通风装备书2.doc

第1.6章矿井通风新装备及检测仪表 1 概述 据不完全统计,目前,在用的风机运行效率大部分在0.45～0.65之间, 高于0.7的不足10。风机运行效率低，主要原因有 ① 少量有待淘汰的老式的70B2型、ВУ型和老式的G系列离心式风机； ② 选型不当，高效风机低效运行； ③ 由于变频和调速导致风机效率大幅下降； ④ 极少数是等积孔在6m2以上的矿井使用的低压大流量风机。 风机选型不当的原因主要是考虑的储备系数太大，有的考虑了20年甚至30年以上的开采需要，与日新月异的科技发展不相适应，如80年代以前的主通风机及驱动电机尽管大部分已进入了淘汰产品的范围，但其运行工况仍然没有进入设计的高效区；其次，设计人员无法准确把握现场的要求，用户对自己的需求留多大的富裕空间合适也存在诸多的不可预测性因素；此外，由于受加工工艺和生产成本的限制，一个模子多用也是导致低效的原因 。 随着世界范围内能源短缺和经济增长对能源需求的增加，迫切要求人们节约能源和保护环境,围绕这一目标，开展了高效、高速、低噪和计算机集成制造技术CIMS的研究。80年代后，由于采用了新技术、新工艺，风机效率提高了5 ～10； 提高变负荷条件下风机运行效率，是风机高效运行的重要方面。 有的国家还应用了电脑优化控制调节和在线监测系统，成为代表世界科技进步的趋势之一。采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力提高了20，叶轮直径减少了10；提高转速是风机小型化的重要途径之一，但高转速带来了支撑和润滑方面的难题。风机的大型化和高速化使噪声问题更加突出，因此，国外的大公司和科研机构都致力于降低噪声的研究。 国外煤矿如美国主要通风机以轴流式为主，因为轴流式风机调节范围宽，加速性能、动态特性和运行效率优于离心式风机。轴流式主要通风机有卧式和立式布置；电动机有内置式和外置式；调节方式有停车动叶可调和液压动叶可调。叶轮最大直径达6.3m， 转子叶片用高强度铝合金制成,重量轻,防火防爆性能好。 对旋式主通风机（也属轴流式的范围）在原苏联、波兰的使用广泛。离心式风机在大中型矿井使用的相对较少。 国内使用对旋式主通风机呈增长的趋势, 最大直径达3.8m，最高效率0.75-0.83,实际运行效率多为0.5-0.65。 因此，提高风机运行效率是十分必要的。长期以来，矿井主要通风机运行效率低是矿井通风技术与风机设计技术结合的薄弱点，重庆分院经过了十余年的技术积累，使这一环节得到了强化，推出了主要通风机运行效率75以上的高效示范矿井，如，太平矿、白芨沟矿。要保证主通风机的高效可靠运行，对老产品进行技术改造，推广新型风机是有效举措之一。目前，在中高压通风矿井推广对旋式主通风机是可行的，但必须与管网匹配，否则，仍然会出现低效运行；由于技术的进步，每隔6-8年更换一次叶片，是经济可行的，这样可使风机运行效率提高15-20，每年节省的电费将达数万到数十万元。 国外煤矿掘进巷道通风主要采用轴流式、斜流式和对旋式局部通风机。对旋式风机有德国的dGAL、dIE、G系列，波兰的WLE--A、WLE--B系列。功率为26kW ～263kW，直径为500mm--1200mm，额定风量150--1400m3/min，额定风压2400--6000Pa，最高效率0.75-0.8左右。为了降低噪声，风机的机壳采用腔体充填式消声结构。 国内煤矿掘进巷道通风主要采用轴流式通风机，较老的已列入淘汰产品范围的JBT系列局部通风机，运行效率在0.3-0.5左右,噪声在110dB以上，目前在煤矿还占有相当的比例。还有部分单级和双级风机，具有价格优势，占据了部分市场，但综合效率较低，噪声大。 目前推广的重庆分院研制的FDII型对旋式局部通风机，功率为24kW ～255kW，直径为400mm--800mm，额定风量150--800m3/min，额定风压2400--7100Pa，最高效率0.8-0.85左右，送风距离1000～4500m。运行效率0.5-0.82, 综合效率较单级和双级风机高20左右, 噪声小。 为满足大功率、高压头对旋式轴流风机的推广使用， 研制出了能承受高风压的塑料涂覆布正压强力风筒，与大功率、高压头风机配套作长距离通风之用。 为了保证大型设备如大型主要通风机运行安全，早期发现和诊断设备运行故障，对主要参数如风量、风压、轴承温度、振动速度和加速度、电流、电压等参数进行在线监测是未来的发展方向，一些相关的传感和监测仪器仪表也已经问世，只是早期的故障识别技术有待发展。 2 高性能主通风机 一， 大中型矿井的新型主要通风机 1．FDⅡ型对旋式主要通风机 FDⅡ型对旋式主要通风机是在FDⅡ型对旋式局部通风机技术基础上发展起来的新一代产品。它可用作中高压矿井的地面主要通风机或井下辅助通风机，亦可用于冶金、石化、电力、铁道、公路隧道等工业领域的通风换气。该型风机更能适应矿井通风的阻力特性，能长久保持高效运行， 调节范围比普通轴流式风机更宽，反转反风量大，安装方便。其技术参数见FDⅡ型对旋式主要通风机技术指标表。 表1 FDⅡ型对旋式主要通风机技术指标表 机号 No 风 量 m3/s 风 压1 （Pa） 效率 配套电机 型号 功率KW 12 10～20 500～1400 ≥81 YB200L1-6 218.5 15～25 800～1800 ≥81 YB225S-4 230 14 16～35 800～1800 ≥81 YB280S-6 245 16 25～45 900～2000 ≥81 YB280M-6 255 25～55 900～2200 ≥81 YB315S-6 275 18 35～75 1000～2600 ≥81 YB315L2-6 290 2110 2132 20 36～80 800～2400 ≥81 YB315L1-8 290 2110 22 40～98 900～2600 ≥81 YB355S4-8 2132 2160 24 64～120 1000～2600 ≥81 YB355M-8 2185 26 80～150 1000～2800 ≥81 YB450S3-8 2250 28 90～170 800～2400 ≥81 YB450M4-10 2250 30 100～200 900～2600 ≥81 YB560S2-10 2280 注 1）16号以上的对旋风机可以免费现场核定风量、风压参数，并根据用户要求进行设计； 2）风机投入管网后的运行效率大于70，远远高于全国的平均水平。 2.KXL型斜流式主要通风机 KXL型斜流式主要通风机是重庆分院最近开发的新产品，已申请专利。它主要适用于中小型矿井用作地面主要通风机。其主要特点是运行效率高；轴向尺寸只有普通轴流式的一半约多一点，径向尺寸比离心式的小；电机可与风机分离，安装和维护方便；流量调节也十分方便。其主要参数如表2。 表2 KXL型斜流式主要通风机技术指标表 机号 No 风 量 m3/min 风 压1 （Pa） 效率 电机功率KW 5 200～400 300～400 ≥83 4 6 300～500 350～450 ≥83 5.5 350～600 400～700 ≥83 7.5 8 400～650 450～750 ≥83 7.5 550～850 500～800 ≥83 11 10 650～1100 650～1100 ≥83 15 12 750～1400 700～1200 ≥83 30 14 1200～2200 900～1450 ≥83 55 1600～2600 900～1600 ≥83 75 16 2000～3500 900～1600 ≥83 90 18 2600～4000 900～1800 ≥83 110 二， 小煤矿的新型主要通风机 我国近二十年来小型煤矿迅猛发展。但是，由于资金和技术不足，又长期处于一种无序状态，使得有的矿井无主通风机而采用自然通风系统，有的矿井虽然有主通风机又与矿井通风系统不相适应，既违反煤矿安全规程的有关规定，造成瓦斯事故频频，又使能源发生浪费。为改善这一现状，开发研制了10余种规格，配套电机从5.5kW到132kW，风量、负压范围可满足年产煤量1万吨到40万吨矿井通风需要的新型主要通风机。 风机具有以下特点 （一） 安全性能好。风机采用了可靠的安全防爆和防止摩擦火花措施，通过流道设计，使防爆电机始终在新鲜风流中运行，对小型煤矿井下通风瓦斯管理条件较差而言，更具安全性。 （二） 效率高。风机在设计时充分考虑了中小型煤矿通风网络特征，采用了高流量系数，相对低压力系数气动性能设计，使风机性能曲线与通风网络很好地匹配，机翼型叶片安装角度可在30～ 55之间任意调节，满足矿井通风风量及负压要求。使风机始终在高效区运行。 （三） 结构紧凑、安装使用方便。风机采用了风机叶轮与电机出轴直联最简结构，既减少了故障环节，在安装使用上，又减少了“机”、“电”分离结构所必需的“Ｓ”形风道和风机房等地面建筑，节省了基建投资和安装费用。 （四）该风机可直接反风，反风量达到正转风量的60％以上，节省了反风道基建投资。 风机实际运用情况 该系列风机自批量生产以来，已陆续装备了上千个矿井，取得了良好的经济效果和社会效益。据调查，老式风机平均运行效率在40％～50％左右，运用本系列风机后，实际运行效率都在70％以上，平均可提高运行效率20％～30％，节能效率非常明显。 典型运用1 四川华莹煤矿 该矿属国有劳改矿，原有主要通风机为№16型、75kW离心式风机，由于煤炭资源和市场的变化，矿井通风量需在800m3/min左右，采用原有离心式风机调到最低转速，风量在1000m3/min左右，而实际功耗在50kW左右，运用效率极低，只有30％左右，改用一台ZT52-4-№10型15kW，风量达到860m3/min，满足了矿井通风需要，实际功耗只有14kW，极大地节省了电能，半年就可收回风机投资成本。 典型运用2 四川芙蓉矿务局杉木树矿 该矿下属新大和建安公司为充分利用资源，组织富余人员开采矿区范围浅部边角煤层，在未安装主要通风机前，用28kW局部通风机和自然高差进行通风，风量只有200m3/min左右，随着开采条件的形成，已不能满足生产需要。在安装了ZT52-4-№12型30kW通风机后，实测风量达到880m3/min、静压883Pa、输入功率Ni17.4kW，实际运行效率达到72％，既节约了电能，又满足了矿井通风需要。 典型运用3 石炭井矿务局三矿红梁采区 该采区为新建采区，煤层赋存浅，通风系统简单，选用了2台ZT60-6-№14、55kW主要通风机，实测运行参数为风量2000m3/min、负压950Pa、输入电机功率为43kW，运行效率为73％，达到了安全、高效运行的目的。 ZT系列小型煤矿用主要通风机结构示意图如图1所示。 风机主要技术参数如表1 1. 集流器 2. 密封罩 3. 进风管4. 电机 5.铜环装置 6.叶轮 7.扩散筒 图1 ZT系列小型煤矿用主要通风机结构示意图 型号 机号 电机功率 kW 风量 m3/min 静压 Pa 效率 ％ ZT52 №10 11 593～924 325～762 ＞80 15 600～1100 450～870 ＞80 №12 30 800～1350 650～1100 ＞80 37 1100～1450 490～1150 ＞80 №13 45 900～1800 750～1250 ＞80 ZT60 №8 5.5 300～670 400～550 ＞76 7.5 300～700 450～700 ＞76 №11 18.5 700～1200 700～1000 ＞80 22 750～1350 750～1050 ＞80 №14 55 1500～2500 1000～1800 ＞80 №16 132 2800～4500 750～1800 ＞80 KZS Ⅰ 15 1020～550 150～870 ＞80 Ⅱ 7.5 670～470 230～450 80 Ⅲ 37 1750～1350 430～1080 ＞80 45 2000～1500 580～2000 80 表1 ZT52﹑ZT60﹑KZS地面防爆抽出式轴流式通风机系列技术参数 三， 矿井主通风机的节能技术改造 早在七十年代，我国煤矿就开始了旨在提高主扇效率的技术改造工作 。主要作法是将轴流式风机的直叶片改为板形或翼形扭曲叶片。在当时的高阻、低风量矿井中取得了一定效果，但对于大量存在的中低阻、大风量矿井，效果则不明显。其原因是 a.翼形扭曲叶片只能是针对某一具体通风参数设计，才能达到高效，不可能有适合各种风量、风压及任意调角的高效通风机叶片； b.70B2风机的轮毂比为0.7，属高压风机范畴，即便针对具体通风参数设计叶片，对于低阻矿井来说，也难达到高效； c.我国民用风机设计方法比较陈旧，合理的扩散因子和叶栅密度未予认真对待，叶片根部气流分流现象时有发生。 当时的情况是既缺乏先进的风机设计、制造技术，更缺乏风机特性必须与风网特性相匹配才能实现高效运转的认识。所以,当时我国煤矿主要通风机实际运行效率仍然很低。根据1986年的统计，全国统配煤矿的70B2风机实际运转平均效率仅为0.496。 进入九十年代后，在总结前人成败经验教训的基础上，对四川攀枝花矿务局太平矿主通风机改造时采用了航空技术与矿井通风技术相结合的办法，切实遵从先进风机特性与真实的矿井风网特性相匹配的原则，使风机改造后的实际运行全压效率实现很大突破，达到81.8的国内领先水平。此后，这一技术在国内几十个矿井得到推广取得了巨大的经济效益。 一主通风机节能改造的关键技术 1.精确的通风阻力和风阻测量技术 如果不能比较精确的测定出矿井通风阻力和风阻，就不能正确的提供风机气动设计所需要的参数，就很难达到风机、风网特性相匹配，就不能真正做到高效风机高效运转，而高效风机低效运转往往给人以假象，达不到真正节能的目的。这已被后来很多矿井的实践所证实。 行业标准MT421-1996 所规定的几种通风参数测定方法中，全压管测定法能达到所要求的精确程度，因为风机进出口的空间比较狭窄，风流也较紊乱，全压测针比较适应这种条件。 2.先进的风机气动设计技术 在众多的风机气动设计方法中，以准三元流理论为基础的CAD系统最先进。它能保证在短时间内完成从设计参数输入至动叶、导叶造型的几何参数输出，乃至平面和立体图形的绘制等等。 3.经济、可靠的动叶、导叶成型技术 目前，动叶、导叶的造型有铸、锻、焊三种方法。锻造涉及到昂贵的模具制造费，由于是改造风机，批量小，经济上不合算。铸、焊使用的模具相对简单些，费用也低些，但技术专业化要求较高，一般不易掌握，适用于小批量制造。风机改造多采用它。 二主通风机改造的操作程序 1.进行现场主通风机各段损失和矿井总阻力的测定，确定设计的技术参数。 2.制定改造的技术方案。 3.进行风机的气动设计和改造部件的结构设计。 4.各部件加工，包装及运输到安装现场。 5.安装前的再次测定，主要核实风机、风量、风压，功率及效率。为考核安装后效果对比提供资料。 6.进行风机拆、装改造工作。 7.进行风机改造效果考察测定。 三主通风机改造效果实例 太平矿正进行矿井过渡时期，通风异常困难，需要增加风量。根据太平矿的测算，为满足生产需要，供风量应为9600m3/min。目前，风机实际供风量为8400 m3/min，出现较大的缺口，影响安全生产。攀枝花矿务局经过认真的技术、经济论证，认为对现有风机进行技术改造，在不更换电动机的前提下，使风机风量提高到9600 m3/min，是最佳方案。更换大风机或大电机的方案，都要相应地更换供、配电设备，耗资皆在百万元以上。 保持电动机能力不变，又要增加风量，唯一的办法就是提高风机的实际运行效率，而且还必须在是77以上。在当时（1991年）来说已远远超过国内煤矿的平均值。 太平矿原主通风机为70B2N024型，电动机额定功率475KW，风机转速744r/min，轮毂比0.7，通风系统（风网）总风阻0.0823NS2/m3。 由于太平矿系低阻大风量矿井，等积孔高达4.3m2，如果仍然采用只改造叶片的老办法，势必重蹈国内一些煤矿风机改造失败的覆辙。根据太平矿风机实测资料，风机扩散筒损失为249.8Pa，此时扩散筒入口风速为56.7m/s；如果将风量增加到160m3/s，风速将增至64.8m/s，扩散筒损失将达到319.8Pa，加上其它流道损失，预计风机效率最高仅为0.7势必导致电机功率超限，技术上不可行。 为保证风机效率能达0.8，采取了既改造风机叶片又改造轮毂的方案，减少风机的轮毂比，扩大流道，并相应地改造扩散筒和导叶，将风机叶轮由两级改为一级。 风机改造前后的运行情况如表2。 从表中可以看出。改造后的风机风量较原机提高12.5，工序能耗下降21.2，实际运行全压效率达81.8，按攀枝花市当时的电价0.2542元/kW.h计算，年节电29.9万元。 改造总投资29.5万元，较其它几个增加矿井风量的方案分别节省工程费266万元和558万元。因此，采用改造风机提高其效率的办法来提高矿井通风能力的最佳途径。 表2 风机改造前、后工作状况对比 项目内容 单位 1风机 2风机 改造前 改造后 改造前 改造后 风 量 m3/min 8320 9507 8534 9616 全 风 压 9.8Pa 157 203 170 204 风机输入功率 kW 329 386 345.7 404 风机全压效率 65．0 81．8 66．6 80．9 风机转速 rpm 744 743 742 741 空气密度 kg/m3 1.05 1.05 1.05 1.05 电机输入功率 kW 367 428 383.2 440 工序能耗 0.477 0.376 0.462 0.381 矿井总风阻 0.080 0.079 0.080 0.078 3 新型局部通风机 一、新型局部通风机发展概况 八十年代中期以前，我国煤矿用局部通风机为单一的JBT系列。这种风机结构简单，价格便宜，但效率低、噪音大 。中期以后，国内开始出现对旋式、子午加速、斜流式等新型局部通风机。它们都具有高效、低噪的特点。子午加速式和斜流式风机的效率、噪音都优于对旋式，但由于风机气动结构的限制，它们的压力都不是很高，不适合于井下长距离掘进通风用，对旋式风机恰好可以满足这个要求，成为井下长距离通风的首选机型。 九十年代，我国的新型局部通风机有了长足的发展。在压入式掘进通风中推广了对旋局部通风机；在排瓦斯和掘进除尘方面又出现了新型抽出式局部通风机和多功能局部通风机；在风机材质方面应用了无摩擦火花和安全摩擦火花材料；在驱动机方面，除了传统的防爆电动机外，还采用了气马达；所有新型风机都采用了各种形式的消声结构。 二、掘进巷道压入式通风中的高效节能局部通风机 （一）FD系列对旋式局部通风机 1.对旋式风机的工作原理 对旋式局部通风机是由两个防爆电机驱动两个旋向相反的叶轮，串联组成。一般不设置导叶。 空气流入第一级叶轮获得能量后，并经第二级叶轮排出，第二级叶轮兼备着普通轴流式通风机中静叶栅的功能，在获得整直圆周方向速度分量的同时，并加给气流的能量，从而达到普通轴流式通风机不能达到的高效率、高风压。 由于是叶栅Ⅰ和Ⅱ等速相反转动，空气经过两级叶栅后得到了较高能量，即在同样轴向进、排气条件和同样叶列数的情况下，对旋式局部通风机可以比普通局部通风机提高6～8的作功能力。 2 .FD系列对旋式局部通风机的主要特点 FD系列对旋式局部通风机是我国研制较早，推广运用比较广泛的一种大功率局部通风机，它具有以下特点 （1）该系列风机第一级和第二级两个贴得很近，风叶采用扭曲的圆弧钢板叶片。叶轮材质为软钢 。 （2）该系列风机属于无静叶轴流式通风机和采用外包复式单孔空腔共振吸声结构消声器组合体，具有较低的噪声。 （3）该系列风机在工作面范围区域和最高效率下的流量系数变化不大，而压力系数变化却不小，即P-Q性能曲线较普通轴流式通风机较陡，故非常适合掘进工作面作定风量控制，也就不是说压力增加很大，而风量变化较小。因此，只要风筒接头质量好，漏风率在规定值内，当双级运行时，FD-1N0.6型对旋风机在10～20m2掘进断面的送风距离可达2000m以上;FD-1NO.5型风机在6～8m2掘进断面可达1500m。 （5）该系列风机效率提高，满载时为80左右，高出JBT系列风机8～10个百分点。 3.FD系列对旋式局部通风机的基本结构和技术指标 FD系列风机的基本结构如图1 所示。 1集风器；2前消声器；3前机壳；4电机； 5Ⅰ级叶轮；6Ⅱ级叶轮；7后机壳；8后消声器 图1 FD-1№6型风机结构示意图 FD系列风机主要技术指标如表1 表1 FD系列对旋式局部通风机技术指标 技术指标 单位 机 号 FD-1№5/11 FD-1№5/15 FD-1№5/22 FD-1№6/30 FD-1№6/60 通 风 机 风 量 m3/min 210～150 250～190 300～230 400～300 600～400 全 压 Pa 500～2800 700～3200 800～3700 1500～4500 1250～5500 全压效率 ≥75 ≥75 ≥80 ≥80 ≥80 噪 声 A声级 dB（A） ≤90 ≤90 ≤90 ≤90 ≤90 比A声级 dB ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 型 号 YBFf132S-2 YBF132S-2 YBF160M-2 YBF160M-2 YBP200L-Z 功 率 KW 25.5 27.5 211 215 230 额定电压 V 380/660 380/660 380/660 380/660 380/660 额定电流 A 11.1/6.4 15/8.69 21.5/12.4 28.7/16.6 56.4/32.8 外形尺寸（长、宽、高） Mm 16326501040 2360X950X790 重 量 kg 360 360 900 900 1800 4、现场使用情况 FD系列风机于1994年5月30日通过煤炭科学研究总院鉴定后，同年6月投入煤矿井下使用，目前全国各地已使用700多台，经大同、阳泉、平顶山等矿务局的许多使用，证实该系列风机完全能满足煤矿井下高效掘进工作面通风的需要，特别是能用一台风机便可有效地解决长距离、高瓦斯巷道的通风问题，节约了电费、减少风筒用量和日常维护等工作量，因此具有极大的经济效益。同时它还有效地降低巷道内瓦斯、煤尘浓度和减少了噪声，有利于改善作业环境和增加了安全，因此还具有显著的社会效益。 1994年4月，FD-1№6/60型对旋式局部通风机的样机在贵州省盘江矿务局老屋基煤矿投入井下使用。该矿属于煤与瓦斯突出矿井，其设计能力为90万吨。使用地点在北三采区131210下巷道（断面积＞9m2），原采区两台28kW局部通风机双风道供风，风量385m3/min，供风距离500m。使用FD-1№6/60型风机时，风机设在七亚下石门与分组轨道上山巷交汇处，风道沿分级轨道上山，过三道急弯道到131210掘进头，其供风距离为935m。测试证明当供风距离在500m时，用3台JBT-62型普通局部通风机及2条直径为600mm的风道才能达到用1台FD-1№6/60型对旋式局部通风机所产生的通风效果。 5、改进与提高 近年来，国内对旋式通风机发展较快，已基本形成系列。但由于在初期研制时在技术参数的选择、配套、电动机质量不稳定等，使风机在使用过程中出现了一些问题。目前利用新技术进行改进。采用的主要方式有用先进的空气动力理论进行风机气动设计；对电动机进行改进，使之适合风机的运行状况；提高整机制造水平，保证产品质量的一致性。采用上述措施后，改进后的对旋式通风机的参数配置更加合理，更能适应煤矿井下的局部通风。 （二）FDII系列对旋式局部通风机 1概述 FDII 型对旋式局部通风机是在国家科技部产业化政策支持下，根据国际矿用风机发展态势，结合我国煤矿开采特点及其对局部通风的要求,总结 了原FD系列对旋式局部通风机使用中暴露出来的瑕疵，考虑了用户新的需求，吸收了国内外风机前沿新技术而开发的新一代产品。 1.1 产品特点 ① 效率高，该系列风机效率一般大于80，有的大于85，该值在带音器的对旋式局部通风机中处于国际领先水平，超过了前苏联叶片专家经验预估的最大值。 ②噪声小，其比A声级一般为6～16dB,比同类其它产品低5～10dB。 ③工作范围比同类其他产品宽10～15，这意味作在更小的流量和更高的压力下不会引起失速激振。从而更好地适应长距离掘进通风。 ④体积小，如FDII No.8 、No.7.5型局部通风机，和同功率的隧道风机相比，径向尺寸小20～33.3,体积小36～55.6,压力高15左右，是目前唯一能够替代进口产品完成长大隧道掘进通风的风机。填补了国内空白，是功率最大的矿用局部通风机 ⑤能持久保持风机的出厂气动性能。钢叶片在井下潮湿环境中使用一年左右，由于锈蚀和含尘气流的冲刷，其表面会产生刷痕，风机压力、效率大幅度下降，送风距离和供风量大幅度减少，能耗增加，为解决这一问题，前苏联国家矿山机械设计研究院研制的井下局部通风机采用了防爆铝合金，在井下已安全使用了十余年。FDII系列局部通风机采用了这一技术。 ⑥能满足用户多种需求，可做成快速拆装结构，能满足特殊电压要求，如660/1140V、220/380V等。 1.2适用范围 该系列风机主要用于煤矿掘进压入式通风；亦可用于冶金、石化、电力、铁道、公路隧道等工业领域的通风换气。 1.3 型号和品种 型号组成及意义如下 FDⅡ No X / 2Y 电机功率 电机数 风机号 风机型号（F 通风机，D 对旋，Ⅱ 第二代产品） 品种 FDⅡ系列包括8个机号12个品种，其技术指标见表1。 41 表1 FDⅡ系列局部通风机技术指标表 机号 No 直 径 mm 风 量 m3/min 风 压1 （Pa） 效率 比A声 级dB 电机功率 KW 推荐使用 风筒直径2 mm 4 400 120～260 2600～300 80 ＜10 24 450400※ 5 500 150～280 3000～350 82 ＜10 25.5 500450 170～300 3550～400 82 ＜10 27.5 5.6 560 220～380 4000～450 83 ＜10 211 600500 235～390 5000～550 85.7 ＜12 215 600 6 600 285～465 5700～650 83.2 ＜12 218.5 600 6.3 630 300～465 5600～700 80.5 ＜12 222 700（600） 6.7 670 420～600 6300～1000 83. ＜12 230 800 420～600 6700～1000 83. ＜12 237 7.5 750 540～800 7000～1500 83. ＜15 245 1000 8 800 660～950 7100～1500 80.5 ＜16 255 12001000 注 1.表中风量风压为标准状态下的参数，实际运行参数应根据风机安装地点的密度对压力进行换算，风量不变。 2．括号中的值为短距离（＜1000m＝通风或使用金属风筒或玻璃钢风筒时选用。 2 结构及工作原理 结构和工作原理同FD系列风机，只是几何尺寸有变化。 3 现场使用情况 FDII系列对旋式局部通风机于2000年8月问世以来，供不应求，在淮北、淮南、阳泉、晋城、潞安、兖州、贵州、水城等煤矿和铁路、公路隧道的使用效果良好。 （三）KDZ型对旋式局部通风机 KDZ型风机由集流器消声器机壳叶轮电动机等部分组成，如图2所示。它的特点是风机叶轮为翼型钢制；具有高效和高压（最高可达8000Pa），适用于矿井井下长距离（大于1500m）巷道掘进通风。 1集风器 2前消声器 3前机壳 4进气翼 5电机 6Ⅰ级叶轮 7Ⅱ级叶轮 8出气翼 9后机壳 10后消声器 图2 KDZ型矿用对旋式风机结构示意图 风机的主要技术参数如下 风量 m3/min 250－450 风压 Pa 6600－2500 全压效率 ％ 80 功率 KW 226 噪声（ 比A声级） dB 15 质量 Kg 1200 本风机在峰峰．阳泉等矿务局使用，取得了好的效果。 三、新型抽出式局部通风机 （一）原理、结构及分类 煤矿用抽出式局部通风机除具有一般局部通风机的要求外，还需具备防止摩擦火花危险和电动机不直接与抽出的乏风相接触。 当前，世界上可作煤矿压抽式的电动局部通风机有两种以英国B型风机为代表的流道分衩式；以波兰WLE-B型为代表的电动机隔离密闭腔式。B型风机的电动机在流道之外，流道分衩绕电机而过，抽出的乏风不直接接触电动机，叶轮外的机壳内壁镶铍铜合金环，以防止叶尖摩擦火花。WLE-B型风机，电动机在流道内，用特殊的密闭腔使电机与流道中的乏风隔离，密闭腔有孔道与风机外大气相通，叶轮的动叶采用工程塑料，轮毂为铸铜，可以防止叶尖擦壳的摩擦火花和吸入异物后冲击轮毂产生的摩擦火花。 我国煤矿抽出式局部通风机是在研究了上述两种代表型风机利弊的基础上，结合我国的具体情况组合研制而成。大体上可分为两大类 1、无摩擦火花型。动叶片或叶轮采用阻燃、抗静电的工程塑料注塑成型。因工程塑料为热塑性材料，熔融温度200～300℃，不会产生高温粉屑，所以不发生摩擦火花。 2、安全摩擦火花型。动叶铜合金，轮毂用软钢制成；或者叶轮外的机壳内壁镶铜环，叶轮用软钢制成。因软钢与铜产生的摩擦火花能量不足以点燃沼气，故称之为安全摩擦火花。 上述每一种类型中又可分为电动机驱动和气动马达驱动两个机种。而电动机驱动机种中又可分为外电机（流道分衩式）和内置电机（密封腔式）两个机型。 （二）无摩擦火花型抽出式局部通风机 1、FSD-218.5型塑料叶轮抽出式局部通风机 为了使风机能在高瓦斯涌出的长距离巷道条件下做抽出式运转，同时还要保证高效低噪，采用了内置式电机﹑对旋式气动原理。流道中的电机用特殊密闭腔与乏风隔开；风机叶轮采用阻燃、抗静电工程塑料叶片以防止摩擦火花；外壳使用消音结构。 本风机由下述五部分组成 （1）具有阻燃、抗静电（内添加型）工程塑料叶片的叶轮一对； （2）由YBFd160L-2型防爆电机2台驱动； （3）两套隔离密封腔将风机流道与电机隔离； （4）带消音结构的扩散器和进气罩各一个； （5）带消音结构的风机外壳两套。 风机整体构造如图1所示。 1集风罩；2进风消声段；3保护罩；4电机室； 5隔爆电动机；6第1级叶轮；7第2级叶轮 图1 FSD-218.5型矿用对旋塑料叶轮抽出式局部通风机结构示意图 叶轮由单片塑料叶片和轮毂组装而成。叶片由模具注塑制成单件，组装时，先将叶片镶嵌在钢制轮毂上，然后且螺栓紧固起来，两端面用铜皮覆盖。 风机技术参数如下 叶轮直径 mm 630 风 量 m3/min 470～290 风 压 Pa 500～5300 功 率 KW 218.5 全压效率 80.5 静压效率 77.3 噪 声 dB 12.5 本风机适用于长距离高瓦斯巷道掘进时作压抽式通风；适用于走向长、隅角瓦斯涌出量大的回采工作面处理隅角瓦斯；可作除尘风机。 本风机在晋城、盘江、兖州等10余 个矿务局使用，得到很好的效果。 2、FSWZ-11B型塑料叶轮外电机抽出式局部通风机 本风机在普通风机气动原理基础上采用了英国B型风机的流道分衩式结构，使电机置于风机流道之外；又采用了波兰WLE－B型风机的塑料叶轮防摩擦火花方式。 其结构如图2所示。 塑料叶轮由单件叶片和轮毂组装而成。叶片和轮毂由模具注塑成单件，组装时将叶片镶嵌在轮毂上，用专门的粘结剂粘结而成。塑料叶轮抗静电了阻燃，符合MT113-85的规定。全塑叶轮是本风机不同于波兰之处。 1进风段；2后叶轮；3风扇段；4前叶轮； 5联轴器；6防爆电机；7出风段 图2 FSWZ11B型风机结构示意图 风机的技术参数如下 风 量 m3/min 250～150 风 压 Pa 160～2270 静压效率 66.7 全压效率 70.4 电动机功率 KW 11 风机转速 r/min 2900 噪声（比A声级） dB 17.9 本风机适用于煤矿井下含爆炸