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新一代FKZ、FBCDZ(K、DK)系列矿用节能风机
一、概述
新型FKZ、FBCDZ(K、DK)系列矿用节能轴流通风机,是在原K系列矿用节能风机的基础上,通过技术改进、完善结构,提高效率和扩大机号而设计成功的。该系列风机运转效率更高、噪声更低,性能范围更大,与矿山通风网路匹配效果更好,因此节电效果更为显著。同时主风筒内设有稳流环防喘振装置,特性曲线无驼峰,可保证多风机联合工作的稳定性,风机在任何阻力状态下都可稳定运转。
为扩大该系列风机的性能覆盖范围,满足各类大中小型金属矿山的通风需要,使低、中、高阻力和大、中、小风量的各类型通风网路,均可选到在高效区运转的主扇、辅扇和多级机站风机,该系列风机采用多种轮毂比、单机和对旋两种结构型式(即分为FKZ、FBCDZ(K40、K45和DK40、DK45、DK54、DK62)六种。FKZ(K)系列分别采用4、6、8极电机为三种转速,FBCDZ(DK)系列分别采用4、6、8、10和12极电机为5种转速,总共可组成700个规格型号,加上轮毂可从0.40~0.62之间连续变化,总共可组成16000个规格型号,形成了一个庞大的风机系列群,可与全国任何金属矿山的通风网路合理匹配,从而获得运转高效率。
新型FKZ(K)系列和FBCDZ(DK)系列风机性能范围和主要技术参数,分别见表1~表2。表中所列参考重量为包括电机和扩散器的整机重量。
FKZ(K)系列矿用节能轴流通风机结构示意图和外形尺寸表,分别见图5和表3、表4。
FKZ(K)系列系列矿用节能轴流通风机结构示意图和外形尺寸表,分别见图6、图7和表5、表6、表7。
新一代FKZ、FBCDZ(K、DK)系列矿用节能风机的型号表示方法(举例)如下:
二、风机型号新、旧表示方法的对应关系
根据国家有关文件规定,我公司将原有K40、K45、DK40、DK45等多种系列的通风机型号进行了统一标示。风机型号新旧表示方法对应关系如下表:
三、用途
该系列风机是专门根据冶金、有色、黄金、化工、建材和核工业等各类金属矿山通风的需要设计的,可做为主扇、辅扇通风,既可安装在地表,也可安装于井下,适宜于多风机联合运转,是多风机串并联和多级机站通风系统中各级机站理想的机站风机。也适用于大型车间、隧道、人防工程等场合的通风换气。
四、特点
1、采用**的空间扭曲机翼型叶片,按“三元流”理进行风机的气动设计,因此气动效率高,这是风机节能的前提与基础。
2、性能范围宽广,规格型号齐全,能够与各种阻力和风量类型的矿山通风网路很好匹配,可保持长期高效运转,实际节能效果极为明显。
3、设有稳流环防喘振装置,特性曲线无驼峰,没有喘振危险,在任何阻力状态下均可安
全稳定运转,特别适于多风机联合运转。
4、采用电机与叶轮直联的*简结构,整体稳定性好,安装方便,维修容易,装置局阻低。比皮带和长轴的传动效率高,没有传动故障,没有断轴危险,轻度地基下沉和滑移不影响正常运转。
5、结构紧凑,防潮性能好。风机主体采用钢板、型钢组焊结构,叶片为中空钢板材料,叶柄采用中碳合金钢调质热处理,叶片及整体强度高,抗井下爆破冲击波的能力强,可安装在地表,也适合安装于井下,特别适于作为多级机站通风系统的机站风机。
6、可直接反转反风,反风率大于60%,不需要修筑反风道。
7、叶片安装角可调,可根据矿井生产的变化,随时调节风机工况。
8、土建工程量很小,可节省大量基建投资。
9、运行噪音较低,如有特殊要求时,可配带阻抗性消声器,进一步降低运行噪声。
五、风机的结构
1、FKZ系列矿用节能轴流通风机采用直联型结构,通风机主机体采用钢板、型钢组焊而成,电机和叶轮放置其中,结构紧凑,整体稳定性好。主机体设有稳流环装置,使风机的特性曲线无驼峰,避免喘振危险。风机由集流器、主机、扩散器、扩散塔(有时需要扩散塔)等4部分组成。
2、FBCDZ系列矿用节能轴流通风机为Ⅰ、Ⅱ两级叶轮靠近安装在Ⅰ、Ⅱ两级电机上,形成互为反向旋转的对旋式结构。风机由集流器、Ⅰ级主机、Ⅱ级主机、扩散器、扩散塔(有时需要扩散塔)等5部分组成。
3、FKZ、FBCDZ系列风机№12型及№12型以下的主机采用整体式结构。№12型及№12型以上的主机全部为上、下对开式结构,即将主机壳水平解体,在主机壳水平解体缝上、下焊接水平法兰,水平法兰之间采用密封胶垫,以达到严密的密封效果。
六、扩散器
FKZ系列矿用节能轴流通风机作为主扇和机站风机时,一般应配带专用扩散器。地表主扇配带扩散器可将部分动压转化为静压,降低出口动压损失,以达到节能的目的。安装于井下的风机配带扩散器,既可降低局阻系数,又可降低扩散器出口动压值,从而可大幅降低风机装置的局部阻力,节省通风电耗。
我公司生产的矿用节能轴流通风机均有专用配套扩散器。扩散器入口法兰与风机出口法兰采用螺栓连接。
七、风机选型
在主扇风机选型时,应首先确定所需风机的风量Qf 和压力Pf 。利用全压特性曲线进行
风机选型时,以所需风机的全压为依据,该全压值应包括扩散器塔出口动压损失(抽出式)或出风井口的动压损失(压入式);而利用静压特性曲线进行风机选型时,以所需风机的静压为依据,该静压值不包括出口动压损失。
也可以先按公式R=Pf/Qf2,求出工作风阻R,在P~Q特性曲线图上画出工作风阻R曲线,再按与上述工况点法相似的方法,来确定所需风机的规格和安装角。
八、配用电机
该系列风机所配用的电机,单机功率在250kW以下时,配套Y3系列三相异步电动机,额定电压380V/660V;对于单机功率在250kW以上者,可配套Y3或YB系列高压三相异步电动机,额定电压为6000V或10000V。防护等级为IP54或IP55(即封闭式),适应直联传动和安装与矿井内输送含有炮烟、粉尘和湿度大的空气。
表2和表3中所列各规格风机配用电机的功率,是按风机的*大一个安装角的功率*高的工况点确定的。如果用户不需要用*大一个安装角,则应根据在风机的服务年限内实际功耗*高的工况点,按下列公式计算:
式中:
N—风机配用电机功率,kW;
Q—功耗*高的工况点的风量,m3/s;
P— 功耗*高的工况点的全压,Pa;
ηt—功耗*高的工况点的全压效率;
Pst—功耗*高的工况点的静压,Pa;
ηst—功耗*高的工况点的静压效率;
K—电机备用系数,K=1.15~1.25(小电机取大值,大电机取小值)。
风机配用电机功率N的计算值,一般不等于电机的某一额定功率,这时应取比N略大的某一额定功率为电机功率。
九、配套专用保护启动柜
可根据用户需要,各规格风机出厂时均可配套供应专用保护启动柜。该电控装置对电机过载、失压、短路和其他故障均能可靠保护。其中设置有可快速实现电机反转的装置,当需要风机反转反风时,先按停止按钮,待风机停转后再按反转按钮即可。
十、风机的反风
1、FKZ系列矿用轴流通风机的起动方式为通过电控柜直接或降压起动;当风机需要反风时,首先使风机断电,其次通过电控柜或刹车装置使风机立即停转,之后反向起动风机,以此使风机的风流方向反向。
2、FBCDZ系列矿用轴流通风机Ⅰ、Ⅱ两级风机的叶片安装角互为反向,两级叶轮的旋转方向相反。起动方式一般为先起动第Ⅰ级主机,待其达到额定转速后再起动第Ⅱ级主机;当风机需要反风时,首先使两级主机同时断电,其次通过电控柜或刹车装置使第Ⅱ级主机叶轮立即停转,之后反向起动第Ⅱ级主机,待其达到额定转速后用同样的方法再反向起动第Ⅰ级风机,以此使风机的风流方向反向。
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