一、礦用對旋軸流（liú）通風機（jī）的變頻改（gǎi）造的必要性

長期以來，煤礦由於受複雜的生產條件和環境影響，在礦用設備選型上（shàng）都采用功率比較大的型號，電機全速運行，大馬拉小（xiǎo）車現象非常普遍，耗能十分嚴重。如何（hé）以技術進步和技術創新為先導，降低企業的生產成本，提高勞動生產率是煤（méi）炭生產企業需要解決的迫切課題。

煤礦主通風（fēng）機是（shì）煤礦的四大主要設備之一，作為礦井主通風，它每天24小時不停地運轉，是整個礦井的“呼吸”係統。然而隨著開（kāi）采及掘進的不斷延（yán）伸，巷（xiàng）道延（yán）長，所需的風量也將不（bú）斷增加，風機所用功率也將加大。四季的交替，冷熱的變化，所需的風量也需（xū）不（bú）斷調節（jiē）。但煤礦（kuàng）原根據（jù）反風及開采後期運行工況所設計的通（tōng）風機及拖動的電動機的功率，通常遠大於煤礦正常生產（chǎn）所需的（de）運行功率。

礦井一般按開采（cǎi）各階段中通風最困難時（shí）期選擇（zé）風機型號。一般礦山選型時，按實（shí）際通風參數配備（bèi）電機（jī）功率，計算方法如下：

N-所需電（diàn）機功率，係（xì）指I，II級電機的總功率（kW）；

Pst－礦井最困難時期（qī）總阻力（Pa） ；

Q－礦井（jǐng）最困難（nán）時期總風量（m3s）；

ηst－按Pst、Q參數查本樣（yàng）本（běn）的實際運行工況效（xiào）率；

K－功率貯備係數，一般取K＝1.1～1.15。

傳（chuán）統的（de）調節係統，是根據風量所需的多少，靠調節風門、葉片角度來實（shí）現的。從通風機選型的過程和煤炭（tàn）生產的實際情況，通風機恒速運行存在以下幾個問題: 

1．電能的嚴重浪費

大型煤礦的服務年限大多（duō）在幾十（shí）年以上，投產（chǎn）初期到井田穩定開采一般在十年以上，但是（shì）一般主扇風機設（shè）計上餘量特別大，在（zài）相當長的時間主扇風機一直處在較輕負載下運行。由於煤礦主扇風機一（yī）般采（cǎi）用檔板調節，因此造成能源浪（làng）費，增加了生產成本（běn）。

　　2、啟動困難（nán），機械損傷嚴（yán）重

　　主扇風機采用直接（jiē）啟（qǐ）動，啟動時（shí）間長，啟動電流大（dà），對電動機（jī）的絕緣有著較大的威脅，嚴（yán）重時甚（shèn）至燒毀電動機。而（ér）高（gāo）壓電動機（jī）在啟（qǐ）動過程中所產生的單（dān）軸轉矩現象使風機（jī）產生較大的機械振動應力，嚴重影響（xiǎng）到電動機、風機及其它機械（xiè）的使用壽命。

　　3、自動化程度低

　　主扇（shàn）風機依靠人工調節檔板（bǎn），更不具備風量（liàng）的自動實時調（diào）節功能，自動化程度低。在故障狀態（tài）下，如風流短（duǎn）路（lù），將對礦井正常生產造成嚴重（chóng）影響。

　 變頻調速器作為一種新型的電力變換裝置，已成熟地應用到工業生產的各個方麵，不但啟動容易，節能效果顯著，而且對電機保護（hù）功能齊全。因此，為保證礦井生產（chǎn）的安全，降低生產成本，提高自動化程度，對礦井通風機的變頻改造就成為勢在必行的工程了。

二、對旋軸流通風機（jī）的特點

兩級的軸（zhóu）流通（tōng）風機中，有（yǒu）一種很好的設計方案。它是將一個葉輪裝在另一個葉輪（lún）的後麵，而葉輪的轉向彼此相反，稱為對旋型軸流通風機（jī），或對置式軸（zhóu）流風機。

煤礦對旋風機因其主要由該通風（fēng）機采用兩級葉輪對旋式結構，兩級葉輪分別（bié）由容量及相同型號（hào）電動機驅動，兩個葉輪旋轉方向相反，從進風口看，第一級葉輪順時（shí）針方向（xiàng）旋轉，第二級葉（yè）輪則逆（nì）時針方向旋轉。當（dāng）空氣流入第一級（jí）葉輪獲得能量後（hòu）並經第二級葉輪排出，第二級葉輪（lún）兼備普通軸流風機中靜（jìng）葉的功能，在獲得整直圓周方向速度風量同時，增（zēng）加氣流的能量，從（cóng）而達到普通軸流式通風機（jī）不能達到的高效率，高風壓。

它與普通軸流風機相比有（yǒu）以下幾個優點

1)可（kě）以省略導（dǎo）葉，因而具有（yǒu）較短的結構尺寸。

2) 傳動效率高。葉輪直接安裝在電機軸上，改變了傳統的傳（chuán）動結構，既（jì）避免了傳動裝置的頻繁損壞，消除了能量損耗，也提高了風機裝置（zhì）的傳動效率，同（tóng）時也提高了使用效率。對旋軸流式通風機因為沒有靜葉,不（bú）存在靜葉損失,因此,其（qí）效率比普通通風（fēng）機要高；

3) 對（duì）旋軸流式通風機（jī）具有較大的逆向送風量,其一般可達70%～80% ,而普通通風機的逆向送風量僅為30%～40%；

4)軸流對旋風機使用靈活。對旋風（fēng）機兩級工作輪分別由（yóu）兩台電機驅動，因而對旋風機對應不（bú）同的（de）使用狀態（tài），可進行各式各（gè）樣的組合，使其中一級空轉可組成前導加動葉級或動葉加後導葉級，亦可配備一個靜葉作為附（fù）件，可以調節柵（shān）距以實現變風（fēng）量調節（jiē）。對旋風機可變轉速和兩轉子的轉速比來調節流（liú）量，這是對旋風機所特有的。

三、礦用對旋軸流通風機的變頻改造的案例