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地面筒仓通风机节能降噪技术改造 贾晓伟 晋城煤业集团沁秀公司岳城煤矿， 山 西 晋 城 048000 摘 要 针 对 筒 仓 风 机 工 况 运 行 条 件 下 噪 音 大 、 能耗高等问题， 提 出 了 基 于PLC变频技术的风机系统改造技术。 通过在通风机前加装变频器、 在通风机口安装降噪格柵等方式,达到节能降噪的目的。经过现场试运行， 风机的 节能率可以达到27以上， 筒 仓 5 2 0m范围内噪音均降至80 dB以下， 达到了规程规定的相关要求。 关键词 通 风 机 节 能 降 噪PLC变频 中图分类号TD44 文献标识码A 文章编号 1003-773X201912-0154-02 总第200期 机械管理开发 Total 200 2019 年第 12 期________________MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT__________________N〇.12, 2019 实践与应用 DOI10.16525/l4-1134/th.2019.12.068 1现场概况 A矿地面有5 个筒仓,每个筒仓高度30 m,筒仓 直 径 10 m,每个筒仓有2 个通风机， 由来自地面6 kV 变电站的2 回线分别对电机进行供电。 当煤仓装煤的 时候， 现场必须由值班人员攀爬至筒仓顶部， 手动打 开通风机开关， 此时通风机启动加速运行， 噪音持续 在 85 95 d B左右， 对作业人员危害较大， 同时针对不 同的瓦斯浓度， 风机长期以50 H z工频运行,造成了 很大的能源浪费。 因此对筒仓通风机进行节能降噪技 术改进， 使其周围噪音降至规程要求[ 1 ] 。 2研究内容 建立局扇风机在线监控系统，能够在生产过程 中随时掌握筒仓内瓦斯的浓度，根据浓度大小通过 P L C自动控制风机转速，避免通风机长期连续空负 荷运转造成的资源浪费，同时通过降低电机转速和 增加降噪设备，降低通风机在运行过程中发出的高 频噪音。 目前筒仓局扇系统设备基本布置见图1。 3实施方案 3 . 1 变频控制设计 当前每台通风机有2 台电机，采用普通防爆开 关控制的方式， 通风机采用直接上电的方式工作， 通 风机一致运行在工频， 在筒仓内瓦斯浓度低的时候， 无法实现节能和降噪。 因此在通风机配备变频器， 通 过实时检测筒仓内的瓦斯浓度，来调节通风机的运 行频率,实现变频节能和降噪， 如 图 2 所示。 每个通风机有2 个 15k W的电机， 电压等级380V， 考虑到变频运行时2 台电机同时运行， 故设计用1台 36 k W的变频器同时对2 台电机进行变频控制[a。 3 . 2 降噪设计 通风的噪音来自于电机和风机，当前的控制方 式仅通过开关实现电机的开停。可通过电机的变频 收稿日期2019-07-22 作 者 简 介 贾晓伟（ 1983 ） ， 男 ， 毕业于河南理工大学采矿工 程专业， 机电助理工程师。 接近开关 图1局扇系统设备布置图 l i 变频器 局 扇 风 机 i 【电机1 电机2 j 图2变频控制示意图 运行， 在需求风量不大的情况下， 降速运行， 有效降低 通风机的运行噪音， 同时在通风机口安装降噪格栅。 4现场验证 4 . 1 节能分析 风机使用过程中针对工频运行以及变频运行两 方面进行能耗对比， 根据现场变频器输出功率统计， 分别选取不同频率下的风机功率输出如下页表1。 节 能计算公式 实际节能率d/V P j / A x 100， 根据 上述公式建立改造前后节能率如下页表2。 根据筒仓风机实际使用情况可知 改造前， 在瓦 斯浓度值介于〇.1〇.3区间时，风机工频以额定 功率一半运行， 即一直保持在7.2 k W,当瓦斯浓度值 超 过 0.3时 ， 风机工频以额定功率运行， 即功率一 直保持在14.4 k W;改造后， 风机保持变频运行， 随着 瓦斯浓度的上升，功率从最低1.8 k W开始变化， 直 到达到最大功率14.4 k W运行。根据筒仓内瓦斯实 际浓度值日常绝大多数时间是维持在0.1左右， 故 综合考虑节能率可以达到27以上。 4 . 2 降噪结果分析 根据噪音软件测试，改造前后风机周围噪音分 2019年第丨2 期贾晓伟地面筒仓通风机节能降噪技术改造 155 表 1改造前后风机运行参数统计表 表 3改造前后风机噪音分贝值统计表 dB 均 降 至 80 d B以下， 根据 煤炭安全规程 对局部通 风机周围噪音要达到85 d B以下的规定，改造后已 满足规程要求气 5结论结论 通过项目改造， 筒仓周围噪音实测值在10 80 dB 范围内， 有效改善了职工的工作环境； 通过变频调 速 技 术 节 能 率 达 到 2 7 以 上 ，电 机 实 际 功 率 15 k W， 按一台风机每天运转24 h， 每 年 工 作 182 d， 电 费 1 元 /k W h,5 台风机计算， 节能率27计 算 ， 则每 年可节省费用8.77万元， 具有良好的经济效益和社 会效益。 参考文献 [ 1 ] 肖辉进， 谷明汉.面向降噪的罗茨鼓风机设计[J]. 江西煤炭科 技，2 _ 5 27-28. [ 2 ] 张惠忠， 张德强.超低噪声轴流通风机的研制[J].风机技术， 1998459-61. [ 3 ] 高文， 唐东平， 谢保良.670t/h锅炉引风机节能技术改造[J].煤 炭科学技术，2002 1 65-67. 编 辑 贾 娟 ） Technical Re of Energy Saving and Noise Reduction for Fans in Ground Silos Jia Xiaowei Yuecheng Coal Mine of Qinxiu Company, Jincheng Shanxi 048000 Abstract Aiming at the problems of high noise and high energy consumption under the condition of silo fan operation, this paper puts forward the fan system transation technology based on PLC frequency conversion technology, which can save energy and reduce noise by installing frequency converter in front of the fan and noise reduction grid at the fan outlet After field trial operation, the energy saving rate of the fan can reach 27 or more, and the noise of the silo can be reduced to less than 80 dB in the range of 5-20 meters, which meets the relevant requirements stipulated in the regulations. Key words fan; energy-saving and noise reduction; PLC frequency conversion 上 接 第 7 3 页 ） Study on Optimization of Driving Roller of Belt Conveyor 项目筒仓顶部筒仓底部仓库门口 改造前 958768 改造后756854 改造前后对应瓦斯浓度 风机运行频率 /Hz 风机运行功率 /kW 改造前T. 频运行 大于0.55014.4双台电机） 0.40.55014.4双台电机） 0.30.45014.4双台电机） 0.2 〜0.3507.2单台电机 0.1 〜0.2507.2单台电机 小于0.1507.2单台电机） 改造后变频运行 大于0.55014.4 0.4〜0.54510.5 0.30.4407.4 0.20.3355.0 0.1 〜0.2303.2 小于0.1251.8 表 2改造前后风机节能降耗统计表 瓦斯浓度改造前风机频率,ZVkW改造后风机频率，PAW节能率 大于0.514.414.40 0.4-0.514.410.527 0.3〜0.414.47.451 0.2〜0.37.25.030 0.1 〜0.27.23.256 小于0.17.21.875 贝值对比如表3。 根据上表可以看出改造后筒仓周围噪音分贝值 Li Hongjun Datong Coal Mine Group Co., Ltd., Datong Shanxi 037000 Abstract The simulation analysis model of the driving roller under the stress condition is established by using the ANSYS simulation analysis software, and the stress and strain condition of the conveyor driven roller under the action of the impact force are analyzed, and the structural optimization scheme is put forward. The practical application shows that the optimized driving roller not only reduces the self-structure quality, but also greatly enhances the structural strength of the roller, optimizes the stress distribution, and improves the stability and the safety of the conveyor during operation. Key words belt conveyor; drive roller; optimization research; ANSYS