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美国罗伯逊ROBERTSON进口抽出式矿用风机:全面解析与应用指南

一、产品简介

美国罗伯逊ROBERTSON进口抽出式矿用风机是一种采用负压抽出式运行模式、专为矿山井下通风设计的高性能防爆通风设备。作为美国Robertson®集团旗下的核心矿用设备之一,该产品广泛应用于煤矿、金属矿山、化学矿山及隧道工程的通风系统,是保障井下作业安全的关键设备。

ROBERTSON抽出式矿用风机的核心在于其隔爆防爆设计高效对旋轴流技术的完美结合。整机严格遵循国家防爆标准与矿山规程设计,采用抽出式负压运行模式,可高效地将井下及作业区域内的瓦斯、煤尘、有毒有害气体抽出,同时引入新鲜气流。风机采用电机与叶轮直联的结构形式,摒弃了传统长轴传动方式,消除了传动装置易于损坏变形的现象,结构紧凑简单、运转平稳、维护方便

二、工作原理

ROBERTSON抽出式矿用风机的工作原理基于负压抽出对旋轴流增压的协同作用。

(一)负压抽出原理

风机采用抽出式工作模式,在井下工作面或需通风区域形成稳定负压场。在负压作用下,作业区域内的瓦斯、煤尘、有毒有害气体及污浊空气被强制吸入风机,经风机加压后通过风筒或回风巷排出至地面,同时引导新鲜空气进入作业区域

(二)对旋轴流增压原理

ROBERTSON抽出式矿用风机采用两级叶轮对旋式结构。两级叶轮分别由容量及型号相同或不同的隔爆专用电动机驱动,两叶轮旋转方向相反——第一级叶轮顺时针方向旋转,第二级叶轮则逆时针方向旋转

当空气流入第一级叶轮获得能量后,经第二级叶轮排出。第二级叶轮兼备着普通轴流风机中静叶的功能,在获得整直圆周方向速度分量的同时,增加气流的能量,从而达到普通轴流风机不能达到的高效率、高风压

(三)气动马达驱动(气动型)

对于气动式抽出风机,由井下压气管道引出压气,通过胶管与风机外壳上的气动马达进气口连接。开启阀门后,压气驱动马达转动,带动风叶轮旋转,叶轮对空气做功,使空气以一定速度排出风机。气动风机无需电力驱动,具有本质防爆等优势

三、核心优势

ROBERTSON进口抽出式矿用风机的核心优势可概括为以下几个方面:

(一)隔爆防爆,安全可靠

风机整机采用隔爆防爆设计,符合矿用防爆标准。隔爆型电动机安装在风机风筒中的隔流腔内,隔流腔具有一定的耐压性能,保证电机与风机流道中含有瓦斯的气体相互隔绝。采用钢制风叶轮和匹配的铜质衬圈,加之有合理的安全间隙,并经过专业的安全防爆检测,使用防爆安全。叶片与铜壁摩擦不会产生火花,符合防爆安全要求

(二)高效节能,性能优异

采用两级叶轮对旋式结构弯掠组合正交三维扭曲叶片技术,大大改善风机的性能参数——效率提高6%~10%,噪音降低10~20dB(A)。全工况运行效率高达85%以上,较传统通风机节能20%~30%。叶片安装角度可根据矿井通风网络参数调节,有5个以上调节角度

(三)反转反风,无需反风道

风机可以反转实现反风,在各种工况条件下反风率达到60%以上,不必另设反风道。这一设计具有节约基建投资反风速度快的优点,对于安装场地面积小或有地面缺陷和滑坡危险的山地以及经常移动的隧道工程都能适应

(四)电机直联,结构紧凑

采用电机与叶轮直联的形式,摒弃一般轴流主扇的长轴传动,消除了传动装置易于损坏变形的现象。结构紧凑简单、运转平稳、维护方便

(五)移动方便,安装灵活

风机下部配有滑橇,上面壳体有挂钩孔,使其移动安装非常方便。对于安装场地面积小或有地面缺陷和滑坡危险的山地以及经常移动的隧道工程都能适应

(六)低噪音运行

因采用合理的安全间隙和优化的叶片设计,风机比同功率的压入式局扇噪音相对较小。采用弯掠组合正交三维扭曲叶片技术,噪音降低10~20dB(A)

(七)性能曲线无驼峰,运行稳定

风机采用特殊设计,性能曲线无驼峰,在任何网络阻力的情况下,均能稳定运行。风机整个运行周期都处于高效区内,运行工况点远离喘振点

(八)适用范围广

风机不仅适用于煤矿,还适用于金属矿山、化学矿山,同时还可供隧道、人防工程及其他应用通风的厂矿

四、技术参数与规格选型

ROBERTSON进口抽出式矿用风机提供完整的产品系列,主要技术参数如下:

(一)基本技术参数

参数项目 规格范围
风量范围 90~12,600 m³/min(约1.5~210 m³/s)
风压范围 46~1,580 Pa
电机功率范围 2.2~450 kW
转速范围 740~2,900 r/min
电压 380/660V(标准)、660/1140V(可选)
叶轮最高全压效率 ≥93%
装置最高全压效率 ≥80%
最高静压效率 ≥75%
反风量 ≥60%(可达65%~85%)
噪声 ≤85dB(A)

(二)典型型号性能参数

FBCZ系列煤矿防爆抽出式轴流通风机技术性能参数

机号 转速(r/min) 功率(kW) 风量(m³/s) 静压(Pa)
8 1,450 5.5 3.2-6.4 100-460
9 1,450 11 3.5-8.8 100-570
10 1,450 15 4.8-12.5 150-900
11 1,450 30 9-23 200-1,080
12 1,450 45 11.5-30 220-1,300
13 1,450 55 14-37 240-1,500
14 1,450 55 18-38 250-1,580

(三)选型要点

在进行ROBERTSON进口抽出式矿用风机的规格选型时,建议遵循以下原则:

1. 风量与风压计算:根据矿井通风网络参数进行通风网络计算,确定所需的风量和风压。产量15万吨/年以上的煤矿选型,应根据煤矿生产能力和矿井通风要求进行通风网络计算合理选择相应的规格

2. 电机电压选择:标准配套电机电压为380/660V,如需使用660/1140V电压的电机,订货时需要说明

3. 叶片角度调节:根据矿井通风网络参数结合风机性能曲线图选择合适的叶片安装角度。在调节范围内,一般叶片安装角度增大时,风量增大,电机功率也随之增大

4. 防爆等级确认:确认风机防爆等级满足矿用防爆标准要求,适用于含瓦斯、煤尘等有害气体的矿井环境

5. 安装方式选择:根据安装场地条件选择地面固定安装或移动式安装。风机下部配有滑橇,上面壳体有挂钩孔,移动安装非常方便

6. 配件配置:风机出厂不配可伸缩性骨架风筒,如需使用订货时需说明增配

五、分类特点

ROBERTSON进口抽出式矿用风机按不同维度可分为以下类别:

(一)按用途分类

  • 主通风机(主扇) :用于矿井地面主要通风,大风量、低风压,如FBCZ系列

  • 局部通风机(局扇) :用于井下掘进工作面局部通风,如FBC系列

(二)按结构分类

  • 单级轴流式(FBCZ系列) :单叶轮加后置导叶,适用于常规通风

  • 对旋轴流式(FBCDZ系列) :两级叶轮对旋结构,风压高、效率高

(三)按驱动方式分类

  • 电动式:由隔爆型电动机驱动,适用于有电力供应的矿井

  • 气动式:由压缩空气驱动,无需电力,具有本质防爆优势

(四)按防爆等级分类

  • 隔爆型:整机隔爆设计,适用于煤矿瓦斯环境

  • 防爆型:符合矿用防爆标准

(五)按安装位置分类

  • 地面抽出式:安装于地面,用于矿井主通风

  • 井下抽出式:安装于井下,用于局部通风

六、应用领域

ROBERTSON进口抽出式矿用风机凭借其防爆安全、高效节能、结构紧凑等独特优势,在以下领域得到广泛应用:

  • 煤矿通风:大、中型煤矿地面抽出式主通风,特别适用于以综采机械为主的大风量矿井

  • 金属矿山:适用于金属矿山的主通风和局部通风

  • 化学矿山:适用于化学矿山的通风系统

  • 隧道工程:适用于隧道施工通风

  • 人防工程:适用于人防工程的通风系统

  • 易燃易爆工矿:适用于含瓦斯、煤尘等爆炸性混合气体的场所

七、安装与使用注意事项

为确保ROBERTSON进口抽出式矿用风机的最佳性能和最长使用寿命,安装与使用过程中需注意以下事项:

1. 安装前检查:安装前应仔细核对风机型号、规格与工况要求是否一致。检查各部件是否完好,确认电机电压与现场电源匹配

2. 防爆要求:风机必须符合矿用防爆标准,整机无火花设计,适用于含瓦斯、煤尘等有害气体的矿井环境。隔爆型电动机应安装在风机风筒中的隔流腔内

3. 叶片角度调节:叶片安装角度可根据矿井通风网络参数进行调节。在调节范围内,一般叶片安装角度增大时,风量增大,电机功率也随之增大

4. 安装固定:风机下部配有滑橇,上面壳体有挂钩孔,移动安装非常方便。对于地面固定安装,应做好基础并确保风机稳固。

5. 风筒连接:如需使用可伸缩性骨架风筒,订货时需说明增配。风筒连接应密封可靠,避免漏风。

6. 定期维护:定期检查风机运行状态,包括振动、噪音、温度和电流。定期检查叶片磨损情况和防爆结构的完好性。

7. 反风操作:风机可反转实现反风,反风量可达正风量的65%~85%。在需要反风时,应按操作规程进行反转操作。

结语

美国罗伯逊ROBERTSON进口抽出式矿用风机凭借其隔爆防爆设计带来的本质安全特性、对旋轴流技术带来的高效节能优势(效率提高6%~10%,节能20%~30%)、电机直联结构带来的紧凑可靠设计、反转反风功能带来的反风量60%以上的安全保障、叶片角度可调带来的灵活工况适应性以及宽广的规格覆盖范围(风量90~12,600m³/min,功率2.2~450kW),已成为煤矿、金属矿山、化学矿山、隧道工程等领域矿井通风的可靠保障。无论是煤矿主通风系统的大风量需求,还是掘进工作面的局部通风,ROBERTSON都能提供专业、可靠的安全通风解决方案。

如需获取更详细的产品资料或进行专业选型咨询,欢迎联系ROBERTSON中国授权服务商——罗伯逊机械(厦门)有限公司。ROBERTSON始终秉持“技术驱动,品质为先”的理念,致力于以进口品质和专业服务,赋能客户提升矿山安全与运营效率。

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