电机被一特殊的密闭腔密闭,使电机不仅能够通过进、出气翼管从风道之外获得新鲜风流来冷却,而且有效地防止了因电气火花点燃瓦斯而引起瓦斯煤尘爆炸事故。
4.2针对电机的防爆问题
针对对旋风机的工作环境,电机的防爆是最重要的问题。当然首先应该选用YB系列防爆电机,其次就是隔离电机。隔离同样采取上述结构图中的方式,相对I级主风流道而言,I级隔流腔内气体处于正压状态,主风流道的含瓦斯气体的污风不可能向I级隔流腔泄漏,I级隔流腔内的I级电动机始终处于新鲜风流下工作,不存在安全隐患;而II级主风流道的风流则处于正压状态,远高于II级隔流腔中的静压,因此,II级主风流道中含瓦斯气体的污风可能向II级隔流腔中泄漏,其泄漏有3个途径:①隔流腔焊缝不连续、不严实,导致瓦斯从焊缝处内泄;②电动机安装面及隔流腔后盖处密封不好,导致瓦斯内泄;③电动机轴承处泄漏。前两种情况可以通过加强焊接质量、电动机安装面加强密封等技术措施解决,但对轴承处的泄漏,可以采用负压腔体结构,负压腔安装在II级电动机轴伸端的轴承前端,通过负压腔的安装,可以使II级电机隔流腔内的气压大于流道内的压力,有效的防止了有害气体进入II级隔流腔,解决了II级隔流腔内瓦斯的超限问题[5]。
4.3针对电动轴伸端轴承使用寿命短的问题
经研究也提出了一些整改措施。对旋风机在运行时轴承不仅承受径向力,尤其对于高压风机轴承还承受着很大轴向力。长期在这种情况下工作就会导致轴承烧坏、抱轴的危险。通过合理设计轴承室的结构,改进轴承结构的方式,合理选用耐高温的润滑脂,来防止轴承的损坏,延长轴承的使用寿命,从而延长了风机的使用寿命。
4.4针对轴流式通风机后级电机容易烧坏的问题
后级电机容易烧坏,从现场电机烧毁的情况来看,主要原因:一是长距离送风时风量减少,电机冷却效果不好;二是长距离送风时,II级电机的负载增大,超载运行。因此,在解决电机烧毁问题时,必须从这三个方面入手:第一,可以通过提高电动机的散热效果着手,这一点,上面已经阐述过。第二,改进叶型结构,防止电机超载运行。第三,合理分配风机前后两级叶轮的压力负载。改进前后的风机性能功率曲线图3。由图中可以看出改进设计后,一级风机的最大功率有所增大,而二级风机的最大功率减少,减小的幅度大于一级叶轮增大的幅度。当通风阻力(距离)发生变化时,第一级风机的负载首先达到最大值,然后逐渐减小,而第二级风机的负载随通风距离的增大而增大,直至达到最大值,然后通风阻力再增大时,第二级风机的输出功率将逐渐减少,输出功率最大值不超过额定功率的95%,使II级电机输出功率永不过载[8]。
4.5针对如果没有消声装置,风机噪声大的问题
风机只要运转,就会有噪声,风机的噪声的大小也是衡量一个风机好坏的标准。通风机在工作时,产生的噪声主要包括空气动力性噪声和机械性噪声。其中,空气动力性噪声的强度最大,是通风机噪声的主要成分。空气动力性噪声又包括旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声属于偶极子声源,它主要与叶片数和转速有关,其强度大致与速度的10次方成正比。涡流噪声的强度与气流速度的6次方成正比。从通风机噪声产生的机理及其特性可以看出,最优化的气动性能设计是获得最低空气动力性噪声的根本方法。此外,其通流部位的合理设计与匹配不但可以获得较高的效率,而且其噪声也可得到控制。可以通过增加叶栅气动力载荷,尽可能降低圆周速度,适当减小轮毂比,降低轴向速度,不等间距动叶和合理的叶片数,合理的轴向间隙和径向间隙,采用弯掠叶片的方法来降低风机噪声。上面是从声源上控制噪声,为了防止噪声的传播,可以从传播体途径上控制噪声。对于局扇,在通风机辐射的噪声中,其进出口部位辐射的噪声强度最大。抑制这部分噪声最有效的措施是在通风机的进出气口安装消声器。目前在市场上的消声器很多,对旋风机应用较多的是穿孔板消声器。消声材料夹放在风机的内筒和外筒之间,内筒为微穿孔板结构,内筒可以从外筒中抽出,方便消声材料的更换或者清洗。消声材料的安装如图4。
对于主扇,一般采用加装隔声罩或盖风机房。加装隔声罩就是将通风机用密闭的罩包围起来,罩内可加吸声结构,噪声在罩内多次反射,大部分声能被吸收,使噪声大大降低。现场采用较多的是盖风机房,在房内采取隔声、加消声器等措施,这样机房内的噪声虽然较大,但外界噪声则小得多。
5结论
只有很好的掌握对旋风机的特点以及可能存在的问题,风机的设计才能优化,风机设计的优化不仅对煤矿的安全生产提供了有效的保障,同时也可以提高风机的效率,为国家节约了大量的不必要的浪费。本文所说的一些对旋风机的特点都是在实践应用中总结出来的,并且都得到了相应的解决。