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矿用轴流通风机增大风量的技术改造

1 引言

  我矿原属于怀仁地方煤矿,在国家政策调整下划归大同煤业集团,成为其下属煤矿。在矿务局的大力支持下,对原有矿井进行了大规模的技术改造。产量由原来的一百多万吨提高到二百多万吨。随着产量的不断提高,原矿井主扇已不能满足井下通风的要求,也制约了矿井的发展。经矿务局有关部门研究决定,在风机房土建基本不动的前提下,对矿上原有的两台老式70B2—11№18风机进行了技术改造。

  改造前风机运行参数为
  风量:3200m³/min
  负压:1400Pa
  矿阻:0.0324
  改造后风机运行参数为
  风量:5400m³/min
  负压:4196Pa
  矿阻:0.0518

  根据以上技术参数再经多方论证和考察,最后选中了航空工业沈阳发动机研究所风机厂设计制造的AGF606-1.88-1.12-2型风机。


2 改造后的风机特点

2.1 先进的气动设计

  根据新结构及采用的高强度锻铝合金叶片,可以选用转速为1500r/min单级即可实现。但考虑到噪声及强度的储备,仍采用了1000r/min,将原一级动叶增加为两级动叶。

  原机和新机的结构参数见表1和表2。

表1
  参 数 原机(工况点) 新机(设计点)
风量/ (m3/min) 3200 5400
风压/ Pa 1400 4196
风机功率/ kW 74.62 377.574
电机功率(额定)/ kW 185 710
静压效率 0.6775 0.806
动叶扩散因子 0.6 0.567
电机转速/ (r/min) 970 985


表2
项目 原机 新机
动叶片数 14 14×2
最大厚度/mm 36 37.68
联接方式 大螺母联接不可调 螺钉联接,集中一次可调
静叶 后导11片 中导9片,后导13片

  采取航空发动机压气机设计中多年使用的“非径向站流线曲率管流法”进行了S2进出口流面的流场计算并造型。该方法不仅考虑了气体的功、熵沿径向变化,也考虑了流线斜率、曲率及子午速度变化对流场的影响,由于主气流流速低(50m/s左右),马赫数为0.15,属于不可压,故采用低速叶型,并用圆弧中线来造型。相对厚度由尖部到根部为5.5%/12%;导叶全叶高为12%。

  从非设计点工作状态可见,无论是风机还是电机,均有比规范规定的15%要大的足够储备。而且均在高效区内工作。

2.2 结构设计

2.2.1 新旧结构的对比(见表3)

表3

70B2-11№18原结构 AGF606-1.88-1.12新结构
1. 普通碳钢板焊、铆叶片,转速受强度限制,叶尖切线速度小于100m/s 1. 叶片为机翼形扭曲叶片,用高强度锻造铝合金制成,表面再经防腐处理。在相同条件下转速可提高1.5倍,负压成倍提高,转速虽未变 ,但用了两级故负压仍可提高一倍
2. 用大螺母结构安装叶片,单个调整,精度与人的因素有关,费力、费时
 2. 利用蜗轮蜗杆、锥齿轮副机构进行停车集中无级调节,在调节杆插 入后2min即可完成整级叶片调角度,精确、省力、省时
3. 双支点简支梁结构,支座前后分开,两级转子在双支点的内侧,主轴长,安装调整困难,平衡精度低,仅为6.3mm/s 3. 结构采用整体式轴承箱,两级转子分别在支点的外侧,轴承箱固定在机壳内法兰上,现场安装大修重装无需对中,调整方便,振动小,平衡精度5.6mm/s


 

 

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