道通风风机变频控制节能技术

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1、WORD文档可编辑隧道通风风机变频控制节能技术1前言1.1风机变频技术概况隧道施工一般为多作业面、多工序交替作业。施工中，由于钻孔、爆破、装碴、喷射混凝土等工序，以及内燃机械的废气排放等会产生大量的有害气体、粉尘,并导致气温升高。施工中必须向洞内供给新鲜空气，以改善隧道施工作业环境,保障施工作业人员的身体健康和施工装备正常运转，实现安全生产。隧道通风方案,通常按照掘进通风中最大新鲜空气需求量选择风机,然而在掘进工作面较短的情况下,掘进通风机仍以较大功率运行,造成了极大的能源浪费。现有隧道施工用轴流式通风机，少数采用了变频控制

2、技术，当需要对风机供风量进行调整时，必须在变频控制柜面板上对外接电源频率进行手动操作（即“本地操作”），如果通风机和控制柜安装在距离隧道口一定距离处，工序转换时需要改变风量甚至停止风机时，由于交通等方面的原因，通风机可能一直在满负荷状态下工作，变频功能得不到正确使用；另外，上述手动操作对象（频率值）为连续按键设置，而不是一键操作，不利于值班人员的快速选用。根据石林隧道进口端通风机进洞运行的要求，通过对通风机变频器自动控制和远程控制技术的研究,使隧道通风机因采用变频技术而获得了显著的节能效果,具有良好的经济效益和广泛的应用前景

3、。1.2风机变频节能的基本原理通风机的输出风量由其转速决定，而通风机是由电动机驱动的，即电动机的转速决定了风机的输出风量。因此通过改变电动机的转速就可以实现对风机输出风量的调节。由电机理论可知,交流异步电动机的转速与电源频率成正比，与电动机极对数成反比，由下式确定：式中：n—异步电动机的转速；f—电动机的电源频率；技术资料专业分享WORD文档可编辑s—电动机转差率；p—电动机磁极对数。由上式可以看出，通过调节电动机交流电源频率（f），可以实现对电动机转速（n）的调节。采用电动机变频调速技术，并采用恰当的控制方式，就可以方便地

4、实现根据不同工况所要风量而改变风机输出风量，从而达到节约能源的目的。2.隧道通风变频控制技术的主要特点1）石林隧道进口通风机变频控制技术采用本地（变频器控制柜）操作和远程操作，远程操作控制器安装在隧道进口值班室内，使操作调节更方便。2）以作业面风速传感器采集的风速为反馈信号，与控制器（触摸屏）上设定的风速进行比较，从而实现对风机风速的自动控制。3）在确认通风机电源频率为50Hz，而电机非全功率运行时，可以设置电源频率在一个比较合理的频率范围（如30～40Hz）内长期工作，以取得良好的节能效果。4）电机启动可以实现软启动，避免

5、了工频启动对电网和电机的冲击，有效降低电机和机械部分的工作强度，延长设备使用寿命和检修周期。5）具有多种安全的保护功能，故障率低。6）可在原有通风机控制柜基础上进行老旧设备改造。3.适用范围该通风机变频控制技术适用于隧道、巷道掘进过程中的通风机节能控制。4.主要引用标准《铁路隧道施工技术指南》（TZ204-2008）、《变频电机用G系列冷却风机技术规范》（GB/T22712-2008）、《风机泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》(GBT21056-2007)、《一般用途轴流通风机技术条件》（JB／T10562—2

6、006）、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275-98）、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）。5.风机变频工作系统布置方法隧道通风风机变频工作系统布置形式如图1。隧道通风风机变频工作系统，包括控制系统和通风系统（轴流式通风机风管）两部分。其中，控制系统主要由变频控制柜、风速传感器、传感器测控箱、触摸屏控制台等构成。技术资料专业分享WORD文档可编辑1）变频控制柜与通风机连接，控制柜在通风机附近择址安装，并适当支垫（图2）。安装在隧道内部时，要求安装位置不能在凹坑或狭窄区域内，且上方不漏水、

7、无危石掉落、空气流动、粉尘可控。图1风机变频工作系统布置示意图2）风速传感器和传感器测控箱安装在开挖面附近。风速传感器宜安装在通风管出口端1m范围内，可利用风管的悬挂锚杆或铁线对传感器进行固定（图3），传感器采集口宜靠近通风管中部，以获得较为稳定的供风流动速度。测控箱与传感器之间有约90m电缆线固定相连，测控箱可悬挂在隧道边墙一侧，距离掌子面以爆破飞石不会损坏箱体为准。3）触摸屏控制台安装在隧道口值班室内，配置专业技术人员作为管理员，值班室值班人员进行操作管理。图2变频控制柜在隧道内安装图3传感器在峒顶被固定6.变频控制操作

8、要点6.1启动前的检查1）检查确认所有主回路端子与导线冷压端子必须牢固连接，确认变频控制柜中的刀闸处于变频器输出侧位置。技术资料专业分享WORD文档可编辑2）确认系统输入电压符合系统要求。3）在变频控制柜中对主断路器进行合闸操作。4）在变频控制柜中合上控制电源总开关QF1，柜内散热风机开关