矿用轴流式风机节能途径探讨（二）

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1 通风机经济运行理论分析
　　通风机的经济运行条件为通风机的工况点效率不低于最高效率的85%（暂不考虑机组电气设备效率），其效率不仅取决于通风机本身，还取决于矿井通风网络的配置情况。矿井通风系统的经济性取决于通风设备机组、通风网络及通风机的运行状况，是一个复杂的系统工程。在此，主要分析轴流式通风机的经济性。
　　轴流式通风机的轴功率采用静压轴功率，计算公式为：
　　　　　　　　　　　Ｐst=Pstqv/1000ηst　　　　　（1）
式中：Pst为静压轴功率，kW；pst为静压，Pa；qv为风量，m/s3；ηst为静压效率。根据矿井通风要求，必须保证矿井通风风量qv和矿井通风负压（静压）pst。从式（1）中可以看出，在保证通风机的风量qv和静压pst的情况下，工况点静压效率ηst越小，通风机静压轴功率Pst越大，电动机的输出功率越大，耗电量越大；反之，静压效率越大，耗电量越小。所以，要尽可能地提高通风机工况点的静压效率ηst，降低通风机的轴功率，以达到经济运行和节能降耗的目的[3] 。
　　在生产的矿井中，矿井通风机系统的风量和风压随开采阶段的不同而不同，一般是矿井开采初期风量、风压小，随着开采深度的增加，风量、风压不断增大，开采末期风量、风压最大。所以，在通风机运行中，需要不断对工况点进行调节，工况点的变化会使通风机的工况（运行）效率发生变化，很多情况下还会使效率降低。所以，为保证通风机的经济运行，满足经济工作条件，应采取合理的方法和措施，使通风机工况点在矿井通风的各个阶段都处于经济、高效运行区，以保证通风机的高效经济运行。
2 矿用轴流式风机节能措施分析
　　首先选择高效通风机，并使通风机工况点始终处于高效经济区。此外，电动机的功率因数对节能影响较大，应尽量提高通风机电动机的功率因数。通风机选型时，在选择高效通风机的同时，必须结合通风矿井的实际情况，充分考虑通风机在运行中的调节方法，通过全面的对比分析，选择在各个运行阶段工况点通过综合调节都处于高效运行的通风机，并采用变频调速技术，选择变频调速电动机或原电动机加装变频器改造，提高电动机的功率因数[4] ，以提高有功功率。
3 通风机的节能途径
3.1 合理选择高效风机
　　在技术条件相同或接近的情况下，首先选择经济性好的通风机[5] 。由于矿井通风机在运行中工况点需要不断地进行调节，所以，在选择通风机时，必须认真分析所选通风机的调节方法，能够运用这些调节方法使通风机在运行中工况点效率满足经济运行条件，并尽可能使通风机的运行效率处于最高。目前，我国生产使用的高效矿用防爆轴流式主要通风机主要有FBC（D）Z型和2K型等，它们的最高静压效率都在85%左右[6] 。但是，矿井通风条件多种多样，复杂多变，现有产品有时难以满足具体矿井通风机的经济性要求，这是在矿井通风机选型中经常遇到的问题。因此，在现有产品或通过调节都不能满足经济性要求时，应根据矿井的具体情况，采用个性化设计，设计出同时满足矿井通风和经济性要求的通风机。据统计，通风机在整个服务年限内，电耗量约占通风机全部费用的80%以上，尽管采用个性化设计成本较高，但是，由于个性化设计的通风机在整个服务年限内效率高、耗电量低，大多情况下能降低整个通风的费用。