礦用軸流式風機節能途徑探討（二）

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1 通風機經濟運行理論分析
　　通風機的經濟運行條件為通風機的工況點效率不低于最高效率的85%（暫不考慮機組電氣設備效率），其效率不僅取決于通風機本身，還取決于礦井通風網絡的配置情況。礦井通風系統的經濟性取決于通風設備機組、通風網絡及通風機的運行狀況，是一個復雜的系統工程。在此，主要分析軸流式通風機的經濟性。
　　軸流式通風機的軸功率采用靜壓軸功率，計算公式為：
　　　　　　　　　　　Ｐst=Pstqv/1000ηst　　　　　（1）
式中：Pst為靜壓軸功率，kW；pst為靜壓，Pa；qv為風量，m/s3；ηst為靜壓效率。根據礦井通風要求，必須保證礦井通風風量qv和礦井通風負壓（靜壓）pst。從式（1）中可以看出，在保證通風機的風量qv和靜壓pst的情況下，工況點靜壓效率ηst越小，通風機靜壓軸功率Pst越大，電動機的輸出功率越大，耗電量越大；反之，靜壓效率越大，耗電量越小。所以，要盡可能地提高通風機工況點的靜壓效率ηst，降低通風機的軸功率，以達到經濟運行和節能降耗的目的[3] 。
　　在生產的礦井中，礦井通風機系統的風量和風壓隨開采階段的不同而不同，一般是礦井開采初期風量、風壓小，隨著開采深度的增加，風量、風壓不斷增大，開采末期風量、風壓最大。所以，在通風機運行中，需要不斷對工況點進行調節，工況點的變化會使通風機的工況（運行）效率發生變化，很多情況下還會使效率降低。所以，為保證通風機的經濟運行，滿足經濟工作條件，應采取合理的方法和措施，使通風機工況點在礦井通風的各個階段都處于經濟、高效運行區，以保證通風機的高效經濟運行。
2 礦用軸流式風機節能措施分析
　　首先選擇高效通風機，并使通風機工況點始終處于高效經濟區。此外，電動機的功率因數對節能影響較大，應盡量提高通風機電動機的功率因數。通風機選型時，在選擇高效通風機的同時，必須結合通風礦井的實際情況，充分考慮通風機在運行中的調節方法，通過全面的對比分析，選擇在各個運行階段工況點通過綜合調節都處于高效運行的通風機，并采用變頻調速技術，選擇變頻調速電動機或原電動機加裝變頻器改造，提高電動機的功率因數[4] ，以提高有功功率。
3 通風機的節能途徑
3.1 合理選擇高效風機
　　在技術條件相同或接近的情況下，首先選擇經濟性好的通風機[5] 。由于礦井通風機在運行中工況點需要不斷地進行調節，所以，在選擇通風機時，必須認真分析所選通風機的調節方法，能夠運用這些調節方法使通風機在運行中工況點效率滿足經濟運行條件，并盡可能使通風機的運行效率處于最高。目前，我國生產使用的高效礦用防爆軸流式主要通風機主要有FBC（D）Z型和2K型等，它們的最高靜壓效率都在85%左右[6] 。但是，礦井通風條件多種多樣，復雜多變，現有產品有時難以滿足具體礦井通風機的經濟性要求，這是在礦井通風機選型中經常遇到的問題。因此，在現有產品或通過調節都不能滿足經濟性要求時，應根據礦井的具體情況，采用個性化設計，設計出同時滿足礦井通風和經濟性要求的通風機。據統計，通風機在整個服務年限內，電耗量約占通風機全部費用的80%以上，盡管采用個性化設計成本較高，但是，由于個性化設計的通風機在整個服務年限內效率高、耗電量低，大多情況下能降低整個通風的費用。