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[摘 要]矿井生产会造成巨大的能耗，尤其是矿井中的通风机，在提倡节能降耗的今天，对矿井通风机采取有效的变频技术和节能措施是势在必行的。
[关键词]矿井通风机 变频技术 节能措施 变频调速 节能降耗
中图分类号：TP2 TD7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）25-0018-01
随着环境破坏状况日益严重，人们对节能降耗这个观念越来越重视。矿井生产会造成巨大的能耗，尤其是矿井必备的通风机、水泵等设备，它们功率大且运行时间长，是矿井耗能巨大的主要原因。因此，如何提高矿井通风机效率，减少通风机能耗就成为了现今社会的一个急需解决的问题。矿井通风机的作用是负责输送新鲜空气到井下、排除井下的污浊气体和粉尘，从而确保矿井生产的安全。而在矿井通风机中使用变频技术，不仅可以提高通风机的效率从而节省能源，而且能有效管理通风机的运作，还可以防止安全事故发生等。可见，矿井通风机变频技术的节能优势十分明显。因此，本文就阐述变频技术对矿井通风机节能的重要性，对矿井通风机变频技术的优势进行分析，还有针对性地提出一些矿井通风机的节能措施。
一、变频技术对矿井通风机节能的重要性
电动机的变频调速是通风机节能降耗工程的重中之重。想对通风机进行节能，我们可以通过采用高效率、低能耗的电动机来实现。但在实际情况下，电动机的负荷是不断变化的，也就是说有部分时间电动机是保持轻负荷状态运行的。轻负荷状态下的电动机运作效率低，但耗能不小，从而造成能源的浪费。对于这种能耗，高效率的电动机也无法对其进行节能降耗，因此我们需要用到变频技术，使电动机按照负载的需要保持在最佳频率范围内运行。从节能降耗方面来看，变速调节是最有效的调节方式。
二、矿井通风机变频技术的优势
随着科学的发展，变频技术的使用变得越来越普及，大至工业设备上小至家用电器上都用上了变频器，变频器的作用有调速、节能和软启动，而变频技术在矿井通风机运用的优势更加明显，矿井通风机变频技术的优势主要在于：
（一）调速效率高，变频调速在电动机的频率变化后，基本能保持在额定转差率附近运作，不会增加的转差损失。变频技术能有效减少电动机调速时的能量损耗，除了在变频调速时产生的变流损失，才会增加电动机的损耗，降低相应的效率。
（二）调速范围广，实现了风量的自动控制。变频调速使电动机在整个调速范围内，一般从10：1（50～50Hz）到20：1（50～2.5Hz）之间都能保持很高的调速装置效率。
（三）调节精度高，有助于节能效果的提高，还提高了通风机的安全性能。
（四）安全经济，在变频调速装置发生故障时，就会自动停止变频工作，由电网直接供电，转用其他常规的节能方式，这有利于提高通风机运作的安全性和经济性。
（五）使用方便，根据矿井对通风效果的实际需要，可以随时通过变频调速调整通风机的风量。
（六）变频技术能够同时改变变频器输出电压和频率，因此能有效减少电动机的过热情况发生，从而降低故障发生率。
三、矿井通风机的节能技术措施
（一）通风机节能的原理
通风机产生巨大的能耗，而这些能耗主要取决于通风机的工作效率，而通风机的效率则受工艺所需风量、风压，系统效率和运行时间等因素影响。因此，通风机节能降耗的基本原理就是，在满足通风机工艺基本要求的前提下，通过对系统效率、运行时间等因素的调整，最大限度地使通风机的能量损耗降低。
（二）通风机及其系统的节能措施
根据以下通风机能量损耗W的计算公式，其中K指与气体密度有关的系数；P指工艺所需要的风压（Pa）；Q指工艺所需要的风量（m3/s）；t指通风机运作时间；η指通风机系统的效率（%）。然后我们可以总结出，通风机系统节能可以通过以下几种途径实现：
1.降低工艺所需要的风压P；
2.减少工艺所需要的风量Q；
3.减少通风机的运作时间t；
4.提高通风机与电动机之间的传动效率；
5.提高通风机到达井下的有效风量率；
6.合理调节通风机的运行工作状况等。
（三）变频节能调节
以上我们已经说过到，变频节能调节是节能效果最好的调节方法，而变频节能调节方式分以下两种：
1.直接通过改变通风机的转速，改变通风机的通风流量。
2.在保证通风流量不变的前提下，通过调节轴流风机可动叶片和变频设备两种方法，对通风流量进行调整，使通风机达到最佳的效率。
结束语
总而言之，在矿井通风机的节能工程中运用变频技术，不仅可以达到节能损耗的目的，还能够得到良好的经济效益。在采取矿井通风机节能技术措施时，除了按照上述的途径外，还需要重视变频技术的运用。在变频技术已经相对成熟的今天，它已经可以使设备的运行效率得到大幅度的提高，其节能降耗的优势十分显著。因此，我们应该将变频技术广泛使用到矿井通风机中，为全社会节省更多的能源，同时带给社会更大的经济效益，为保护环境、节能损耗提供最大程度的帮助。我们在使用变频技术时，应该不仅要从实践中积累经验，还要借鉴国内外优秀的变频技术和节能理论，不断研究总结出更好的节能措施。
参考文献
[1] 刘素云.基于变频技术的矿井通风机改造[J].中州煤炭，2009（4）：63-66.
[2] 朱宏，李中华，李继平.浅析煤矿通风系统优化改造技术的应用[J].煤炭工程，2008，8：56-58.
[3] 商坤，王建军.变频调速在煤矿矿井通风机上的应用[J].煤矿安全，2006（7）.
作者简介
赵科喆，单位：同煤集团煤峪口矿通风区，山西，大同，研究方向：矿井通风。
[关键词]矿井通风机 变频技术 节能措施 变频调速 节能降耗
中图分类号：TP2 TD7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）25-0018-01
随着环境破坏状况日益严重，人们对节能降耗这个观念越来越重视。矿井生产会造成巨大的能耗，尤其是矿井必备的通风机、水泵等设备，它们功率大且运行时间长，是矿井耗能巨大的主要原因。因此，如何提高矿井通风机效率，减少通风机能耗就成为了现今社会的一个急需解决的问题。矿井通风机的作用是负责输送新鲜空气到井下、排除井下的污浊气体和粉尘，从而确保矿井生产的安全。而在矿井通风机中使用变频技术，不仅可以提高通风机的效率从而节省能源，而且能有效管理通风机的运作，还可以防止安全事故发生等。可见，矿井通风机变频技术的节能优势十分明显。因此，本文就阐述变频技术对矿井通风机节能的重要性，对矿井通风机变频技术的优势进行分析，还有针对性地提出一些矿井通风机的节能措施。
一、变频技术对矿井通风机节能的重要性
电动机的变频调速是通风机节能降耗工程的重中之重。想对通风机进行节能，我们可以通过采用高效率、低能耗的电动机来实现。但在实际情况下，电动机的负荷是不断变化的，也就是说有部分时间电动机是保持轻负荷状态运行的。轻负荷状态下的电动机运作效率低，但耗能不小，从而造成能源的浪费。对于这种能耗，高效率的电动机也无法对其进行节能降耗，因此我们需要用到变频技术，使电动机按照负载的需要保持在最佳频率范围内运行。从节能降耗方面来看，变速调节是最有效的调节方式。
二、矿井通风机变频技术的优势
随着科学的发展，变频技术的使用变得越来越普及，大至工业设备上小至家用电器上都用上了变频器，变频器的作用有调速、节能和软启动，而变频技术在矿井通风机运用的优势更加明显，矿井通风机变频技术的优势主要在于：
（一）调速效率高，变频调速在电动机的频率变化后，基本能保持在额定转差率附近运作，不会增加的转差损失。变频技术能有效减少电动机调速时的能量损耗，除了在变频调速时产生的变流损失，才会增加电动机的损耗，降低相应的效率。
（二）调速范围广，实现了风量的自动控制。变频调速使电动机在整个调速范围内，一般从10：1（50～50Hz）到20：1（50～2.5Hz）之间都能保持很高的调速装置效率。
（三）调节精度高，有助于节能效果的提高，还提高了通风机的安全性能。
（四）安全经济，在变频调速装置发生故障时，就会自动停止变频工作，由电网直接供电，转用其他常规的节能方式，这有利于提高通风机运作的安全性和经济性。
（五）使用方便，根据矿井对通风效果的实际需要，可以随时通过变频调速调整通风机的风量。
（六）变频技术能够同时改变变频器输出电压和频率，因此能有效减少电动机的过热情况发生，从而降低故障发生率。
三、矿井通风机的节能技术措施
（一）通风机节能的原理
通风机产生巨大的能耗，而这些能耗主要取决于通风机的工作效率，而通风机的效率则受工艺所需风量、风压，系统效率和运行时间等因素影响。因此，通风机节能降耗的基本原理就是，在满足通风机工艺基本要求的前提下，通过对系统效率、运行时间等因素的调整，最大限度地使通风机的能量损耗降低。
（二）通风机及其系统的节能措施
根据以下通风机能量损耗W的计算公式，其中K指与气体密度有关的系数；P指工艺所需要的风压（Pa）；Q指工艺所需要的风量（m3/s）；t指通风机运作时间；η指通风机系统的效率（%）。然后我们可以总结出，通风机系统节能可以通过以下几种途径实现：
1.降低工艺所需要的风压P；
2.减少工艺所需要的风量Q；
3.减少通风机的运作时间t；
4.提高通风机与电动机之间的传动效率；
5.提高通风机到达井下的有效风量率；
6.合理调节通风机的运行工作状况等。
（三）变频节能调节
以上我们已经说过到，变频节能调节是节能效果最好的调节方法，而变频节能调节方式分以下两种：
1.直接通过改变通风机的转速，改变通风机的通风流量。
2.在保证通风流量不变的前提下，通过调节轴流风机可动叶片和变频设备两种方法，对通风流量进行调整，使通风机达到最佳的效率。
结束语
总而言之，在矿井通风机的节能工程中运用变频技术，不仅可以达到节能损耗的目的，还能够得到良好的经济效益。在采取矿井通风机节能技术措施时，除了按照上述的途径外，还需要重视变频技术的运用。在变频技术已经相对成熟的今天，它已经可以使设备的运行效率得到大幅度的提高，其节能降耗的优势十分显著。因此，我们应该将变频技术广泛使用到矿井通风机中，为全社会节省更多的能源，同时带给社会更大的经济效益，为保护环境、节能损耗提供最大程度的帮助。我们在使用变频技术时，应该不仅要从实践中积累经验，还要借鉴国内外优秀的变频技术和节能理论，不断研究总结出更好的节能措施。
参考文献
[1] 刘素云.基于变频技术的矿井通风机改造[J].中州煤炭，2009（4）：63-66.
[2] 朱宏，李中华，李继平.浅析煤矿通风系统优化改造技术的应用[J].煤炭工程，2008，8：56-58.
[3] 商坤，王建军.变频调速在煤矿矿井通风机上的应用[J].煤矿安全，2006（7）.
作者简介
赵科喆，单位：同煤集团煤峪口矿通风区，山西，大同，研究方向：矿井通风。