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摘要：提升机作为矿山生产运输的重要环节，其生产运行的好坏直接影响矿山的生产和发展。
关键词：特种设备；提升机；通风
三山岛金矿是国家黄金工业“七五”期间重点建设项目，隶属于山东黄金集团，是中国100家最大有色金属矿采选业企业之一，是目前全国机械化程度和整体装备水平最高的现代化金矿。拥有固定资产10多亿元，具有每日8000吨的生产能力，年产黄金210000两，年利税9.8亿元。生产工艺技术先进，生产装备优良，尤其是对节能技术的推广与使用不予余力。提升机作为矿山发展的重要组成部分，其运行状态的好坏直接影响着矿山发展。
一、情况简介
三山岛金矿的副井提升机主电机是采用强迫式通风，其通风机为18.5KW离心轴流风机，与主电机为一体化结构，只要是提升机运行及准备运行状态主电机通风系统就以全速运转，造成了提升机操作室4楼噪音大、空气流动性差，散热情况不好等缺点，此次改造我们将副井主电机的通风系统采用比较先进的模拟量控制ABB变频器根据绕组温度来控制风机的转速，用最节能方式达到最佳的散热效果，在降耗的同时改善了工作环境。
二、计算分析
当风机的转速从 n l 变为 n 2 时， Q 、 H 、 P 大致变化关系为：
Q 2 =Q 1 （n 2 /n 1 ）
H 2 =H 1 （n 2 /n 1 ） 2
P 2 =P 1 （n 2 /n 1 ） 3
Q -风量 H -风压 P- 风机功率
由上式可知风机流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。因而，理想情况下有如下关系：
由上表可见：当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。例如：当流量需求减少一半时，如通过变频调速，则理论上讲，仅需额定功率的 12.5% ，即可节约 87.5 %的能源。如采用传统的挡板方式调节风量，虽然也可相应降低能源消耗，但节约效果与变频相比，则有天壤之别。
三、主要技术特点
保留原有电气控制柜，更换控制室操作控制柜，使用网络操作台，增加触摸控制屏，增加工业以太网交换机。变频系统控制程序应集成在副井的闸瓦检测触摸屏中，风机的开停功能，温度实时显示、频率显示也通过以太网进入触摸屏.与电机主电枢温度成正比列控制，控制柜应具有自动、手动启动功能；
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分
整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机（电机）的转速成正比，风机的风压与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的二次方成正比（即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比）：
根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，
则P45/P50=453/503=0.729，
即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz，
则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50
因为电机的功率消耗是频率的三次方关系，而风量的变化是频率的一次方关系，也就是说，当把电机的频率降到90%即45Hz时，风机风量是原来的90%，但电机的功率消耗是90%*90%*90%=72.9%，节能27.1%；把电机的频率降到80%即40Hz时，风机风量是原来的80%，但电机的功率消耗是80%*80%*80%=51.2%，节能48.8%。
四、经济效益分析
三山岛金矿提升系统并联12脉动改造工程项目实施完毕后，设备运行正常，取得经济效益与社会效益双赢。
（一）现有风机一台，配用 18.5KW 风机。风量在80 % -30 %之间变化，设电机全速供风量为 Qn 空载损耗为0.1（Y 0 ≈cosnt） 每天总供风量为 60%Qn ，则全速 P p =（18.5-18.5×0.1）kw=16.65kw
A 、变频时：P m2 =（1.85+（60%） 3 ）×16.65kw=5.45kw
节约的功率： P j =（16.65-5.45）kw=11.2kw
B 、如果电费按 0.76 元/kwh 计算，每年节约的电费：
11.2kw×24h×365×0.76元/kwh=7.45万元
五、结束语
地下矿山开采正向大型机械化设备方向发展，而提升机作为井下生产运输的重要组成部分最大限度地减少故障，杜绝事故，提高设备完好率、利用率，降低使用成本是矿山发展的重要工作。
关键词：特种设备；提升机；通风
三山岛金矿是国家黄金工业“七五”期间重点建设项目，隶属于山东黄金集团，是中国100家最大有色金属矿采选业企业之一，是目前全国机械化程度和整体装备水平最高的现代化金矿。拥有固定资产10多亿元，具有每日8000吨的生产能力，年产黄金210000两，年利税9.8亿元。生产工艺技术先进，生产装备优良，尤其是对节能技术的推广与使用不予余力。提升机作为矿山发展的重要组成部分，其运行状态的好坏直接影响着矿山发展。
一、情况简介
三山岛金矿的副井提升机主电机是采用强迫式通风，其通风机为18.5KW离心轴流风机，与主电机为一体化结构，只要是提升机运行及准备运行状态主电机通风系统就以全速运转，造成了提升机操作室4楼噪音大、空气流动性差，散热情况不好等缺点，此次改造我们将副井主电机的通风系统采用比较先进的模拟量控制ABB变频器根据绕组温度来控制风机的转速，用最节能方式达到最佳的散热效果，在降耗的同时改善了工作环境。
二、计算分析
当风机的转速从 n l 变为 n 2 时， Q 、 H 、 P 大致变化关系为：
Q 2 =Q 1 （n 2 /n 1 ）
H 2 =H 1 （n 2 /n 1 ） 2
P 2 =P 1 （n 2 /n 1 ） 3
Q -风量 H -风压 P- 风机功率
由上式可知风机流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。因而，理想情况下有如下关系：
由上表可见：当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。例如：当流量需求减少一半时，如通过变频调速，则理论上讲，仅需额定功率的 12.5% ，即可节约 87.5 %的能源。如采用传统的挡板方式调节风量，虽然也可相应降低能源消耗，但节约效果与变频相比，则有天壤之别。
三、主要技术特点
保留原有电气控制柜，更换控制室操作控制柜，使用网络操作台，增加触摸控制屏，增加工业以太网交换机。变频系统控制程序应集成在副井的闸瓦检测触摸屏中，风机的开停功能，温度实时显示、频率显示也通过以太网进入触摸屏.与电机主电枢温度成正比列控制，控制柜应具有自动、手动启动功能；
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分
整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机（电机）的转速成正比，风机的风压与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的二次方成正比（即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比）：
根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，
则P45/P50=453/503=0.729，
即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz，
则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50
因为电机的功率消耗是频率的三次方关系，而风量的变化是频率的一次方关系，也就是说，当把电机的频率降到90%即45Hz时，风机风量是原来的90%，但电机的功率消耗是90%*90%*90%=72.9%，节能27.1%；把电机的频率降到80%即40Hz时，风机风量是原来的80%，但电机的功率消耗是80%*80%*80%=51.2%，节能48.8%。
四、经济效益分析
三山岛金矿提升系统并联12脉动改造工程项目实施完毕后，设备运行正常，取得经济效益与社会效益双赢。
（一）现有风机一台，配用 18.5KW 风机。风量在80 % -30 %之间变化，设电机全速供风量为 Qn 空载损耗为0.1（Y 0 ≈cosnt） 每天总供风量为 60%Qn ，则全速 P p =（18.5-18.5×0.1）kw=16.65kw
A 、变频时：P m2 =（1.85+（60%） 3 ）×16.65kw=5.45kw
节约的功率： P j =（16.65-5.45）kw=11.2kw
B 、如果电费按 0.76 元/kwh 计算，每年节约的电费：
11.2kw×24h×365×0.76元/kwh=7.45万元
五、结束语
地下矿山开采正向大型机械化设备方向发展，而提升机作为井下生产运输的重要组成部分最大限度地减少故障，杜绝事故，提高设备完好率、利用率，降低使用成本是矿山发展的重要工作。