本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，包括在礦井口設(shè)置的軸流抽風(fēng)機(jī)，軸流抽風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量大于礦井所需風(fēng)量，風(fēng)機(jī)設(shè)有可調(diào)整角度的風(fēng)葉，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接有立式擴(kuò)散器，在立式擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，所述節(jié)能調(diào)節(jié)方法包括：確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度和確定導(dǎo)流板的最佳分布；本發(fā)明專利技術(shù)調(diào)節(jié)方法簡單快捷，在滿足礦井通風(fēng)安全的基礎(chǔ)上，電能消耗量大幅下降，顯著節(jié)約運(yùn)營成本。
A method of energy saving regulation for mine ventilation
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法
本專利技術(shù)涉及一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，使礦井通風(fēng)裝置工作在最佳的工作狀態(tài)。
技術(shù)介紹
煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)成管網(wǎng)式布置、半封閉結(jié)構(gòu)，瓦斯、煤塵等各種有毒有害、易燃易爆致災(zāi)因子共存于同一環(huán)境，是煤礦易發(fā)多累災(zāi)害事故的條件。礦井通風(fēng)系統(tǒng)在礦井中擔(dān)負(fù)的使命越來越大，為保證環(huán)境衛(wèi)生和生產(chǎn)安全的需要，必須保證適量的風(fēng)量向井下所有工作地點(diǎn)供給。現(xiàn)有技術(shù)是，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，風(fēng)井分進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井，采取抽出式通風(fēng)方法，及將大功率礦用軸流風(fēng)機(jī)安設(shè)在出風(fēng)井井口附近，并用風(fēng)硐使它和出風(fēng)井連接，同時(shí)將出風(fēng)井口封閉。當(dāng)?shù)V用軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，造成風(fēng)硐中空氣壓力低于大氣壓力，迫使空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入井下，再由出風(fēng)井排出，井下空氣壓力低于大氣壓。礦用軸流風(fēng)機(jī)安全可靠，通風(fēng)效果好，但也出現(xiàn)了功率大、耗電量高的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，既保障礦井安全又減少了通風(fēng)系統(tǒng)耗電量，節(jié)約了運(yùn)營成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，使礦井通風(fēng)裝置工作在最佳的工作狀態(tài)，包括在煤礦風(fēng)井井口設(shè)置的軸流抽風(fēng)機(jī)，軸流抽風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量大于礦井所需風(fēng)量，風(fēng)機(jī)設(shè)有可調(diào)整角度的風(fēng)葉，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接有立式擴(kuò)散器，在立式擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，其中，所述節(jié)能調(diào)節(jié)方法包括：確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度和確定導(dǎo)流板的最佳分布；所述確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度是，從軸流抽風(fēng)機(jī)額定輸出風(fēng)量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉所處角度開始：一，按照降低輸出風(fēng)量、逐次調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，當(dāng)?shù)竭_(dá)或接近礦井巷道額定風(fēng)流量時(shí)，停止調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，記錄每一次調(diào)整的數(shù)據(jù)；二，從數(shù)據(jù)中將高于或等于礦井巷道額定風(fēng)流量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度確定為風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度；所述確定導(dǎo)流板的最佳分布是，擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)均勻間隔分布設(shè)置至少6塊弧形導(dǎo)流板：一，調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉為節(jié)能最佳角度，逐次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)并逐次調(diào)整6塊弧形導(dǎo)流板從兩塊到六塊的分布組合，依次測量計(jì)算并記錄擴(kuò)散器的擴(kuò)散效率；二，從記錄的擴(kuò)散效率數(shù)據(jù)中選擇最大效率的導(dǎo)流板分布，并將此分布確定為導(dǎo)流板的最佳分布。進(jìn)一步是：所述獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，是在每次風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度調(diào)整后通過人工手持儀器在巷道中獲取的。進(jìn)一步是：所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度的調(diào)整是以4度的增量或減量進(jìn)行調(diào)節(jié)的。進(jìn)一步是：所述弧形導(dǎo)流板的弧長是擴(kuò)散器90度彎頭的四分之一圓周弧長，弧形導(dǎo)流板弧度中心平分線與擴(kuò)散器90度彎頭中心平分線重合。進(jìn)一步是：6塊弧形導(dǎo)流板的1-6序列號(hào)是從擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)側(cè)至外測依次排列，所述導(dǎo)流板的最佳分布是2片或4片，所述2片是去掉序列號(hào)1、3、4、6片后保留的第2片和第5片；所述4片是去掉序列號(hào)1、6片后保留的第2片、第3片、第4片和第5片。本專利技術(shù)的有益效果是，調(diào)節(jié)方法簡單快捷，在滿足礦井通風(fēng)安全的基礎(chǔ)上，電能消耗量大幅下降，顯著節(jié)約運(yùn)營成本。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖說明圖1是直立式擴(kuò)散器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是直立式擴(kuò)散器阻力關(guān)系示意圖；圖3是長圓弧式導(dǎo)流板擴(kuò)散器結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，使礦井通風(fēng)裝置工作在最佳的工作狀態(tài)，包括在礦井口設(shè)置的軸流抽風(fēng)機(jī)，軸流抽風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量大于礦井所需風(fēng)量，風(fēng)機(jī)都設(shè)有可調(diào)整角度的風(fēng)葉，調(diào)整角度以4°為增量，角度是從－32°到+20°范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接有立式擴(kuò)散器，如圖1所示，在立式擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板A，作為節(jié)能，軸流抽風(fēng)機(jī)的電機(jī)使用了變頻器進(jìn)行控制，去掉了傳統(tǒng)的星角啟動(dòng)控制模式。礦井采用了兩套軸流抽風(fēng)機(jī)，一套作為主扇機(jī)，另一套是備用扇機(jī)。在主扇風(fēng)機(jī)調(diào)試完成后，試運(yùn)行一段時(shí)間，測量井下供風(fēng)量是否能夠滿足，確認(rèn)供風(fēng)量滿足礦井供風(fēng)后，方可對備用通風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試。其中，所述節(jié)能調(diào)節(jié)方法包括：確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度和確定導(dǎo)流板的最佳分布；所述確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度是，從軸流抽風(fēng)機(jī)額定輸出風(fēng)量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉所處角度開始：一，按照降低輸出風(fēng)量、逐次調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，當(dāng)?shù)竭_(dá)或接近礦井巷道額定風(fēng)流量時(shí)，停止調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，記錄每一次調(diào)整的數(shù)據(jù)；二，從數(shù)據(jù)中將高于或等于礦井巷道額定風(fēng)流量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度確定為風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度；表1是記錄的數(shù)據(jù)。表1風(fēng)葉的角度與節(jié)電率統(tǒng)計(jì)表風(fēng)機(jī)的80％額定風(fēng)量是礦井巷道額定風(fēng)流量。因此將傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)100％額定風(fēng)量的風(fēng)葉角度+4度調(diào)整到－4度是最佳角度。其中：所述獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，是在每次風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度調(diào)整后通過人工手持儀器在巷道中獲取的。所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度的調(diào)整是以4度的增量或減量進(jìn)行調(diào)節(jié)的。擴(kuò)散器風(fēng)道擋板是利用風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量擋板位置改變礦井風(fēng)量的一種辦法。主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力主要衡量指標(biāo)為靜壓。靜壓是克服網(wǎng)路阻力的有益風(fēng)壓，而動(dòng)壓隨氣流直接進(jìn)入并散失于大氣中，成為無益損耗，通過擴(kuò)散器，可實(shí)現(xiàn)將風(fēng)機(jī)出口處的一些動(dòng)壓轉(zhuǎn)為靜壓，從而增大主通風(fēng)機(jī)的靜壓及克服通風(fēng)機(jī)的阻力損失。為分析其阻力關(guān)系選取礦井主扇與擴(kuò)散器的三個(gè)斷面，如圖2所示，主扇進(jìn)風(fēng)口斷面1-1、主扇出風(fēng)口斷面2-2及擴(kuò)散器出風(fēng)口斷面3-3，根據(jù)礦井風(fēng)流向：從斷面1-1到斷面3-3，推斷出能量方程為：h靜＝P全—h2-3—hr3式中：P全——主扇風(fēng)機(jī)能力；h靜——主扇風(fēng)機(jī)用來克服礦井阻力的能力；h2-3——擴(kuò)散阻力；hr3——擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失。在工況一定下，P全為常數(shù)，如果h靜越小，則表示擴(kuò)散器出口的動(dòng)能和空氣流經(jīng)擴(kuò)散器阻力損失越大。減小h2-3和hr3，可提高h(yuǎn)靜。所以，離心式、軸流式主要通風(fēng)機(jī)在出風(fēng)口處都需外接有一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的擴(kuò)散器即提高了通風(fēng)機(jī)的靜壓效率(將出口動(dòng)壓轉(zhuǎn)為靜壓，回收動(dòng)能來實(shí)現(xiàn))，又降低了排氣噪聲。彎頭風(fēng)道作為擴(kuò)散器裝置的一個(gè)重要組成部分，其內(nèi)部導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)形式對擴(kuò)散器工作性能有著重要影響。為研究彎頭處導(dǎo)流板布置形式對擴(kuò)散器裝置回收性能的影響規(guī)律。因此，所述確定導(dǎo)流板的最佳分布是，如圖1所示，擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)均勻間隔分布設(shè)置至少6塊弧形導(dǎo)流板：一，調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉為節(jié)能最佳角度，逐次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)并逐次調(diào)整6塊弧形導(dǎo)流板從兩塊到六塊的分布組合，依次測量計(jì)算并記錄擴(kuò)散器的擴(kuò)散效率；二，從記錄的擴(kuò)散效率數(shù)據(jù)中選擇最大效率的導(dǎo)流板分布，并將此分布確定為導(dǎo)流板的最佳分布。其中：6塊弧形導(dǎo)流板的1-6序列號(hào)是從擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)側(cè)至外測依次排列。計(jì)算模型在數(shù)值模擬中的假設(shè)：(1)計(jì)算流場為穩(wěn)態(tài)流場，個(gè)變量各時(shí)點(diǎn)保持不變。(2)擴(kuò)散器內(nèi)的空氣視為不可壓縮。(3)擴(kuò)散器壁面絕熱，忽略溫度的影響。(4)忽略重力及漏風(fēng)影響。各計(jì)算模型主要邊界條件設(shè)置如下：<本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，使礦井通風(fēng)裝置工作在最佳的工作狀態(tài)，包括在煤礦風(fēng)井井口設(shè)置的軸流抽風(fēng)機(jī)，軸流抽風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量大于礦井所需風(fēng)量，風(fēng)機(jī)設(shè)有可調(diào)整角度的風(fēng)葉，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接有立式擴(kuò)散器，在立式擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，其特征在于，所述節(jié)能調(diào)節(jié)方法包括：確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度和確定導(dǎo)流板的最佳分布；/n所述確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度是，從軸流抽風(fēng)機(jī)額定輸出風(fēng)量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉所處角度開始：/n一，按照降低輸出風(fēng)量、逐次調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，當(dāng)?shù)竭_(dá)或接近礦井巷道額定風(fēng)流量時(shí)，停止調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，記錄每一次調(diào)整的數(shù)據(jù)；/n二，從數(shù)據(jù)中將高于或等于礦井巷道額定風(fēng)流量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度確定為風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度；/n所述確定導(dǎo)流板的最佳分布是，擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)均勻間隔分布設(shè)置至少6塊弧形導(dǎo)流板：/n一，調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉為節(jié)能最佳角度，逐次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)并逐次調(diào)整6塊弧形導(dǎo)流板從兩塊到六塊的分布組合，依次測量計(jì)算并記錄擴(kuò)散器的擴(kuò)散效率；/n二，從記錄的擴(kuò)散效率數(shù)據(jù)中選擇最大效率的導(dǎo)流板分布，并將此分布確定為導(dǎo)流板的最佳分布。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦井通風(fēng)節(jié)能調(diào)節(jié)方法，使礦井通風(fēng)裝置工作在最佳的工作狀態(tài)，包括在煤礦風(fēng)井井口設(shè)置的軸流抽風(fēng)機(jī)，軸流抽風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量大于礦井所需風(fēng)量，風(fēng)機(jī)設(shè)有可調(diào)整角度的風(fēng)葉，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接有立式擴(kuò)散器，在立式擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，其特征在于，所述節(jié)能調(diào)節(jié)方法包括：確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度和確定導(dǎo)流板的最佳分布；
所述確定風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度是，從軸流抽風(fēng)機(jī)額定輸出風(fēng)量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉所處角度開始：
一，按照降低輸出風(fēng)量、逐次調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，獲取每一次調(diào)整的礦井巷道的風(fēng)流量，當(dāng)?shù)竭_(dá)或接近礦井巷道額定風(fēng)流量時(shí)，停止調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度，記錄每一次調(diào)整的數(shù)據(jù)；
二，從數(shù)據(jù)中將高于或等于礦井巷道額定風(fēng)流量的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度確定為風(fēng)機(jī)風(fēng)葉節(jié)能最佳角度；
所述確定導(dǎo)流板的最佳分布是，擴(kuò)散器90度彎頭內(nèi)均勻間隔分布設(shè)置至少6塊弧形導(dǎo)流板：
一，調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)葉為節(jié)能最佳角度，逐次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)并逐次調(diào)整6塊弧形導(dǎo)流板從兩塊到六塊的分布組合，依次測量計(jì)算并記錄擴(kuò)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張洪鵬，宋來智，劉玉德，郝飛，房其賢，彭振生，周廣磊，
申請(專利權(quán))人：淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司岱莊煤礦，華北科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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