11 隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)

1、1隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)1前言前言1.11.1風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)概況風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)概況隧道施工一般為多作業(yè)面、多工序交替作業(yè)。施工中，由于鉆孔、爆破、裝碴、噴射混凝土等工序，以及內(nèi)燃機(jī)械的廢氣排放等會產(chǎn)生大量的有害氣體、粉塵并導(dǎo)致氣溫升高。施工中必須向洞內(nèi)供給新鮮空氣，以改善隧道施工作業(yè)環(huán)境保障施工作業(yè)人員的身體健康和施工裝備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。隧道通風(fēng)方案通常按照掘進(jìn)通風(fēng)中最大新鮮空氣需求量選擇風(fēng)機(jī)然而在

2、掘進(jìn)工作面較短的情況下掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)仍以較大功率運(yùn)行造成了極大的能源浪費(fèi)。現(xiàn)有隧道施工用軸流式通風(fēng)機(jī)，少數(shù)采用了變頻控制技術(shù)，當(dāng)需要對風(fēng)機(jī)供風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整時，必須在變頻控制柜面板上對外接電源頻率進(jìn)行手動操作（即“本地操作”），如果通風(fēng)機(jī)和控制柜安裝在距離隧道口一定距離處，工序轉(zhuǎn)換時需要改變風(fēng)量甚至停止風(fēng)機(jī)時，由于交通等方面的原因，通風(fēng)機(jī)可能一直在滿負(fù)荷狀態(tài)下工作，變頻功能得不到正確使用；另外，上述手動操作對象（頻率值）為連續(xù)按鍵設(shè)置，而不是一

3、鍵操作，不利于值班人員的快速選用。根據(jù)石林隧道進(jìn)口端通風(fēng)機(jī)進(jìn)洞運(yùn)行的要求，通過對通風(fēng)機(jī)變頻器自動控制和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的研究使隧道通風(fēng)機(jī)因采用變頻技術(shù)而獲得了顯著的節(jié)能效果具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景。1.21.2風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的基本原理風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的基本原理通風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)量由其轉(zhuǎn)速決定，而通風(fēng)機(jī)是由電動機(jī)驅(qū)動的，即電動機(jī)的轉(zhuǎn)速決定了風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)量。因此通過改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)量的調(diào)節(jié)。由電機(jī)理論可知交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)

4、速與電源頻率成正比，與電動機(jī)極對數(shù)成反比，由下式確定：psfn????160式中：n—異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；f—電動機(jī)的電源頻率；31）變頻控制柜與通風(fēng)機(jī)連接，控制柜在通風(fēng)機(jī)附近擇址安裝，并適當(dāng)支墊（圖2）。安裝在隧道內(nèi)部時，要求安裝位置不能在凹坑或狹窄區(qū)域內(nèi)，且上方不漏水、無危石掉落、空氣流動、粉塵可控。觸摸屏控制臺變頻控制柜傳感器測控箱風(fēng)速傳感器通風(fēng)機(jī)圖1風(fēng)機(jī)變頻工作系統(tǒng)布置示意圖風(fēng)機(jī)變頻工作系統(tǒng)布置示意圖2）風(fēng)速傳感器和傳感器測控箱安

5、裝在開挖面附近。風(fēng)速傳感器宜安裝在通風(fēng)管出口端1m范圍內(nèi)，可利用風(fēng)管的懸掛錨桿或鐵線對傳感器進(jìn)行固定（圖3），傳感器采集口宜靠近通風(fēng)管中部，以獲得較為穩(wěn)定的供風(fēng)流動速度。測控箱與傳感器之間有約90m電纜線固定相連，測控箱可懸掛在隧道邊墻一側(cè)，距離掌子面以爆破飛石不會損壞箱體為準(zhǔn)。3）觸摸屏控制臺安裝在隧道口值班室內(nèi)，配置專業(yè)技術(shù)人員作為管理員，值班室值班人員進(jìn)行操作管理。圖2變頻控制柜在隧道內(nèi)安裝變頻控制柜在隧道內(nèi)安裝圖3傳感器在峒頂被