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美国罗伯逊ROBERTSON进口对旋式风机:全面解析与应用指南

一、产品简介

美国罗伯逊ROBERTSON进口对旋式风机是一种采用两级叶轮反向旋转结构的高性能轴流通风设备。作为美国Robertson®集团旗下的核心矿用通风产品之一,该风机由进风口集流器、一级主机、二级主机、扩散器、消音器等部件组成

ROBERTSON对旋式风机的核心在于其双级对旋结构电机直联驱动技术的完美结合。两级叶轮分别由两台同型号的防爆电机驱动,在工作时互为反向旋转。这一设计使两级叶轮既是工作轮又互为导叶,省去了传统轴流风机中的中导叶,减少了能量损失,在缩小轴向尺寸的同时大幅提升效率和风压。产品最高装置静压效率可达86%以上,较传统通风机节能20%~30%

ROBERTSON品牌隶属于美国Robertson®集团,承袭美国百年工业基因,在矿用通风设备与流体控制领域拥有雄厚的技术积淀。罗伯逊机械(厦门)有限公司作为该集团在华设立的全资子公司,全面负责进口对旋式风机等高端工业设备的销售与技术服务工作。

二、工作原理

ROBERTSON对旋式风机属于双级轴流式通风机,其工作原理基于两级叶轮反向旋转对气流进行连续增压。

(一)两级叶轮对旋增压

对旋式风机的核心工作原理是:第一级叶轮与第二级叶轮反向旋转,形成对旋结构。当气流从进风口轴向进入第一级叶轮后,获得初步的能量和压力提升;随后气流进入第二级叶轮,由于第二级叶轮与第一级叶轮旋转方向相反,它一方面对气流进行二次增压,另一方面起到了传统轴流风机中导叶的作用,对气流进行消旋和整流

这一独特结构使两级叶轮既是工作轮又互为导叶,无需额外设置中导叶,既简化了结构,又避免了导叶部分的能量损失,显著提升了风机效率

(二)电机直联驱动

ROBERTSON对旋式风机采用电机与叶轮直联的驱动方式,摒弃了传统长轴或皮带轮传动。每台电机轴伸端直接安装叶轮,叶轮通过毂键直联方式固定。直联驱动消除了传动装置的能量损耗和故障隐患,提高了传动效率和运行可靠性

(三)多模式运行

对旋式风机的两台电机既能单独运行,也能一起运行。在通风需求较小时,可仅运行单级叶轮;在需要大风量、高风压时,两级叶轮同时工作。这一设计使风机能够灵活适应不同工况的通风需求,实现按需供风、节约能源

三、结构特点

ROBERTSON对旋式风机的结构设计充分考虑了矿井、隧道等恶劣环境对安全、可靠和高效的特殊要求:

(一)双级对旋主机结构

风机主要由进风口集流器、一级主机、二级主机、扩散器、圆变方风筒、消音器、扩散塔等部件组成。两级主机内各内置一台电机,分别驱动一级和二级叶轮。两级叶轮互为反向旋转,形成对旋。采用空心轴与实心轴套在一起、轴中心线重叠的设计,使两个叶轮可安装得很近,结构紧凑

(二)隔爆与防爆设计

ROBERTSON对旋式风机严格遵循矿用防爆标准,整机防爆等级高

  • 电机为专用防爆电动机,置于隔流腔内

  • 密闭罩具有一定的耐压性,使电机与风机流道中含瓦斯的气体完全隔绝

  • 密闭罩设有流线型通风管道,与外部大气相通,便于电机散热并保持正压状态

  • 叶轮回转部分设铜环装置,避免摩擦产生火花

  • 所用材料已通过摩擦火花试验国家防爆检验

(三)叶片角度可调

ROBERTSON对旋式风机的两级叶轮分别采用安装角可调的三维扭曲叶片。叶片角度可根据矿井通风网络参数进行调节,使风机始终保持在高效区运行。

(四)无驼峰性能曲线

风机采用特殊设计,性能曲线无驼峰,在任何网络阻力情况下均能稳定运行,无喘振危险。这一特性使其特别适合与各种阻力和风量类型的通风网路匹配,可长期高效运转

(五)稳流环与消音装置

风机设有稳流环装置,可收集叶轮叶尖产生的涡流并整流送回风场,达到高效率、高风压。对噪音要求高的场合可增加消声器来降低噪声

四、核心优势

ROBERTSON进口对旋式风机的核心优势可概括为以下几个方面:

(一)超高效率,显著节能

两级叶轮互为导叶、省去中导叶的设计,使对旋式风机在全工况运行效率高达85%以上,装置静压效率可达86%以上较传统通风机节能20%~30%,长期使用可大幅降低矿山电费支出。高效区宽广,可确保矿井在三个开采阶段主扇效率均为75%以上

(二)风压高,送风距离远

ROBERTSON对旋式风机风量大、风压高,风压较传统风机提高10%~20%。巷道长度在2000米以内可不移动风机正常送风,大大减少了工人的劳动强度,节约通风时间

(三)反风功能完备,无需反风道

风机可反转反风,反风量可达正风量的50%~70%,部分型号可达60%以上。这一设计不必另设反风道,具有节约基建投资反风速度快的优点

(四)运行稳定,安全可靠

  • 无喘振风险:性能曲线无驼峰,在任何阻力下均能稳定运行

  • 防爆安全:整机隔爆设计,适用于含瓦斯、煤尘等爆炸性混合气体的场所

  • 运行平稳:机振小,可长期连续运行

(五)结构紧凑,安装便捷

ROBERTSON对旋式风机各部件通过螺栓连接成整体,成套性好。部件底部装设滚轮,安放于预先设好的轨道上即可使用。风机和扩散器均可安装在带轮子的平板车上,移动方便。安装简单,节省土建工程投资

(六)智能调节,灵活适配

  • 叶片角度可调:可根据工况需求调整叶片角度

  • 单双级灵活切换:两级叶轮既可同时工作,也可单级运行

  • 适配变频调速:可配合变频调速装置,调节范围大,节能效果更好

五、技术参数与规格选型

ROBERTSON进口对旋式风机提供完整的产品系列,主要技术参数如下:

参数项目 规格范围
风量范围 720~48,000 m³/min
静压范围 400~5,950 Pa
电机功率 2×37 kW ~ 2×200 kW
转速范围 490~980 r/min(4/6/8/10/12极电机)
轮毂比 40%、54%、60%、65% 四种
机号范围 No.14 ~ No.44,24个机号
电压等级 380/660V(标准)、660/1140V(可选)
防爆标志 隔爆型、矿用防爆
叶片形式 安装角可调的三维扭曲叶片
最高静压效率 ≥86%

典型系列性能参考

系列 机号 风量(m³/min) 静压(Pa) 功率(kW)
FBCDZ-4 1450r/min
FBCDZ-10 №25B 3,600~8,760 640~2,320 2×160
DK45 1,092~9,024 382~3,334 2×37~2×200

选型要点

1. 风量与风压计算:根据矿井通风网络参数进行通风网络计算,确定所需的风量和风压。风量覆盖720~48,000 m³/min,静压覆盖400~5,950 Pa

2. 机号与轮毂比选择:机号范围No.14~No.44,轮毂比有40%、54%、60%、65%四种。根据矿井巷道断面积和阻力特性选择合适的机号和轮毂比。

3. 电机功率与转速确定:电机功率覆盖2×37~2×200 kW。转速可选4、6、8、10、12极电机,对应不同转速。选型时应确保两台电机功率匹配。

4. 防爆等级确认:确认风机防爆等级满足矿用防爆标准要求,适用于含瓦斯、煤尘等有害气体的矿井环境

5. 叶片角度确定:根据通风网络参数结合风机性能曲线选择合适的叶片安装角度。可在运行中根据实际工况进行调节

6. 安装方式选择:根据场地条件选择地面固定安装或轨道移动式安装

7. 配件配置:根据噪音要求选配消声器。如需反风功能,确认风机反转反风能力。

六、分类特点

ROBERTSON进口对旋式风机按不同维度可分为以下类别:

(一)按用途分类

  • 主通风机(主扇) :用于矿井地面主要通风,风量大、风压高。典型代表:FBCDZ系列、DK40/DK45系列

  • 局部通风机(局扇) :用于井下掘进工作面局部通风。典型代表:FBD系列、FBD No6.3/2×30

(二)按风流方向分类

  • 抽出式:将井下污风抽出,使井下形成负压。典型代表:FBCDZ系列

  • 压入式:将新鲜空气压入工作面。典型代表:FBD系列

(三)按防爆等级分类

  • 隔爆型:整机隔爆设计,适用于煤矿瓦斯环境

  • 矿用防爆型:符合矿用防爆标准

(四)按安装位置分类

  • 地面抽出式:安装于地面,用于矿井主通风

  • 井下移动式:安装于井下,可随掘进面移动

七、应用领域

ROBERTSON进口对旋式风机凭借其高效节能、风压高、送风距离远等独特优势,在以下领域得到广泛应用:

(一)煤矿通风

对旋式风机是大、中型煤矿主通风的核心设备。适用于煤矿井下含瓦斯(浓度≤3%)、煤尘的危险场景。FBCDZ系列煤矿主扇对旋通风机是煤矿主扇的领先水平产品

(二)隧道与地下工程

广泛用于公路、铁路、地铁、水利大坝工程等隧道施工通风。巷道长度在2000米以内可不移动风机正常送风。适用于引水工程、石油管道工程等小断面作业

(三)金属与非金属矿山

适用于冶金、有色、黄金、化工等矿山的局部通风。DK40、DK45系列是金属矿山用对旋主扇通风机

(四)其他工业领域

适用于造船、陶瓷工业等高压通风场合。可根据用户对环境噪音的要求进行特殊设计

八、安装与使用注意事项

为确保ROBERTSON进口对旋式风机的最佳性能和最长使用寿命,需注意以下事项:

1. 安装前检查:安装前应仔细核对风机型号、规格与工况要求是否一致。检查各部件是否完好,确认电机电压与现场电源匹配。

2. 安装方式:风机各部件通过螺栓连接成整体,部件底部装设滚轮,安放于预先设好的轨道上即可使用。对于固定式安装,应做好基础并确保风机稳固。

3. 防爆要求:风机必须符合矿用防爆标准,整机无火花设计。电机均安装在风机主风筒内的密闭罩中,确保电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝

4. 叶片角度调节:叶片安装角度可根据通风网络参数进行调节。在调节范围内,叶片角度增大时风量增大,电机功率也随之增大。可配合变频调速装置,调节范围更大

5. 运行模式选择:根据通风需求选择单级或双级运行模式。在通风需求较小时可仅运行单级叶轮,以节约能源

6. 反风操作:风机可反转实现反风,反风量可达正风量的60%以上。在需要反风时,应按操作规程进行反转操作

7. 定期维护:定期检查风机运行状态,包括振动、噪音、温度和电流。定期检查叶片磨损情况和防爆结构的完好性。定期检查消音器的清洁状况,保持良好降噪效果。

8. 长期运行:该系列风机可长期连续运行。运行中轴承温度不得高于规定值,定期检查各连接螺栓的紧固情况。

结语

美国罗伯逊ROBERTSON进口对旋式风机凭借其双级对旋结构带来的高效节能优势(全工况效率≥85%,节能20%~30%)、电机直联驱动带来的高可靠性、两级叶轮互为导叶带来的高风压与远距离送风能力(2000米不移动风机)、反转反风带来的反风量60%以上的安全保障、叶片角度可调带来的灵活工况适应性以及宽广的规格覆盖范围(风量720~48,000m³/min,静压400~5,950Pa,功率2×37~2×200kW),已成为煤矿、金属矿山、隧道工程、地下空间等领域长距离、高阻力通风的可靠保障。无论是煤矿主通风系统的大风量需求,还是隧道掘进的高压送风要求,ROBERTSON都能提供专业、可靠的通风解决方案。

如需获取更详细的产品资料或进行专业选型咨询,欢迎联系ROBERTSON中国授权服务商——罗伯逊机械(厦门)有限公司。ROBERTSON始终秉持“技术驱动,品质为先”的理念,致力于以进口品质和专业服务,赋能客户提升运营效率与设备可靠性。

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