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风机选型与安装

进口水帘_关于改变叶轮转速调整离心通风机工作点的探讨问题!聚

关于改变叶轮转速调整离心通风机工作点的探讨问题!

在矿井开采过程中,随着并下巷道的掘进延伸及采区工作面数目的增加,通风网络阻力也将不断增加。并且随着产量的增加,矿井瓦斯涌出量也随着增加。为了适应这种变化,应当根据需要调整风机的工况点。

众所周知离心式通风机常用的调整工况点的方法有三种:改变叶轮转速调整法、前导器调整法。

闸门节流法一般在风机投入运行后进行,并且调节的幅度也很小,故效果不明显,目前在矿井运行的4-72系列通风机,大多数都没有设置前导器,故不能用前导器调整工作点。离心.通风机工作点调整的主要措施晕改变风机叶轮转速,在一般教[科书中,仅只笼统介绍离心式风机可采用更换皮带轮或电动机5的方法改变叶轮转速来达到调整工作点的目的,很少具体介绍g更换皮带轮或电动机的方法和原则。另外矿用电动机的制造成体较高,价格昂贵,盲目更换会给企业造成浪费或经济损失。所以,有必要对此加以研讨,以充分挖掘设备潜力、节约资。下面结合实例说明改变风机工作点的具体过程和效果。

在改变叶轮转速的操作之前,需要在理论上进行计算。

1.确定新工作点叶轮应有的转速

确定新工作点下风机叶轮转速的方法有两种·,一是在矿井经过网路特性测定之后,可将网路特性曲线绘制在通风机个体特性曲线上,根据风量、风压的要求确定新工作点时的转速。如果工作点位于两条转速线之间,可用内插法确定转速。其二,若没有条件测定网路特性曲线,可用比例定律估算。

2.更换皮带轮

确定叶轮转速后,接着应考虑更换电动机皮轮来满足要求。根据传动理论,应加大电动机皮带轮的直径,不得减小板动轮的直径。

3.验算电机的功率

在验算电机功率时,应按正在使用的电机进行,可先不虑备用系数,当验算结果显出电机稍有过负荷时,不要盲目技出更换电机,而应对电机运动数据进行分析,同时也应分析}算数据和实际运行数据之间的误差因素,通过综合分析比较方可确定经济合理的方案。

实例:郑州煤炭集团公司某矿,由于原煤产量增加,急增加矿井风量(该矿井单翼生产,一个风并抽出式通风)。根瓦斯涌出量,确定矿井风量需增加到65m31s,全压力 1.47hP。该矿养猪通风设备的有关技术数据如下表1。(l)根据以上条件,用比例定律估算转速

由n1/n2=Q1/Q2 得n2=n1 Q2/Q1=627.5 r/min

表 1
风机型号 4-72-11-NO.20B 电机型号 JS126-8
叶轮转速(r/min) 560 额定电压(V) 380
实测风量(m3/s) 58 额定电流(A) 210
实测全压(kPa) 1,负压风机报价.176 额定功率(kw) 110
带轮直径(mm) D2=800 额定转速(r/min) 730

确定转速为 630r/min。

(2)计算加大后主动带轮的直径 D=D2n2/n=690mm

(3)验算电动机的功率
根据调整后参数Q=65m3/s,全压1.47kP。,及通风机效率η=0.82,传动效率ηc=0.95,得电动机功率:
N=HQ/(102ηηc)=123kw>110kw
由此计算数据可知电机已过负荷,应更换电机。

(4)对通风机实际运动情况分析
根据实测:Q=58m3/s,H=l·17kPa

(5)计算电机功率

N理=HQ/(120η&eta,车间安装负压风机;c)=88kw

风机运行时电动机的电流I=120A 电压U=80v
功率因数 cosφ=0.9

计算电动机的功率:N&lambda,负压风机外框;= kw
由此,电动机的输人功率与计算功率之间存在着误差,其√3cosφUI=71kw

电动机的实际输人功率与计算出的功率的比值为:Nλ/N理=71/88x100%=81%

若按比例考虑,新工作点下电动机的输人NλxN理=99.6kw<110kw,可知采用原电动机能满足要求不超负荷。

5.实际运行结果

综合上述分析,该矿仍采用原电动机,只是电机皮带轮由原先的 610mm更改为 690mm,更换皮带轮后风机运行状况良好。工作点调整后,通过实测风量比原来增加 500m’lmin,全压增加! 96Pa满足了矿井的需要

    离心风机设计时几个重要方案的选择: 
   (1)离心风机叶片型式的合理选择:常见风机在一定转速下,后向叶轮的压力系数中Ψt较小,则叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。 
   (2)离心风机传动方式的选择:如传动方式为A、D、F三种,则风机转速与电动机转速相同;而B、C、E三种均为变速,设计时可灵活选择风机转速。一般对小型风机广泛采用与电动机直联的传动A,,对大型风机,有时皮带传动不适,多以传动方式D、F传动。 
对高温、多尘条件下,传动方式还要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。 
   (3)蜗壳外形尺寸的选择:蜗壳外形尺寸应尽可能小。对高比转数风机,可采用缩短的蜗形,   对低比转数风机一般选用标准蜗形。有时为了缩小蜗壳尺寸,可选用蜗壳出口速度大于风机进口速度方案,此时采用出口扩压器以提高其静压值。 
   (4)叶片出口角的选定:叶片出口角是设计时首先要选定的主要几何参数之一。为了便于应用,我们把叶片分类为:强后弯叶片(水泵型)、后弯圆弧叶片、后弯直叶片、后弯机翼形叶片;径向出口叶片、径向直叶片;前弯叶片、强前弯叶片(多翼叶)。表1列出了离心风机中这些叶片型式的叶片的出口角的大致范围。 
   (5)叶片数的选择:在离心风机中,增加叶轮的叶片数则可提高叶轮的理论压力,因为它可以减少相对涡流的影响(即增加K值)。但是,叶片数目的增加,将增加叶轮通道的摩擦损失,这种损失将降低风机的实际压力而且增加能耗。因此,对每一种叶轮,存在着一个最佳叶片数目。具体确定多少叶片数,有时需根据设计者的经验而定。根据我国目前应用情况,在表2推荐了叶片数的选择范围。 
   (6)全压系数Ψt的选定:设计离心风机时,实际压力总是预先给定的。这时需要选择全压系数Ψt,全压系数的大致选择范围可参考表3。 
   (7)离心叶轮进出口的主要几何尺寸的确定:叶轮主要尺寸示于图1。叶轮是风机传递给气体能量的唯一元件,故其设计对风机影响甚大;能否正确确定叶轮的主要结构,对风机的性能参数起着关键作用。它包含了离心风机设计的关键技术--叶片的设计。而叶片的设计最关键的环节就是如何确定叶片出口角β2A。 
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