[其他]矿井轴流式风机改造方法

说明书

本发明涉及对现有风机加以改造以提高风机运行效率和加大风机容量的方法。

矿井轴流式通风机是煤矿和金属矿的重要设备之一，对于确保矿井的安全生产有着非常重要的作用。我国大多数矿井使用的“ВУ”“70B2”和“ВУПД”系列轴流通风机，结构不合理，性能差，运转效率低。据1982年对我国445个统配煤矿风井轴流通风机的调查，平均运行效率只有0.54，其中有的运行效率只有0.2左右，造成了严重的能源浪费。另外有些矿井随着生产发展，风机的容量不能满足要求或者是处在大角度低效区运行。

本发明的目的就是针对现有风机的弊病提出对现有风机加以改造以提高运行效率和增加容量的方法。

目前国内矿山普遍使用的“ВУ”、“70B2”和“ВУПД”系列轴流式风机的结构都不尽合理，造成运转效率低。本发明的方法是将原风机的风叶更换成机翼叶型和梯形，扭曲、变厚度结构的风叶（图1），扭曲角θk为12°、相对厚度0.08～0.13，钢板叶面，钢叶柄。同时更换导叶，将原22片瓦片式中导叶更换成11片弧板式扭曲型中导叶（图2），进气冲角为3°～5°，出气角为90°，将原来的后导叶改成弧板式扭曲型结构导叶，数目不变，进气冲角为3°～5°，出气角为100°。除了结构的改变外，适当调整风机的工作间隙对于提高风机的运行效率也是很重要的，如对风机外壳的内孔进行偏心度和椭园度测量，对偏心度超限的进行外壳移位处理，对椭园度超限的进行就地修整，并与更换扭曲叶片相配合使调整后的风机顶部间隙和根部间隙达到规定值。对于所有“ВУ”、“70B2”和“ВУПД”轴流式风机，上述的措施对于提高风机的运行效率都是必要的，另外根据风机的实际工作情况，还有一些改造措施，对于运行压力系数H在0.2以下，且运行效率较低的双级机，可改成单级运行，即取消前级叶轮上的全部叶片，并分别利用两个堵片和一个螺栓将叶柄孔堵死（图3），以避免风机运转时发生啸叫和紊流。同时将中导叶全部割掉，然后在原固定中导叶的芯筒的下部焊上三个垂直风机轴向的支板，以支持本节芯筒，这样改造后，风机的性能最佳点下移，运行效率提高。另外如果风机的运行压力和风量均较低，即风机的工况点在风机性能最佳点的左下方且距最佳点较远时，可采取减少风叶运行的方法，对于风量系数Q在0.4以下，压力系数H在0.3以下。运行的风机可采用每级八个风叶，而对于Q在0.25以下，且H在0.15以下运行的可采用每级四个风叶运行的方式，被去掉的风叶叶柄孔要堵死。矿井的轴流风机有时会出现风机容量满足不了矿井要求的现象，在这种情况下，一般风机都被迫处在大角度低效区运行，如果风叶安装角已调整到最大仍不能满足风量要求就只能更换风机。本发明提出的增容改造措施是：在不改变转数、保留原轮毂、保留原传动机构的前提下，适当增大风机外壳尺寸，将风叶和导叶更换为机翼叶型和梯形，扭曲，变厚度结构长叶片和弧板式扭曲型长导叶。改造后风机性能最佳点右移，运行效率提高。

采用本发明的方法对现有轴流式风机进行增效、增容改造方法简便，效益显著。

现结合    实施例对本发明加以进一步说明。

实施例一：

曾利用本发明的方法对某矿型号为70B2-No28的风机进行了改造试验，将原风机的风叶叶片更换成机翼叶型和梯型，扭曲，变厚度结构的叶片，扭曲角为12°，相对厚度为0.08～0.13，并将每级风叶的叶片数减为4个;将原风机的导叶更换成弧板式扭曲型结构导叶，导叶进气冲角为3°～5°，出气角为90°～100°，中导叶叶片数目减为11片，同时调整机壳的偏心度和椭园度，使调整后的风机顶部间隙和根部间隙达到规定值。改造前风机的输入功率为308.57千瓦，风量为4407米³/分，负压为86毫米水柱。改造后风机的输入功率为108.27千瓦，风量为4456米³/分，负压为75毫米水柱，在输出风量、风压大致相同情况下，每小时节电201.49千瓦小时。

实施例二：

将-70B2-No28的轴流风机加以增容改造，把原φ2.8米的风机外壳更换成φ3.3米的外壳，将原风机的风叶和导叶分别更换成机翼叶型和梯形，扭曲、变厚度结构长风叶叶片和弧板式扭曲型长导叶，同时调整机壳的偏心度和椭园度，使调整后风叶顶部间隙和根部间隙达到规定值。改造前的风量为4407米³/分，改造后的风量为10800米³/分改造后原规格的入风口尺寸、排风口尺寸、中心高等均不变。

附图1为本发明采用的新风叶结构。

附图2为本发明采用的新导叶结构。

附图3为去掉风叶后，利用堵片和螺栓将叶柄孔堵死的状态。