現(xiàn)與葉片分離的現(xiàn)象。 　　焊接工藝均采取預(yù)熱交叉短距離，以減少葉輪焊接變型。焊條為堆耐磨焊條，先焊502焊條，再補(bǔ)焊耐磨層，增強(qiáng)耐磨性。中盤兩側(cè)垂直焊接部位，新增加耐磨層并與襯板上耐磨層接合。最后修補(bǔ)耐磨層，保證耐磨層高度與寬度。 　　6修復(fù)使用效果葉輪修復(fù)施工難度較大，每道工序要求嚴(yán)格，以確保修復(fù)質(zhì)量，除去雜質(zhì)，平衡精度。修復(fù)后又進(jìn)行了嚴(yán)格的動(dòng)、靜平衡試驗(yàn)檢測(cè)，經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到使用要求后，于1998年9月23日再投入正常運(yùn)行，當(dāng)日測(cè)得振動(dòng)參數(shù)V振明，修復(fù)后使用效果達(dá)到了葉輪運(yùn)行最佳標(biāo)準(zhǔn)。 　　燒結(jié)球團(tuán)葉輪經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)行，振動(dòng)參數(shù)V　1mm/s，軸承溫度50°C.可見，我們采用加襯板堆耐磨層焊的方法對(duì)一個(gè)接近報(bào)廢的葉輪進(jìn)行修復(fù)，起死回生，經(jīng)實(shí)踐證明該方法獲得了成功。葉輪修復(fù)效果十分滿意，經(jīng)濟(jì)效益顯著，其葉輪振動(dòng)參數(shù)和軸承溫度都達(dá)到了最佳使用狀態(tài)。據(jù)有關(guān)資料介紹，風(fēng)機(jī)葉輪使用壽命一般為一年左右，國(guó)際先進(jìn)水平為二年以上。燒結(jié)廠75m燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)自投產(chǎn)以來(lái)，風(fēng)機(jī)葉輪是開一備一，兩臺(tái)葉輪經(jīng)輪流修復(fù)使用，至今年已6年，按先進(jìn)水平一個(gè)葉輪使用壽命為2年計(jì)算，燒結(jié)分廠已經(jīng)節(jié)約了一個(gè)葉輪（24萬(wàn)元）的成本費(fèi)，而且葉輪還在繼續(xù)使用，預(yù)計(jì)可再使用5～8個(gè)月。它的增產(chǎn)節(jié)能、效益是十分顯著的。 　　7結(jié)語(yǔ)1）燒結(jié)SJ7200抽風(fēng)機(jī)葉輪是燒結(jié)分廠的要害部件，制造工藝復(fù)雜，精度高，費(fèi)用大，設(shè)備技術(shù)改造和修舊利廢是燒結(jié)分廠設(shè)備管理重點(diǎn)之一。 　　2）用增加襯板和堆積耐磨層焊的方法，對(duì)磨損嚴(yán)重的葉輪進(jìn)行修復(fù)是一個(gè)行之有效的好方法。經(jīng)一年運(yùn)行記錄表明，完全達(dá)到了設(shè)備技術(shù)要求。 　　3）風(fēng)機(jī)葉輪經(jīng)修復(fù)再使用，葉輪壽命可由2年左右提高到3年以上，大大降低了設(shè)備備件費(fèi)用。 　　4）經(jīng)濟(jì)效益分析表明，修復(fù)葉輪已為燒結(jié)分廠節(jié)約生產(chǎn)成本24萬(wàn)元以上。 　　鐵的液相還原法該法是由莫斯科國(guó)立鋼和合金研究院開發(fā)的一種在攪拌的熔渣中將鐵原料還原，以獲得鐵的方法―液相熔融還原法。 　　它在一個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)的熔煉爐內(nèi)進(jìn)行，該熔煉爐包括爐身和一個(gè)襯有耐火材料的熔煉爐，熔煉爐的上部和爐身的下部設(shè)有冷卻裝置，熔煉爐的壁上設(shè)有富氧鼓風(fēng)的主風(fēng)嘴。為了使?fàn)t中排放的氣體充分燃燒，在爐身上部設(shè)有輔助風(fēng)嘴。爐子的結(jié)構(gòu)能使物理―化學(xué)和熱交換的過(guò)程高速進(jìn)行，能獲得生產(chǎn)率和收得率的高指標(biāo)。 　　在冶煉時(shí)，不間斷地加入含鐵原料、固體煤燃料、熔劑和其他添加物。在鼓風(fēng)的攪拌下，氧氣燃燒部分燃料放出熱量將含鐵原料熔化。包含在熔化物中的金屬氧化物由剩余燃料中的碳進(jìn)行還原，直到生成液態(tài)產(chǎn)品―渣和鐵。在攪拌熔煉層以上進(jìn)行輔助富氧鼓風(fēng)，將從熔煉過(guò)程中排放出的氣體充分燃燒。爐中氣體的燃燒率[爐中氣體（CO）之比]可在很大的范圍內(nèi)變化。燃燒率增大，燃料消耗降低，產(chǎn)量增加。生成的鐵水和渣不斷地或定期的出爐，鐵水的化學(xué)成分如下：新工藝的優(yōu)點(diǎn)是：不須用昂貴的冶金焦可使用不精選的鐵礦可使用任何形式的含鐵原料，包括含有Zn、Pb及其他有害雜質(zhì)的含鐵原料，不須進(jìn)行產(chǎn)前加工減少（比高爐少7～10倍）向大氣排放有害物質(zhì)可適應(yīng)小規(guī)模鋼鐵生產(chǎn)保證爐子的高效率（7/d）基建投資比高爐法低30～40%。

廠外面有3個(gè)3KW的風(fēng)機(jī)，廠界噪音75分貝，超標(biāo)了，需要降到70以下，請(qǐng)問(wèn)各位大俠有什么好辦法，另外怎么添加圖片?。? 方案A：高速旋轉(zhuǎn)的葉輪與空氣摩擦是噪音的來(lái)源，如果有條件的話在原來(lái)風(fēng)機(jī)的一側(cè)安裝一套風(fēng)機(jī)消音器。也可以降低軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果風(fēng)機(jī)可以換的話，我建議換一臺(tái)SFB4-6型的軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為4500m3/h；轉(zhuǎn)速960/min；功率0.25kw，噪音為60dB(A)。 方案B：在出風(fēng)口加帶海綿的過(guò)濾網(wǎng)可以起到一定的降噪效果，但是會(huì)帶來(lái)額外的風(fēng)阻。 如果想調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的話可以在電源以及風(fēng)機(jī)之間串一個(gè)降壓裝置（應(yīng)該是交流風(fēng)機(jī)吧？） 1?；瑒?dòng)電阻，方便成本低，但是不節(jié)能。 2。變壓器，簡(jiǎn)便常用。 3。變頻器，節(jié)能，成本較高。 方案C：在辦公室墻上加層消音墻壁，里面是消音棉。 方案D：控制風(fēng)機(jī)噪聲的常用方法是在風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口處安裝阻性消聲器。對(duì)于有更高降噪要求的場(chǎng)合，可以采用消聲隔聲箱，并在機(jī)組與地基之間安置減震器。采取上述方法，一般可獲得明顯的降噪效果。 下面分析一下風(fēng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生和設(shè)計(jì)上的消除方法： 風(fēng)機(jī)離散噪聲(旋轉(zhuǎn)噪聲)：與葉輪的旋轉(zhuǎn)有關(guān)。特別在高速、低負(fù)荷情況下，這種噪聲尤為突出。離散噪聲是由于葉片周圍不對(duì)稱結(jié)構(gòu)與葉片口設(shè)計(jì)試驗(yàn)旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均勻流場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的噪聲，一般認(rèn)為有以下幾種1)進(jìn)風(fēng)口前由于前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩存在而產(chǎn)生的進(jìn)氣干涉噪聲(2)葉片在不光滑或不對(duì)稱機(jī)殼中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲(3)離心出風(fēng)口由于蝸舌的存在或軸流式風(fēng)機(jī)后導(dǎo)葉的存在而產(chǎn)生的出口干涉噪聲,離散噪聲具有離散的頻譜特性，基頻(i=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率)噪聲最強(qiáng)，高次諧波依此遞減。 風(fēng)機(jī)渦流噪聲:是由氣流流動(dòng)時(shí)的各種分離渦流產(chǎn)生的，一般認(rèn)為有4種成因(1)當(dāng)具有一定的來(lái)流紊流度的氣流流向葉片時(shí)產(chǎn)生的來(lái)流紊流噪聲(2)氣流流經(jīng)葉片表面由于脈動(dòng)的紊流附面層產(chǎn)生的紊流邊界層噪聲(3)由于葉片表面紊流附面層在葉片尾緣脫落產(chǎn)生的脫體旋渦噪聲(4)軸流通風(fēng)機(jī)由于凹面壓力大于凸面而在葉片頂端產(chǎn)生的由凹面流向凸面的二次流被主氣流帶走形成的頂渦流噪聲。 風(fēng)機(jī)葉片穿孔法降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲為了降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲，通?？梢圆捎霉ぷ鬏喨~片穿孔法，因?yàn)槿~片出口處經(jīng)常出現(xiàn)渦流分離，而采用葉片穿孔方法可以使部分氣流自葉片高壓面流向葉片低壓面，可以促使葉片分離點(diǎn)向流動(dòng)下方移動(dòng)，其機(jī)理等同于附面層吹風(fēng)。這樣降低了葉片出口截面的分離區(qū)，分離區(qū)渦流強(qiáng)度和尺寸減少，噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數(shù)會(huì)使壓差降低過(guò)快，達(dá)不到要求的能量頭,因此葉片穿孔法關(guān)鍵是穿孔排數(shù)、穿孔面積、穿孔系數(shù)、穿孔直徑和穿孔偏角的設(shè)計(jì),具體降噪方法如下: (1)增強(qiáng)葉柵的氣動(dòng)力栽荷，降低圓周速度 對(duì)于風(fēng)機(jī)采用強(qiáng)前向葉片，且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動(dòng)力載荷，在得到同樣風(fēng)量風(fēng)壓情況下，葉輪葉片外圓上圓周速度可使風(fēng)機(jī)噪聲明顯降低。 (2)合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑 當(dāng)氣流與葉片做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，葉片后緣的氣流尾跡中速度及壓力均小于主流區(qū)，使葉柵后的氣流速度與壓力分布皆不均勻，這種不均勻的氣流在旋轉(zhuǎn)，由于在動(dòng)葉的氣流出口有蝸舌存在，則這種非穩(wěn)定流動(dòng)與蝸舌相互作用將產(chǎn)生噪聲，距離噪聲愈近噪聲愈烈，通常適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲。 (3)蝸舌傾斜 風(fēng)機(jī)葉輪葉柵氣流的周期性脈動(dòng)速度所產(chǎn)生的周期性脈動(dòng)氣動(dòng)力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲，此噪聲大小與脈動(dòng)氣動(dòng)力的劇烈程度及渦舌的迎風(fēng)面積有關(guān)，把蝸舌做成傾斜式，則同相位的脈動(dòng)氣動(dòng)力的作用面積小了，輻射的噪聲也就減小了。 (4)葉輪入(出)口處加紊流化裝置 在風(fēng)機(jī)葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置(金屬網(wǎng))可以使葉片背面的層流附面層立即轉(zhuǎn)換成紊流附面層，推遲葉片背面附面層的分離，甚至不分離，葉片后緣裝上網(wǎng)，網(wǎng)后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻，若網(wǎng)在渦區(qū)中則可將渦區(qū)大大縮小,可進(jìn)一步減噪. (5)在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu) 在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)可使葉片上氣流層流附面層較早地轉(zhuǎn)化為紊流，從而避免層流附面層中的不穩(wěn)定波導(dǎo)致渦流分離，使渦流分離，噪聲降低。 (6)在蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器 蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器，當(dāng)聲波傳到共振器時(shí)，小孔孔徑和空腔中的氣體存聲波作用下來(lái)回運(yùn)動(dòng)，這運(yùn)動(dòng)的氣體具有一定的質(zhì)量，它抗拒由于聲波作用而引起的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)聲波進(jìn)入小孔孔徑時(shí)，由于頸壁的摩擦和阻尼，使相當(dāng)一部分聲能因熱耗而損失掉。另外充滿氣體的空腔具有阻礙來(lái)自小孔的壓力變化的特性，由于這些因素的共同作用，當(dāng)氣體通過(guò)共振器時(shí)，噪聲得到了降低。 方案F： 應(yīng)該不是電的問(wèn)題 既然已經(jīng)消除了風(fēng)聲，那么剩下的應(yīng)該是風(fēng)機(jī)的噪聲，風(fēng)機(jī)噪聲與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作狀態(tài)有關(guān)，不同系列、不同型號(hào)的的噪聲不一樣的。即使是同一風(fēng)機(jī)，在不同的工況下，噪聲也不一樣。 控制風(fēng)機(jī)噪聲除了在機(jī)械設(shè)備上優(yōu)化外（輪、軸的動(dòng)平衡，潤(rùn)滑系統(tǒng)等），還可以通過(guò)外裝消聲器，或隔音、消音設(shè)備來(lái)控制。

離心式通風(fēng)機(jī)作為流體機(jī)械的一種重要類型，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門,是主要的耗能機(jī)械之一，也是節(jié)能減排的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。研究過(guò)程表明：提高離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)水平,是提高離心通風(fēng)機(jī)效率、擴(kuò)大其工況范圍的關(guān)鍵。本文將從離心通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)和利用邊界層控制技術(shù)提高離心通風(fēng)機(jī)葉輪性能這兩個(gè)方面，對(duì)近年來(lái)提出的提高離心通風(fēng)機(jī)性能的方法和途徑的研究進(jìn)行歸納分析。 1　離心通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述 　　如何設(shè)計(jì)高效、工藝簡(jiǎn)單的離心通風(fēng)機(jī)一直是科研人員研究的主要問(wèn)題，設(shè)計(jì)高效葉輪葉片是解決這一問(wèn)題的主要途徑。 　　葉輪是風(fēng)機(jī)的核心氣動(dòng)部件，葉輪內(nèi)部流動(dòng)的好壞直接決定著整機(jī)的性能和效率。因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者為了了解葉輪內(nèi)部的真實(shí)流動(dòng)狀況，改進(jìn)葉輪設(shè)計(jì)以提高葉輪的性能和效率，作了大量的工作。 　　為了設(shè)計(jì)出高效的離心葉輪,科研工作者們從各種角度來(lái)研究氣體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律,尋求最佳的葉輪設(shè)計(jì)方法。最早使用的是一元設(shè)計(jì)方法[1]，通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一定的理論分析，獲得離心通風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面的平均速度計(jì)算，確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù)，而且一般葉片型線采用簡(jiǎn)單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙，設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)性能需要設(shè)計(jì)人員有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)可以獲得性能不錯(cuò)的風(fēng)機(jī)，但是，大部分情況下，設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)效率低下。為了改進(jìn)，研究人員對(duì)葉輪輪蓋的子午面型線采用過(guò)流斷面的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)[2-3]，如此設(shè)計(jì)出來(lái)的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設(shè)計(jì)的葉輪雖然比前一種一元設(shè)計(jì)方法效率略有提高，但是該方法設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風(fēng)機(jī)和非標(biāo)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)。另外一個(gè)重要方面就是改進(jìn)葉片設(shè)計(jì)，對(duì)于二元葉片的改進(jìn)方法主要為采用等減速方法和等擴(kuò)張度方法等[4]，還有采用給定葉輪內(nèi)相對(duì)速度W沿平均流線m分布[5]的方法。等減速方法從損失的角度考慮，氣流相對(duì)速度在葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中以同一速率均勻變化，能減少流動(dòng)損失，進(jìn)而提高葉輪效率；等擴(kuò)張度方法是為了避免局部地區(qū)過(guò)大的擴(kuò)張角而提出的方法。給定的葉輪內(nèi)相對(duì)速度W沿平均流線m的分布是通過(guò)控制相對(duì)平均流速沿流線m的變化規(guī)律，通過(guò)簡(jiǎn)單幾何關(guān)系，就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡(jiǎn)單，但也需要比較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。 　　隨著數(shù)值計(jì)算以及電子計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，可以采用更加復(fù)雜的方法設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)葉片。苗水淼等運(yùn)用“全可控渦&dquo;概念[6],建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法,該方法目前已經(jīng)推廣至工程界,并已經(jīng)取得了顯著效果[7]。但是此方法中決定葉輪設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵,即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；另一方面也需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果不斷改進(jìn)以符合葉片渦的分布規(guī)律,以期最終設(shè)計(jì)出高效率的葉輪機(jī)械。對(duì)于整個(gè)子午面上可控渦的確定，可以采用Cu沿輪盤、輪蓋的給定，可以通過(guò)線性插值的方法確定Cu在整個(gè)子午面上的分布[8-9]，也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式確定可控渦的分布[10]，也有利用給定葉片載荷法[11]設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)的葉片。以上方法都是采用流線曲率法，設(shè)計(jì)出的是三元離心葉片，對(duì)于二元離心通風(fēng)機(jī)葉片還不能直接應(yīng)用。但數(shù)值計(jì)算顯示，離心通風(fēng)機(jī)的二元葉片內(nèi)部流動(dòng)的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的三維流動(dòng)。因此，如何利用三維流場(chǎng)計(jì)算方法進(jìn)一步來(lái)設(shè)計(jì)高效二元離心葉輪是提高離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵。 　　隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，三維粘性流場(chǎng)計(jì)算獲得了非常大的進(jìn)步，據(jù)此，有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對(duì)在工程中完全采用隨機(jī)類優(yōu)化方法尋優(yōu)時(shí)計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，提出的一種計(jì)算量小、在一定程度上可以保證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的方法。在近似模型方法應(yīng)用于葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面,國(guó)內(nèi)外研究者們已經(jīng)做了相當(dāng)一部分工作[12-14],其中以響應(yīng)面和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用居多。如何有效地將近似模型方法應(yīng)用于多學(xué)科、多工況的優(yōu)化問(wèn)題,并用較少的設(shè)計(jì)參數(shù)覆蓋更大的實(shí)際設(shè)計(jì)空間,是一個(gè)重要的課題。 　　2007年，席光等提出了近似模型方法在葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[15]。近似模型的建立過(guò)程主要包括:（1）選擇試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法并布置樣本點(diǎn),在樣本點(diǎn)上產(chǎn)生設(shè)計(jì)變量和設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)；（2）選擇模型函數(shù)來(lái)表示上面的樣本數(shù)據(jù)；（3）選擇某種方法,用上面的模型函數(shù)擬合樣本數(shù)據(jù)，建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型，就相應(yīng)產(chǎn)生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準(zhǔn)確地洞察設(shè)計(jì)量和設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的關(guān)系，而且用近似模型來(lái)取代計(jì)算費(fèi)時(shí)的評(píng)估目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算分析程序，可以為工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供快速的空間探測(cè)分析工具，降低了計(jì)算成本。在氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，用該模型取代耗時(shí)的高精度的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析,可以加速設(shè)計(jì)過(guò)程,降低設(shè)計(jì)成本?；诮y(tǒng)計(jì)學(xué)理論提出的近似模型方法，有效地平衡了基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析的葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中計(jì)算成本和計(jì)算精度這一對(duì)矛盾。該近似模型方法在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，將響應(yīng)面方法、Kiging方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功地應(yīng)用于葉輪機(jī)械部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，在離心壓縮機(jī)葉片擴(kuò)壓器、葉輪和混流泵葉輪設(shè)計(jì)等問(wèn)題中得到了成功應(yīng)用,展示了廣闊的工程應(yīng)用前景。目前，席光課題組已經(jīng)建立了離心壓縮機(jī)部件及水泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用。 　　2008年，李景銀等在近似模型方法的基礎(chǔ)上提出了控制離心葉輪流道的相對(duì)平均速度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[16]，將近似模型方法較早的應(yīng)用于離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)。該方法通過(guò)給出流道內(nèi)氣流平均速度沿平均流線的設(shè)計(jì)分布，設(shè)計(jì)出一組離心風(fēng)機(jī)參數(shù)，根據(jù)正交性準(zhǔn)則，在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎(chǔ)上，采用正交優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化組合，并結(jié)合基于流體動(dòng)力學(xué)分析軟件的數(shù)值模擬，最終成功開發(fā)了與全國(guó)推廣產(chǎn)品9-19同樣設(shè)計(jì)參數(shù)和葉輪大小的離心通風(fēng)機(jī)模型，計(jì)算全壓效率提高了4%以上。該方法簡(jiǎn)單易行、合理可靠，得到了很高的設(shè)計(jì)開發(fā)效率。 　　隨著理論研究的不斷深入和設(shè)計(jì)方法的不斷提高，對(duì)于降低葉輪氣動(dòng)損失、改善葉輪氣動(dòng)性能的措施，提高離心風(fēng)機(jī)效率的研究，將會(huì)更好的應(yīng)用于工程實(shí)際中。 2　改善離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)葉輪流動(dòng)的方法 　　葉輪是離心風(fēng)機(jī)的心臟，離心風(fēng)機(jī)葉輪的內(nèi)部流動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的逆壓過(guò)程，葉輪的高速旋轉(zhuǎn)和葉道復(fù)雜幾何形狀都使其內(nèi)部流動(dòng)變成了非常復(fù)雜的三維湍流流動(dòng)。由于壓差，葉片通道內(nèi)一般會(huì)存在葉片壓力面向吸力面的二次流動(dòng)，同時(shí)由于氣流90°轉(zhuǎn)彎，導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流，這一般會(huì)導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區(qū)域出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離，形成射流—尾跡結(jié)構(gòu)[17]。由于射流—尾跡結(jié)構(gòu)的存在，導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率下降，噪聲增大。為了改善離心葉輪內(nèi)部的流動(dòng)狀況，提高葉輪效率，一個(gè)重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能，這也是近年的熱點(diǎn)研究方向。 　　2007年，劉小民等人采用邊界層主動(dòng)控制技術(shù)在壓縮機(jī)進(jìn)氣段選擇性布置渦流發(fā)生器，從而改變?nèi)~輪進(jìn)口處流場(chǎng),通過(guò)數(shù)值計(jì)算對(duì)不同配置參數(shù)下離心壓縮機(jī)性能進(jìn)行對(duì)比分析[18]。該文章對(duì)渦流發(fā)生器應(yīng)用于離心葉輪內(nèi)流動(dòng)控制的效果進(jìn)行了初步的驗(yàn)證和研究,通過(guò)數(shù)值分析表明這種方法確實(shí)可以改善葉輪內(nèi)部流動(dòng),達(dá)到提高葉輪性能的效果。但是該主動(dòng)控制技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要外加控制設(shè)備和能量，對(duì)要求經(jīng)濟(jì)耐用的離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品不具有競(jìng)爭(zhēng)力。 　　采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是采用自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)。1999年，黃東濤等人提出了離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)中采用長(zhǎng)短葉片開縫方法[19-20]，該方法采用的串列葉柵技術(shù)，綜合了長(zhǎng)短葉片和邊界層吹氣兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，利用邊界層吹氣技術(shù)抑制邊界層的增長(zhǎng)，提高效率，而且試驗(yàn)結(jié)果表明[20]，該方法可以有效的提高設(shè)計(jì)和大流量下的風(fēng)機(jī)效率，但對(duì)小流量效果不明顯。文獻(xiàn)[21]用此思想解決了離心葉輪內(nèi)部積灰的問(wèn)題。雖然串列葉柵技術(shù)在離心壓縮機(jī)葉輪[20]內(nèi)沒(méi)有獲得效率提高的效果，但從文獻(xiàn)內(nèi)容看，估計(jì)是由于該文作者主要研究的是串聯(lián)葉片的相位效應(yīng)，而沒(méi)有研究串聯(lián)葉片的徑向位置的變化影響導(dǎo)致的。 　　理論和試驗(yàn)都表明，離心葉輪的射流尾跡結(jié)構(gòu)隨著流量減小更加強(qiáng)烈，而且小流量時(shí)，尾跡處于吸力面，設(shè)計(jì)流量時(shí)，尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設(shè)計(jì)和小流量離心通風(fēng)機(jī)效率，2008年，田華等人提出了葉片開縫技術(shù)[22]，該技術(shù)提出在葉輪輪蓋與葉片之間葉片尾部處開縫，引用葉片壓力面?zhèn)鹊母邏簹怏w吹除吸力面?zhèn)鹊牡退傥槽E區(qū)，直接給葉輪內(nèi)的低速流體提供能量。最終得到在設(shè)計(jì)流量和小流量情況下，葉輪開縫后葉片表面分離區(qū)域減小，整個(gè)流道速度和葉輪內(nèi)部相對(duì)速度分布更加均勻，且最大絕對(duì)速度明顯減小的結(jié)果。這種方法改善了葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)狀況，達(dá)到了提高離心葉輪性能和整機(jī)性能的效果，而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰，有利于葉輪在氣固兩相流中工作。 　　2008年，李景銀等人提出在離心風(fēng)機(jī)輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法[23]，利用蝸殼內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生射流，從而直接給葉輪內(nèi)的低速或分離流體提供能量，以減弱由葉輪內(nèi)二次流所導(dǎo)致的射流-尾跡結(jié)構(gòu)，并可用于消除或解決部分負(fù)荷時(shí),常發(fā)生的離心葉輪的積灰問(wèn)題。通過(guò)對(duì)離心風(fēng)機(jī)整機(jī)的數(shù)值試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)輪蓋開孔后，在設(shè)計(jì)點(diǎn)附近的風(fēng)機(jī)壓力提高了約2％，效率提高了1％以上，小流量時(shí)壓力提高了1.5％，效率提高了2.1％。在設(shè)計(jì)流量和小流量時(shí)，由于輪蓋開孔形成的射流，可以明顯改善葉輪出口的分離流動(dòng)，減小低速區(qū)域，降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度，從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結(jié)構(gòu)。此外，沿葉片表面流動(dòng)分離區(qū)域減小，壓力增加更有規(guī)律。輪蓋開孔方法可以提高設(shè)計(jì)流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機(jī)性能，如果結(jié)合離心葉輪串列葉柵自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)，有可能全面提高離心葉輪性能。 3　結(jié)論 　　綜上所述,近年來(lái)對(duì)離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究取得了明顯進(jìn)展,有些研究成果已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，并獲得令人滿意的結(jié)果。目前,對(duì)離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究仍是比較活躍的研究領(lǐng)域之一，筆者認(rèn)為可在如下方面進(jìn)行進(jìn)一步研究： 　　（1）如何將近似模型方法在通風(fēng)機(jī)方面的應(yīng)用進(jìn)行更深入的研究，結(jié)合已有的葉片設(shè)計(jì)技術(shù)，探索更加高效快速的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法； 　?。?）如何將串列葉柵、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)，在全工況范圍內(nèi)改善離心通風(fēng)機(jī)葉輪的性能，提高離心風(fēng)機(jī)的效率； 　?。?）考慮非定常特性的設(shè)計(jì)方法研究。目前，研究離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部的流動(dòng)均仍以定常計(jì)算為主，隨著動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和數(shù)值模擬的發(fā)展,人們對(duì)于葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的非定?，F(xiàn)象及其機(jī)理將越來(lái)越清楚,將非定常的研究成果應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中是非常重要的方面。

針對(duì)正在使用的排粉風(fēng)機(jī)效率低，功耗大，磨損嚴(yán)重的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，對(duì)其進(jìn)行換型改造。通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子壽命提高，運(yùn)行效率也顯著提高，還節(jié)省了大量能源。 　　引言隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。電力需求越來(lái)越人，火力發(fā)電廠所使用的各類型風(fēng)機(jī)。是火電廠的重要輸機(jī)之，同時(shí)也是電車廠的耗能大戶，其用電量約占發(fā)電機(jī)組總發(fā)電量的35%.因此，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，減少能耗，是節(jié)能工作原有設(shè)備運(yùn)行狀況鍋爐為鋼球磨中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，使用的排粉風(fēng)機(jī)型號(hào)為Y6-35-23D，銘牌參數(shù)如全雅6650Pa，風(fēng)機(jī)流量220000m3/h；使用過(guò)程中，雖能滿足現(xiàn)運(yùn)行要求，但通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其流量和壓力存在偏差，具體現(xiàn)為風(fēng)機(jī)電流偏大功耗較高。原排粉機(jī)雖然有風(fēng)壓高風(fēng)量大較低，磨損也較嚴(yán)重。應(yīng)當(dāng)視具體使用情況。用高效風(fēng)機(jī)取而代之，排粉風(fēng)機(jī)的變型設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和運(yùn)行情況明，原5-36型排粉風(fēng)機(jī)在軍電的運(yùn)行效率為60%左右。經(jīng)與有關(guān)專家分析討論，得出結(jié)論該風(fēng)機(jī)的流量壓頭雖能滿足運(yùn)行要求，但其本身性能卻無(wú)關(guān)，所配風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口的沖角過(guò)大，沖擊損失也大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率降低，磨損嚴(yán)重，變工況運(yùn)行的性能差。為此確定了粉風(fēng)機(jī)改造應(yīng)達(dá)到的效果是在保證制粉系統(tǒng)原出力的前提下，適當(dāng)調(diào)整風(fēng)機(jī)流量與壓力的關(guān)系，使之與管網(wǎng)阻相適應(yīng)；解決葉輪磨損嚴(yán)重的問(wèn)，提高葉輪的使用壽命；提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，降低制粉單耗。 　　由于儲(chǔ)式球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的阻力較大，因此考慮新風(fēng)機(jī)的壓頭不能降得太多，否則將會(huì)使風(fēng)機(jī)出力不足，從而導(dǎo)致改造失敗。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量和反復(fù)計(jì)算，確定了改造用的風(fēng)機(jī)新參數(shù)，經(jīng)過(guò)慎重考慮和篩選，最終決定對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪及進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，調(diào)整葉輪直徑和寬度，并對(duì)氣流沖角進(jìn)行修正，經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)模型試驗(yàn)得到令人滿意的效果。在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型計(jì)算的同時(shí)，對(duì)保留的風(fēng)機(jī)主軸承，進(jìn)1了校枝和壽命計(jì)兌，并對(duì)軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核及臨界轉(zhuǎn)，計(jì)算，以確保風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 　　改造新的工況參數(shù)設(shè)計(jì)流；230000m3/h，設(shè)計(jì)壓力6535Pa，進(jìn)氣溫度70.風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1450/min.，根據(jù)風(fēng)機(jī)的無(wú)因次特性曲線，計(jì)算出風(fēng)機(jī)的葉輪直徑乃2150，又經(jīng)過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉輪的進(jìn)出寬度，排粉風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造口角度及葉輪的出口寬度以適應(yīng)管網(wǎng)阻力，得出了風(fēng)機(jī)的效率80%，計(jì)算出的風(fēng)機(jī)軸功率=621.7kw，改造后的排粉風(fēng)機(jī)性能曲線1. 　　排粉風(fēng)機(jī)改造情況2003年3月，在6號(hào)爐大修時(shí)對(duì)排粉風(fēng)機(jī)實(shí)施了現(xiàn)場(chǎng)改造。根據(jù)改造原則，只對(duì)排粉風(fēng)機(jī)的葉輪和進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行了改造，仍保留了原風(fēng)機(jī)的機(jī)殼傳動(dòng)組包括軸承座軸承和主軸和電動(dòng)機(jī)。 　　現(xiàn)場(chǎng)施工是按照排粉風(fēng)機(jī)大修更換葉輪及集流器的項(xiàng)目正常進(jìn)行的，因此并未造成其他有關(guān)設(shè)備重大改動(dòng)。 　　施工期間嚴(yán)格執(zhí)行了有關(guān)排粉風(fēng)機(jī)大修項(xiàng)目配期間無(wú)任何差錯(cuò)，確保了風(fēng)機(jī)能安全穩(wěn)定運(yùn)行。 　　改造后的效果分析在排粉風(fēng)機(jī)投入使用后，對(duì)其進(jìn)行了綜合測(cè)試，詳1.試驗(yàn)結(jié)果明改造后的風(fēng)機(jī)其風(fēng)量及壓頭略有降與系統(tǒng)阻力特性己完全適應(yīng)并滿足了制粉出力要求。由于改造后排粉風(fēng)機(jī)效率大幅度提高，使風(fēng)機(jī)功耗下降較多，制粉單耗降低明顯排粉風(fēng)卵行時(shí)的電流及軸功率由改造前的89.6和84.5,通風(fēng)單耗由改造前的10.76降低至現(xiàn)在的7.51. 　　風(fēng)機(jī)改造后運(yùn)行平穩(wěn)，軸承溫升穩(wěn)定，葉輪磨損輕微，證明風(fēng)機(jī)運(yùn)行在高效區(qū)附近，氣流平穩(wěn)，達(dá)到了改造的預(yù)期效果。 　　按改造后單臺(tái)排粉風(fēng)機(jī)年節(jié)約電能約150萬(wàn),直接經(jīng)濟(jì)效益約30萬(wàn)元按0.2元計(jì)算，該廠現(xiàn)有同型排粉風(fēng)機(jī)8臺(tái)，若全部改造后，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)到240萬(wàn)元。 　　項(xiàng)目改造前改造后風(fēng)門開度風(fēng)機(jī)全壓進(jìn)口溫度，風(fēng)機(jī)效率風(fēng)機(jī)軸功率kW運(yùn)行電流7通風(fēng)單耗1識(shí)16結(jié)論雖然排粉風(fēng)機(jī)的改造工作己經(jīng)完成，但在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中還是發(fā)現(xiàn)了些問(wèn)，并進(jìn)行了積極盤聯(lián)接，采用的是鉚接形式，它存在鉚接不嚴(yán)而松動(dòng)的問(wèn)；而改造后的形式為螺栓+雙螺母形式，雖然它克服了上述缺點(diǎn)，但是由于螺母較厚，易受帶塵顆粒氣流的沖刷，有可能導(dǎo)致螺栓失效而造成事故，因此及時(shí)采取措施，將螺栓與螺母保護(hù)起來(lái)，增大了安全系數(shù)，降低了隱患。另外，由于排粉風(fēng)機(jī)改造后，風(fēng)機(jī)效率的提，使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電流有較大幅度的下降，從而電動(dòng)機(jī)的耗電量也隨之降低；但是由于電機(jī)容量沒(méi)有改變，造成了大馬拉小車的現(xiàn)象，使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)減低，電機(jī)的運(yùn)行效率下降。為了進(jìn)步挖掘節(jié)電潛力，在有條件的情況下，可以將原來(lái)的電機(jī)進(jìn)行減容改造，從而進(jìn)步提高排粉風(fēng)機(jī)改造的節(jié)能效果。

礦井主通風(fēng)機(jī)是煤礦的重大安全設(shè)礦備之一，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，通常配 有兩臺(tái)，一用一備，每個(gè)月切換一次。 不同類型的風(fēng)機(jī)其倒機(jī)方案也是不同的，對(duì)于停機(jī)調(diào)節(jié)葉片的風(fēng)機(jī)，其倒機(jī)過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜，最典型的特征是測(cè)試門要參與倒機(jī)的過(guò)程，見下圖，而且測(cè)試門和風(fēng)道風(fēng)門要互相配合，如果配合不協(xié)調(diào)，井下會(huì)瞬時(shí)斷風(fēng)，因此對(duì)于停機(jī)調(diào)節(jié)葉片的風(fēng)機(jī)，是比較難實(shí)現(xiàn)完全意義上的不停風(fēng)倒機(jī)。隨著國(guó)家建設(shè)智慧礦山的策略以及企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)作為主扇的應(yīng)用越來(lái)越多。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的三元流設(shè)計(jì)，是國(guó)外八十年代早期研發(fā)出來(lái)的高效風(fēng)機(jī)，其葉片采用高性能的翼型設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)的性能范圍寬廣，從本世紀(jì)初期就已經(jīng)成功應(yīng)用于礦業(yè)主通風(fēng)機(jī)市場(chǎng)，將近二十年的運(yùn)行情況表明該類產(chǎn)品在礦上的應(yīng)用很成功。 實(shí)踐表明，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率高，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，葉片是全關(guān)閉的，風(fēng)機(jī)可以直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)的沖擊很小，所以動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)完全沒(méi)有必要配套變頻器，也降低了為變頻器而設(shè)的恒溫恒濕電控間的投資，同時(shí)也消除了由于變頻器故障而導(dǎo)致的停機(jī)事故，大大提高了主通風(fēng)機(jī)的可靠性和煤礦的安全性。另外，也要正確評(píng)估變頻器帶來(lái)的節(jié)能效益，在計(jì)算節(jié)能效益的時(shí)候，要考慮變頻器自身的效率損失。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由于調(diào)節(jié)方便，而且調(diào)節(jié)響應(yīng)快、調(diào)節(jié)精度高、對(duì)井下阻力變化適應(yīng)性強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)智慧礦山建設(shè)提供了強(qiáng)有力的保障。   相對(duì)于停機(jī)調(diào)節(jié)葉片的風(fēng)機(jī)，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)倒機(jī)非常簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)完全不停風(fēng)的“一鍵倒機(jī)&dquo;，大大提高了倒機(jī)的可靠性和縮短倒機(jī)的時(shí)間。 動(dòng)葉特調(diào)軸流風(fēng)機(jī)倒機(jī)的最典型特征是風(fēng)機(jī)切換時(shí)不需要測(cè)試風(fēng)門的參與，見下圖： 1號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，2號(hào)風(fēng)機(jī)備用:

摘要：目前，智慧礦山是我國(guó)煤礦行業(yè)的熱點(diǎn)話題，按照國(guó)家相關(guān)政策的導(dǎo)向，智慧礦山的建設(shè)已經(jīng)開始實(shí)施。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦最重要的系統(tǒng)，本文通過(guò)分析我國(guó)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出按需通風(fēng)的設(shè)計(jì)理念和方案，目的是探索一條合理高效的煤礦智能通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)按需要通風(fēng)，為煤礦企業(yè)降低成本，節(jié)省費(fèi)用，提高工人的安全，助力智慧礦山的建設(shè)，為國(guó)家早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化添磚加瓦。   關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng)、智能通風(fēng)、智慧礦山、按需通風(fēng)、風(fēng)機(jī)、節(jié)能   □1前言 2016年，國(guó)土資源部、國(guó)家發(fā)改委等6部委正式發(fā)布了《全國(guó)礦產(chǎn)規(guī)劃（2016-2020年）》，明確提出了5年內(nèi)要大力推進(jìn)礦業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新；同年，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》提出，到2030年，重點(diǎn)煤礦基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人化，全面建成綠色、高效智能礦山體系，實(shí)現(xiàn)煤炭安全綠色、高效智能生產(chǎn)；2017年我國(guó)出臺(tái)的《安全生產(chǎn)“十三五“規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)，建設(shè)大中型煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化融合等示范企業(yè)，建設(shè)智慧礦山1。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井最重要的系統(tǒng)之一，煤礦要求“以風(fēng)定產(chǎn)&dquo;，就可以看出煤炭開采中通風(fēng)系統(tǒng)的重要性。目前，全球經(jīng)濟(jì)處于第四次工業(yè)革命邊緣之際，采礦業(yè)正在面臨數(shù)字化的進(jìn)步如何在煤礦的日常運(yùn)營(yíng)，特別是通風(fēng)中發(fā)揮作用。在全球范圍內(nèi)，沒(méi)有任何國(guó)家、經(jīng)濟(jì)組織或行業(yè)不受數(shù)字化進(jìn)步的影響。近年來(lái)，我們已經(jīng)看到礦業(yè)公司如何利用數(shù)字自動(dòng)化的令人印象深刻的事例，比如無(wú)人駕駛的卡車可全天24小時(shí)運(yùn)行、機(jī)器人裝載機(jī),、WiFi的安裝可以跟蹤人員和設(shè)備等等。   □2我國(guó)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀 目前，對(duì)于我國(guó)大部分煤礦，通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)是通過(guò)監(jiān)測(cè)風(fēng)道風(fēng)速、瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度等指標(biāo)，然后根據(jù)這些指標(biāo)由人工操作來(lái)調(diào)節(jié)通風(fēng)參數(shù)的2，人工調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)會(huì)造成風(fēng)量不均而且穩(wěn)定性差，不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，而且通風(fēng)系統(tǒng)的效率低并導(dǎo)致耗能高，屬于典型的粗放經(jīng)營(yíng)管理，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，煤礦通風(fēng)用電量占采礦用電量的40%左右，較低的通風(fēng)效率對(duì)礦企的利潤(rùn)的影響還是很大的。 另一方面，目前，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)設(shè)備的智能化水平比較低，有相當(dāng)一部分仍然靠手動(dòng)調(diào)節(jié)，在通風(fēng)的主要設(shè)備中，主通風(fēng)機(jī)的智能化率較高，達(dá)到73%，有2%的局部通風(fēng)機(jī)可通過(guò)自動(dòng)化控制，而對(duì)于構(gòu)筑物的調(diào)節(jié)風(fēng)門，自動(dòng)化控制的比率也只有5%左右3。 國(guó)內(nèi)絕大部分煤礦沒(méi)有一套能夠?qū)崿F(xiàn)可視化管理的通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)，部分礦井采用了國(guó)際上知名的VenSim設(shè)計(jì)軟件，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，并對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。 對(duì)于通風(fēng)的核心設(shè)備主通風(fēng)機(jī)，當(dāng)前以對(duì)旋風(fēng)機(jī)和長(zhǎng)軸寬曲線軸流風(fēng)機(jī)為主，其中對(duì)旋風(fēng)機(jī)是在本世紀(jì)初期替代早期老舊型號(hào)而逐步在市場(chǎng)上使用的，目前在市場(chǎng)上臺(tái)數(shù)占絕對(duì)多數(shù)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前80%的主通風(fēng)機(jī)為對(duì)旋風(fēng)機(jī)。而長(zhǎng)軸寬曲線軸流風(fēng)機(jī)是從2000年開始在國(guó)內(nèi)使用，目前在市場(chǎng)上的應(yīng)用越來(lái)越多。對(duì)旋風(fēng)機(jī)的實(shí)際效率低，自動(dòng)化程度低4，這不利于智能通風(fēng)的建設(shè)。 當(dāng)前煤礦企業(yè)的這種情況，導(dǎo)致工人的勞動(dòng)量大，通風(fēng)系統(tǒng)總體效率低，嚴(yán)重影響智慧礦山的建設(shè)。   □3煤礦按需通風(fēng)（VOD）的理念 每個(gè)煤礦都面臨著生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)量受到影響而變化的問(wèn)題，包括采礦方法、設(shè)備和人員、氣候條件、污染物和熱負(fù)荷、法律法規(guī)以及風(fēng)量的要求等。按需通風(fēng)（VOD）系統(tǒng)，是一個(gè)根據(jù)井下生產(chǎn)情況來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量從而實(shí)現(xiàn)按需求自動(dòng)化通風(fēng)的系統(tǒng)，它的原理示意圖如圖1： 按需通風(fēng)能帶來(lái)以下的好處： 減少新風(fēng)風(fēng)機(jī)能源的浪費(fèi)，僅在需要的時(shí)間和地點(diǎn)，開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)行 更加快速地抽取有害氣體，大幅降低停產(chǎn)時(shí)間，以便有效地組織生產(chǎn)和提升能 根據(jù)相應(yīng)的法規(guī)校準(zhǔn)評(píng)估風(fēng)量，大幅提升安全水準(zhǔn)，確保生產(chǎn)人員工作于最佳環(huán)境 根據(jù)人員及設(shè)備的實(shí)際需求實(shí)時(shí)計(jì)算并調(diào)整風(fēng)量，從而減少新風(fēng)的浪費(fèi) 自動(dòng)調(diào)整風(fēng)量至實(shí)際需求水平，最大限度地降低風(fēng)機(jī)的能耗 可以實(shí)現(xiàn)井下通風(fēng)可視化管理，不同巷道的通風(fēng)參數(shù)一目了然，盡在掌握    所以，相對(duì)于目前的煤礦通風(fēng)方式，按需通風(fēng)屬于精細(xì)化管理，借助于優(yōu)化后的智能通風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)礦山環(huán)境的變化調(diào)整風(fēng)量及能耗，以確保通風(fēng)系統(tǒng)工作于高效區(qū)，從而達(dá)到更加安全、提升產(chǎn)能、增加效益的目的。   □4按需通風(fēng)應(yīng)用的案例 如上所述，按需通風(fēng)系統(tǒng)能給煤礦帶來(lái)可觀的收益，目前國(guó)外已經(jīng)有很多成功實(shí)施按需通風(fēng)的案例，在這里舉一個(gè)加拿大礦井實(shí)施按需通風(fēng)的成功案例，在實(shí)現(xiàn)安全、有效通風(fēng)的同時(shí)降低能耗，節(jié)省礦井運(yùn)營(yíng)成本。 2014年，加拿大Goldcop礦業(yè)，引入全新的豪頓Vensim按需通風(fēng)控制技術(shù)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了真正意義上的按需通風(fēng)。通過(guò)這套通風(fēng)智能化控制系統(tǒng)，礦井能實(shí)現(xiàn)通風(fēng)成本與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化和分析，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)瓦斯、一氧化碳、熱力、污染物，還可以進(jìn)行火災(zāi)和反風(fēng)演習(xí)的模擬等。 該礦所需的新鮮空氣量超過(guò)425m3/s，目前該礦的通風(fēng)任務(wù)主要由兩臺(tái)并聯(lián)的抽出式軸流風(fēng)機(jī)承擔(dān)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的額定功率為1471kW。同時(shí)，該礦還有一座用于勘探作業(yè)的勘探井，該勘探井的通風(fēng)任務(wù)主要由兩臺(tái)并聯(lián)的壓入式軸流風(fēng)機(jī)承擔(dān)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的額定功率為552kW，此外，該礦還配備了140多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)，協(xié)同風(fēng)門風(fēng)窗以及丙烷加熱系統(tǒng)一起執(zhí)行礦井通風(fēng)任務(wù)。 該按需通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)施之后，該礦所有通風(fēng)設(shè)備均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這些設(shè)備主要包括：主通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)、風(fēng)門和風(fēng)窗。該礦共計(jì)安裝了30處通風(fēng)監(jiān)測(cè)站（VMS），以監(jiān)測(cè)井下各地點(diǎn)處空氣的流量和質(zhì)量。通風(fēng)監(jiān)測(cè)站是該按需通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分，每個(gè)通風(fēng)監(jiān)測(cè)站配置一臺(tái)流量傳感器和三臺(tái)氣體傳感器，以監(jiān)測(cè)CO、NO和C3H8的濃度。 該通風(fēng)控制系統(tǒng)接入了礦井原有的礦山全范圍追蹤定位系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)獲取井下作業(yè)車輛和工作人員信息。該礦的144臺(tái)作業(yè)車輛均配備無(wú)線射頻識(shí)別卡，以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地顯示這些車輛的井下位置以及車輛引擎的運(yùn)行情況。每一名井下工作人員也配備了唯一的無(wú)線射頻識(shí)別卡，該識(shí)別卡可將信息傳輸至礦內(nèi)254個(gè)數(shù)據(jù)信息接入點(diǎn)中的其中一點(diǎn)，以進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。 這些接入點(diǎn)通過(guò)混合光纖網(wǎng)絡(luò)將追蹤定位信息傳輸至地面的控制室。目前該礦的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率為60%至70%，當(dāng)?shù)V井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力后，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率將達(dá)到100%。借助無(wú)線射頻識(shí)別卡反饋的數(shù)據(jù)，井下車輛和人員的安全保障顯著提升，礦方也更易于加強(qiáng)井下車輛和人員的管理和調(diào)度，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)礦井的按需通風(fēng)。 利用跟蹤定位系統(tǒng)捕捉到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，按需通風(fēng)邏輯分析軟件可以解算出井下各區(qū)域的實(shí)際通風(fēng)需求量；然后將計(jì)算結(jié)果反饋給井下的局部通風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)出力的自動(dòng)調(diào)整，在實(shí)現(xiàn)井下各區(qū)域新鮮空氣充足供給的同時(shí)，最大程度地減少通風(fēng)電耗。 Vensim系統(tǒng)及其通風(fēng)監(jiān)控站安裝后，所有通風(fēng)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可向井下各區(qū)域供應(yīng)充足的新鮮空氣，為所有井下人員創(chuàng)造舒適的作業(yè)環(huán)境。礦井通風(fēng)控制系統(tǒng)可以顯著提升礦井的生產(chǎn)率和安全性，實(shí)現(xiàn)礦井可持續(xù)開采。 在實(shí)施了按需通風(fēng)(VOD)之后，風(fēng)量根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要配風(fēng)，所需風(fēng)量有大幅的下降，每月所需風(fēng)量的變化見圖3，平均風(fēng)量下降23%。 圖4實(shí)施按需通風(fēng)后主要指標(biāo)節(jié)省百分比示意圖 通過(guò)計(jì)算，實(shí)施按需通風(fēng)后，該礦2015年節(jié)約的通風(fēng)費(fèi)用達(dá)到411萬(wàn)美元，這還不包括產(chǎn)能提升方面的收益。由此可見，按需通風(fēng)系統(tǒng)帶來(lái)的收益是非?？捎^的。   □5煤礦實(shí)現(xiàn)按需通風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備---主通風(fēng)機(jī) 煤礦主通風(fēng)機(jī)是確保井下通風(fēng)的重要設(shè)備，風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益，而且對(duì)礦企的安全生產(chǎn)至關(guān)重要，與此同時(shí)，主通風(fēng)機(jī)也是煤礦實(shí)現(xiàn)按需通風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備。主通風(fēng)機(jī)一般安裝在回風(fēng)巷道的出口，位于地面上，其作用是把礦井下面的氣體抽出來(lái)，而新鮮空氣通過(guò)主井進(jìn)入到礦井下面，達(dá)到空氣循環(huán)的目的。 目前，國(guó)內(nèi)主通風(fēng)機(jī)基本上都采用軸流風(fēng)機(jī)，主要有對(duì)旋風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)兩種型式，對(duì)旋風(fēng)機(jī)的市場(chǎng)占有率非常高，但對(duì)旋風(fēng)機(jī)的實(shí)際效率低，自動(dòng)化程度低5，制約著礦井按需通風(fēng)的應(yīng)用和國(guó)家智慧礦山的建設(shè)。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的三元流設(shè)計(jì)，是國(guó)外八十年代早期研發(fā)出來(lái)的高效風(fēng)機(jī)，其葉片采用高性能的翼型設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)的性能范圍寬廣，從本世紀(jì)初期就已經(jīng)成功應(yīng)用于礦業(yè)主通風(fēng)機(jī)市場(chǎng)，將近二十年的運(yùn)行情況表明該類產(chǎn)品在礦上的應(yīng)用很成功。 煤礦主通風(fēng)機(jī)一般有三種調(diào)節(jié)方式，停機(jī)逐片調(diào)節(jié)、停機(jī)一次可調(diào)、動(dòng)葉可調(diào)，其中動(dòng)葉可調(diào)方式是通過(guò)液壓缸自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片角度來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)負(fù)荷的，調(diào)節(jié)快速平穩(wěn)，自動(dòng)化程度很高，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品。 實(shí)踐表明，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率高5，與按需通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合在一起，更能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。最主要的是，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的高效區(qū)寬廣，即使風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候，風(fēng)機(jī)依然能有相對(duì)較高的效率，圖5是動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)與常用的對(duì)旋風(fēng)機(jī)的性能對(duì)比，圖中藍(lán)色的區(qū)域是效率高于80%的區(qū)域，可以看出，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的高效區(qū)范圍遠(yuǎn)大于對(duì)旋風(fēng)機(jī)。 圖5動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)與對(duì)旋風(fēng)機(jī)的性能對(duì)比圖 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，葉片是全關(guān)閉的，風(fēng)機(jī)可以直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)的沖擊很小，所以動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)完全沒(méi)有必要配套變頻器，也降低了為變頻器而設(shè)的恒溫恒濕電控間的投資，同時(shí)也消除了由于變頻器故障而導(dǎo)致的停機(jī)事故，大大提高了主通風(fēng)機(jī)的可靠性和煤礦的安全性。另外，也要正確評(píng)估變頻器帶來(lái)的節(jié)能效益，在計(jì)算節(jié)能效益的時(shí)候，要考慮變頻器自身的效率損失，一般約為5%。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由于調(diào)節(jié)方便，而且調(diào)節(jié)響應(yīng)快、調(diào)節(jié)精度高、對(duì)井下阻力變化適應(yīng)性強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)智慧礦山建設(shè)提供了強(qiáng)有力的保障，該類風(fēng)機(jī)配有剎車裝置，采用反轉(zhuǎn)反風(fēng)，10分鐘內(nèi)可實(shí)現(xiàn)一鍵反風(fēng)，反風(fēng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，風(fēng)道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了反風(fēng)的操作程序。 另外，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)倒機(jī)非常簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)完全不停風(fēng)的“一鍵倒機(jī)&dquo;，大大提高了倒機(jī)的可靠性和縮短倒機(jī)的時(shí)間，是智慧礦山通風(fēng)的最佳選擇。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有數(shù)百臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行情況表明該類設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)可靠，維護(hù)保養(yǎng)周期長(zhǎng)，降低了維護(hù)費(fèi)用，與其他煤礦風(fēng)機(jī)產(chǎn)品相比，在市場(chǎng)上處于技術(shù)領(lǐng)先水平6。   □6結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)前面的論述，礦井按需通風(fēng)系統(tǒng)能給礦業(yè)帶來(lái)很可觀的收益，符合國(guó)家關(guān)于智慧礦山建設(shè)的政策導(dǎo)向。但目前我國(guó)還處于智慧礦山建設(shè)的初級(jí)階段，大多數(shù)企業(yè)仍處于摸索階段，對(duì)智慧礦山建設(shè)的概念理解不清晰，智慧礦山建設(shè)的技術(shù)不成熟，智慧礦山的建設(shè)細(xì)節(jié)做的不到位7，要實(shí)現(xiàn)國(guó)家號(hào)召的綠色、高效的智慧礦山還有很長(zhǎng)的路要走。 國(guó)外在實(shí)現(xiàn)智能化通風(fēng)方面走在歷史的前沿，有很成功的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，比如文中提到的Vensim按需通風(fēng)控制技術(shù)，非常值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。國(guó)內(nèi)的礦企應(yīng)該借助于這些先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，與國(guó)外經(jīng)驗(yàn)豐富的公司加強(qiáng)合作，結(jié)合自己的特點(diǎn)和需求，開發(fā)一條適合自己的智能通風(fēng)的解決辦法，真正實(shí)現(xiàn)井下的按需通風(fēng)，降低能耗，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的智能化。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在工業(yè)4.0、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的支撐下，借助于目前最先進(jìn)技術(shù)的動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，智慧礦山的建設(shè)會(huì)加速發(fā)展。 “科技、人才、創(chuàng)新&dquo;是智慧礦山建設(shè)的核心，礦業(yè)經(jīng)營(yíng)者需要轉(zhuǎn)變觀念，接受新的技術(shù)，這才是實(shí)現(xiàn)礦井按需通風(fēng)和實(shí)現(xiàn)智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵。降低成本，提高效率，綠色發(fā)展是企業(yè)立足的永恒的根本。

通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)和冷水系統(tǒng)把冷氣送到各個(gè)房間，這就很容易通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)使建筑物內(nèi)空氣互相摻混，如果某處有污染的空氣，很有可能通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)傳播到其他房間，從而導(dǎo)致交叉感染。尤其是有些高層建筑不能開窗，或有許多無(wú)外窗的內(nèi)區(qū)房間，更容易出現(xiàn)問(wèn)題，必須引起高度重視。防治非典的一個(gè)很有效的措施就是加強(qiáng)通風(fēng)，其原理是通過(guò)大量的室外空氣進(jìn)人室內(nèi)，使室內(nèi)可能存在的非典病毒稀釋，從而抑制了其發(fā)作的可能性，因此，必須要對(duì)原有的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造的方法是增大新風(fēng)管道，最大量強(qiáng)化新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中增加亞高效高效過(guò)濾器，在中央空調(diào)系統(tǒng)中增設(shè)臭氧或紫外線消毒系統(tǒng)。中央空調(diào)主要有風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)兩種方式，其防止病毒細(xì)菌污染的方式也不完全相同，因此，應(yīng)采取不同的改造方法。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)該系統(tǒng)有單獨(dú)的新風(fēng)機(jī)，可將新鮮空氣送人房間，同時(shí)房間內(nèi)的回風(fēng)通過(guò)專供各個(gè)房間的風(fēng)機(jī)盤管冷卻后返回房間。這類空調(diào)系統(tǒng)要解決室內(nèi)帶有病菌的空氣無(wú)法從建筑物排出的問(wèn)題，同時(shí)注意風(fēng)機(jī)盤管的清潔，其改造方法如下。采用臭氧為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)滅菌，把臭氧發(fā)生器制造的臭氧送人新風(fēng)空調(diào)機(jī)組，通過(guò)新風(fēng)管道送人各個(gè)房間，進(jìn)而使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行滅菌處理。臭菌消毒對(duì)人體無(wú)害，殺滅細(xì)菌病毒的效率較高，使用方便。采用紫外線燈管消毒，在風(fēng)機(jī)盤管的循環(huán)風(fēng)管內(nèi)，安裝紫外線消毒燈，室內(nèi)空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)時(shí)經(jīng)紫外線進(jìn)行了滅菌處理。在每個(gè)空調(diào)房間的新風(fēng)口和風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口增加高效過(guò)濾器，在空調(diào)不開機(jī)時(shí)，臟空氣也不會(huì)在房間之間亂竄。同時(shí)在新風(fēng)管道上增加加壓風(fēng)機(jī)，克服過(guò)濾器對(duì)空氣的阻力，在一定程度上加大了新風(fēng)量。在風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口安裝高效過(guò)濾器，可以過(guò)濾掉以上的細(xì)菌，使循環(huán)風(fēng)不斷得到凈化。全空氣系統(tǒng)增加空調(diào)全新風(fēng)運(yùn)行方式的功能，在傳染病多發(fā)時(shí)期或過(guò)濾季節(jié)，可以全部排走回風(fēng)，室內(nèi)不留污染。  

一般地，平衡系統(tǒng)送風(fēng)量和各風(fēng)口風(fēng)量的程序如下凈化空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試關(guān)確定系統(tǒng)中各支路閥門處于全開位置，各風(fēng)口閥門處于開度為的位置。分析挑選最不利環(huán)路，選取該支路上最不利風(fēng)口和最有利風(fēng)口的風(fēng)量進(jìn)行測(cè)試，與設(shè)計(jì)值比較后確定該支路調(diào)節(jié)閥門的開度，如果最不利環(huán)路上在閥門全部打開且最理想風(fēng)口風(fēng)量也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，需要挑選第不利環(huán)路進(jìn)行驗(yàn)證，如兩路基本相類似則需要適當(dāng)加大系統(tǒng)送風(fēng)量。 　　在對(duì)最不利環(huán)路上的風(fēng)口風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整完畢后，依次對(duì)各支路上具最不利風(fēng)口和最有利風(fēng)口的風(fēng)量進(jìn)行測(cè)定，與設(shè)計(jì)值相比較后確定該支路調(diào)節(jié)閥門的開度。初步對(duì)各支路閥門進(jìn)行整定后，需要對(duì)每個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)定，計(jì)算系統(tǒng)的總送風(fēng)量，確定是否對(duì)總送風(fēng)管上的閥門進(jìn)行微調(diào)。在兩個(gè)風(fēng)量相差不多的情況下，需要對(duì)每一支路中偏差較大的風(fēng)口風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整和測(cè)試。需要說(shuō)明的是，在對(duì)某個(gè)支路上的風(fēng)口進(jìn)行調(diào)試時(shí)，盡管高效過(guò)濾器的阻力比較大，閥門的調(diào)節(jié)在整個(gè)管路系統(tǒng)中作用不太顯著，但在調(diào)試時(shí)不能簡(jiǎn)單地把該風(fēng)口的風(fēng)量直接調(diào)整到設(shè)計(jì)值，需要判斷調(diào)整相鄰風(fēng)口對(duì)于該風(fēng)口風(fēng)量的影響。在對(duì)每一支路進(jìn)行調(diào)整后，需要復(fù)測(cè)一遍系統(tǒng)中各風(fēng)口的送風(fēng)量，對(duì)風(fēng)量相差超過(guò)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)口再次利用上述的方法進(jìn)行調(diào)整。一般情況下，通過(guò)兩次的調(diào)整可，各風(fēng)口的風(fēng)量基本能達(dá)到與設(shè)計(jì)值吻合。

引風(fēng)機(jī)在燃燒系統(tǒng)中的作用是，將熔鋁爐中的燃燒煙氣經(jīng)蓄熱式換熱器進(jìn)行熱交換后，由引風(fēng)機(jī)抽排到煙道，并排放到大氣中。經(jīng)過(guò)換熱器熱交換之后，到達(dá)風(fēng)機(jī)葉輪的煙氣溫度可達(dá)120-150℃，當(dāng)時(shí)在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型時(shí)，選用的是生產(chǎn)的高溫風(fēng)機(jī)，軸承選用C。 　　雖然風(fēng)機(jī)選用的軸承，其自身允許的轉(zhuǎn)速完全能夠滿足風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，但是由于該軸承在較高的工作溫度、較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度下工作，很容易將軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑脂甩出軸承的滾道，引起軸承滾動(dòng)體潤(rùn)滑不良，從而成為軸承失效的主要原因之一。 　　另一個(gè)原因是：風(fēng)機(jī)軸系的兩個(gè)軸承，由于存在安裝同軸度誤差，再加上風(fēng)機(jī)整個(gè)底座剛性較弱等因素，加大了軸承的軸向載荷，加劇運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)不平衡，從而造成系統(tǒng)的振動(dòng)，而振動(dòng)的存在又加速了軸承的疲勞破壞，使軸承的使用壽命縮短。 　　經(jīng)過(guò)改造，不但徹底消除了風(fēng)機(jī)軸的振動(dòng)、軸承溫升過(guò)高及軸承潤(rùn)滑不良等弊端，而且，在一年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，除了定期對(duì)軸承進(jìn)行補(bǔ)充潤(rùn)滑油以外，從未出現(xiàn)過(guò)任何故障。

風(fēng)機(jī)葉輪的不平衡常常是引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。由于風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家般只對(duì)葉輪在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行單體平衡。組裝風(fēng)機(jī)整機(jī)振動(dòng)常會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，引起這種超標(biāo)現(xiàn)象的原因大致有：1裝配誤差；2焊接葉輪在焊縫處應(yīng)力釋放產(chǎn)生不均勻稱的變化；3不均勻磨損；4葉輪上污垢堆積等。 　　目前運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)，一旦發(fā)生由上述原因引起的不平衡振動(dòng)故障，常常需要將葉輪拆下，送風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家維修，在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行校平衡。這種動(dòng)平衡方修成本也比較高。如果能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行整機(jī)動(dòng)平衡，消除由于不平衡引起的振動(dòng)，那將具有十分重要的意義。 　　1影響系數(shù)法動(dòng)平衡原理整機(jī)動(dòng)平衡的方法很多，以影響系數(shù)法最為尚單實(shí)用。常風(fēng)機(jī)屬剛性轉(zhuǎn)子，滿足線性疊加原理，當(dāng)風(fēng)機(jī)的固有特性系統(tǒng)剛度阻尼質(zhì)量保持不變時(shí)，風(fēng)機(jī)的不平衡響應(yīng)的幅值同不平衡量大小成正比，不平衡響應(yīng)的相位與不平衡量的相位差為固定值。 　　結(jié)合影響系數(shù)法的平衡原理設(shè)風(fēng)機(jī)的不平衡量為依據(jù)，原始不平衡振動(dòng)應(yīng)在風(fēng)葉上試加重后的平衡振動(dòng)響應(yīng)，為試加重所引起的振動(dòng)響應(yīng)，根據(jù)系統(tǒng)線性疊加原理求得風(fēng)機(jī)的原始不平衡量的大小為由于原始振動(dòng)響應(yīng)的相位與原始不平衡量位置位置的差值相等。因此，從試加重位置沿著尋找去重位置。通過(guò)上述分析，得到風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡時(shí)的兩響系數(shù)1幅值影響系數(shù)=2相位影響系數(shù)。 　　2不平衡振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量原理風(fēng)機(jī)的不平衡響應(yīng)是個(gè)正弦信號(hào)，用影響系數(shù)法對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整機(jī)動(dòng)平衡的關(guān)鍵是如何測(cè)得不平衡振動(dòng)信號(hào)的幅值于相位。不平衡振動(dòng)信號(hào)的測(cè)相測(cè)幅原理2，中不平衡相位角令為不平衡振動(dòng)信號(hào)最大值振幅同基準(zhǔn)信號(hào)上升沿之間的夾角21. 　　3平衡儀的硬件設(shè)計(jì)31振動(dòng)信號(hào)提取由。01速度型測(cè)振傳感器，拾取風(fēng)機(jī)軸承座處振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)信號(hào)經(jīng)自動(dòng)量程，進(jìn)行放大或者衰減處理。不平衡振動(dòng)信號(hào)為同轉(zhuǎn)子同頻的正弦信號(hào)，實(shí)際從軸承座處提取的信號(hào)處除平衡所需的有用信號(hào)外，還包含其他干擾信號(hào)。為剔除干擾，選用中心頻率可控的帶通濾波器，帶通濾波器中心頻率由轉(zhuǎn)速信號(hào)。將處理后的信號(hào)，送入人工智能，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入平衡儀表，由軟件完成對(duì)不平衡振動(dòng)信號(hào)幅值與相位的測(cè)量。 　　基準(zhǔn)信號(hào)處理應(yīng)用影響系數(shù)法作平衡時(shí)，需要個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)作為基準(zhǔn)，它是準(zhǔn)確測(cè)量不平衡響應(yīng)幅值與相位的前提。實(shí)際平衡時(shí)，可以在風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上貼小片反光片，用光電傳感器對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，光電傳感器就輸出個(gè)脈沖。用芯片對(duì)該信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼屑纯色@得平衡所需的基準(zhǔn)信號(hào)，路直接送入單片機(jī)進(jìn)行測(cè)速測(cè)相；另路通過(guò)鎖相環(huán)構(gòu)成的倍頻電路，去控制帶通濾波器的中心頻率。 　　人際交互接口設(shè)計(jì)儀器的交互接口，主要包括鍵盤，液晶打印機(jī)。鍵盤用于測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)試命令的輸入。儀器采用以1569芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤與儀表的接口，該芯片提供多種掃描方式，能對(duì)鍵盤不斷掃描，自動(dòng)消抖，自動(dòng)識(shí)別按下的鍵，并給出編碼。液晶主要用于顯振動(dòng)信號(hào)的幅值相位；不平衡量的大小位置，而且能動(dòng)態(tài)顯振動(dòng)波形，實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡步驟菜單化操作。儀器選用深圳天馬公司生產(chǎn)的點(diǎn)陣式形控制模塊，該模塊內(nèi)藏控制器，能方便顯點(diǎn)線和中文漢字. 　　4平衡儀的軟件設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)智能整機(jī)動(dòng)平衡儀的硬件結(jié)構(gòu)框，這是個(gè)以人為核心的單片機(jī)測(cè)量系統(tǒng)。除單片機(jī)外，系統(tǒng)還包括傳感器模塊信號(hào)預(yù)處理模塊人機(jī)交互模塊等。 　　風(fēng)機(jī)整機(jī)動(dòng)平衡儀是通過(guò)軟件和硬件的相互協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器的各項(xiàng)功能，主要包括以下關(guān)鍵模塊轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測(cè)量，基準(zhǔn)信號(hào)和不平衡振動(dòng)信號(hào)衡所需參數(shù)的輸入，粗平衡精平衡計(jì)算，平衡結(jié)果打印。整個(gè)軟件系統(tǒng)的功能采用兩級(jí)中斷的方式實(shí)現(xiàn)，即鍵盤中斷和定時(shí)中斷，其中定時(shí)中斷的優(yōu)先級(jí)高于鍵盤中斷的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)儀器上電啟動(dòng)后，先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，并顯系統(tǒng)的功能菜單，然后碰盤等待鍵按下，即向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU根據(jù)計(jì)算的鍵碼不同，執(zhí)行相應(yīng)菜單的功能。 　　系統(tǒng)初始化.由于風(fēng)機(jī)的葉輪通過(guò)聯(lián)軸節(jié)同電機(jī)聯(lián)成體，因此，選擇電機(jī)的外殼作為振動(dòng)的測(cè)量點(diǎn)，能較靈敏地反映風(fēng)機(jī)的不平衡振動(dòng)情況且測(cè)振傳感器固定十分方便。另外在聯(lián)軸節(jié)旋轉(zhuǎn)圓周上貼上反光片，用光電傳感器對(duì)準(zhǔn)反光片用于獲得基準(zhǔn)信號(hào)。布置好傳感器后即可對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡，平衡結(jié)果如1所不，風(fēng)機(jī)經(jīng)上述平衡后，振動(dòng)由原來(lái)的10，下降至08總的振動(dòng)下降率達(dá)到可觀。平衡后的風(fēng)機(jī)振動(dòng)烈度己經(jīng)大大優(yōu)于風(fēng)機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)秀等級(jí)。 　　結(jié)束語(yǔ)生產(chǎn)實(shí)踐證明，提出的風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)智能整機(jī)動(dòng)平衡儀的設(shè)計(jì)方案是正確可行的，動(dòng)平衡儀具有操作方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和維修具有十分重要的意義，具有廣闊的應(yīng)用前景。