矿井安全的重要性人人皆知，矿井主通风机是确保井下正常通风的重要设备，不仅影响矿井的生产能力，而且对矿业的安全是至关重要的。国内矿用主通风机在经历了早期的离心风机以及七、八十年代以2K60、2K58为代表的轴流风机之后，目前市场上占主流的是对旋风机和长轴宽曲线轴流风机，这两种风机在市场上处于竞争替代的关系，下面就从技术的角度来理清这两种风机的优缺点，并展望一下未来的市场趋势。对旋风机

对旋风机是从2000年左右开始在矿上使用，用来替代2K58 等老型的轴流风机，目前在市场上占有绝对主导地位，该型风机的结构比较简单，有两级叶轮，旋转方向相反，互为导叶。对旋风机在当时为矿上的通风做出了不小的贡献。

由于对旋风机的电机位于风机的内部，叶轮直接安装在电机上，这种先天性的设计缺陷会导致电机散热不好，电机轴承载荷大从而导致轴承损坏。通过市场调查，对旋风机在使用中主要存在以下问题：

• 风机效率低

• 叶片断裂

• 工艺落后，设备稳定性差

• 维护便利性差

• 电机轴承损坏

• 电机散热困难

• 满足不了高压力、大流量的应用需求

长期以来，关于对旋风机效率的说法不一，正反两方认为的效率相差50%左右，分歧极大。实践是检验真理的唯一标准，通过对现场运行风机效率的测试，就可以得知对旋风机的效率到底处于什么水平。

通过测试，对旋风机的实际效率分布如下图：

测试结果表明，对旋风机的平均效率只有55%，在测试的对旋风机中，有70% 的风机其效率低于60%；测试的风机没有一台运行效率在80%以上，可见对旋风机的实际运行效率是非常低的，这个也为关于旋风机效率的争辩提供了铁一般的事实。

其实，从理论上来讲，对旋风机的效率不可能高，主要是因为：

1. 对旋风机的流道设计不是很合理，叶片前后都没有导叶，气动损失大；

2. 对旋风机没有扩散筒，动压转换成静压的比例低；

3. 两级叶轮相互反向旋动，造成叶轮间气流损失大；

4. 对旋风机的高效区很窄，再加上矿业的风机欲量都很大，导致风机的实际工作点远离设计点，从而是实际运行效率降低。

长轴宽曲线轴流风机

长轴式宽曲线轴流风机采用先进的三元流设计，是国外八十年代早期研发出来的高效的风机，其叶片采用高性能的翼型设计，风机的性能范围宽广，从本世纪初期就已经成功应用于矿业主通风机市场，将近二十年的运行情况表明该类产品在矿上的应用很成功。

长轴式宽曲线轴流风机有三种调节方式，停机逐片调节、停机一次可调、动叶可调，其中动叶可调方式是通过液压缸在风机运行时调节叶片的开度，调节快速平稳，自动化程度很高，动叶可调轴流风机是目前世界上技术最先进的产品，具有以下特点：

1. 高效区宽广，高效节能

2. 对井下系统阻力变化适应能力强

3. 制造工艺成熟，可靠性高

4. 电机外置，检修方便，彻底解决了对旋风机轴承损坏、电机散热的问题

5. 长轴式轴流风机结构合理，有单独的轴承箱，运行更加可靠安全

6. 检修方便，运营成本最低

7. 不停风倒机操作流程简单

8. 自动化程度高，助力智慧矿山的建设

从参数覆盖范围来看，动叶可调轴流风机要比对旋风机宽广的多，不仅完全可以覆盖对旋风机的性能范围，而且在对旋风机之外的大流量、高压力范围内，动叶可调轴流风机也能胜任。因此动叶可调轴流风机的性能更高，可以提供更大的流量和更高的压力，对于大型矿井的通风需求是唯一的可以满足需求的产品。

动叶可调轴流风机的设计效率高，那么实际运行的效率怎么样呢? 下图是对一些现场运行的风机实测的效率，可以看出，有59%的测试风机其运行效率大于80%，只有8%的风机其运行效率低于60%，这些风机的实际运行效率达到了77%，远远高于前面所述的对旋风机的测试效率。

综上，动叶可调轴流风机的运行效率远高于对旋风机，目前的市场中对旋风机占有绝大部分比例，在国家节能减排大背景下，采用动叶可调轴流风机替换对旋风机势在必行。

案例：

在这举一个实例，某煤矿一分区立风井主通风机，在用风机为效率较低的对旋No36风机，现场实测的风机性能参数如下表：

风机的性能曲线以及实际工作点的位置见下图：风机的性能曲线以及实际见

为了达到节能的目的，采用高效节能的长轴宽曲线轴流No.28风机替换原风机，新风机在满足同样的压力和流量的前提下，效率比原风机的53.5%大大提高，达到85%，轴功率由572kW降低到325kW，具体参数见下表.

  风机的性能曲线以及工作点的位置见下图。

按每年运行8000小时,每度电0.487元计算,每年的节能费用为：

247×8000×0.487=96万元。

可以看出,新风机的效率比对旋风机高很多,节能效果非常明显。

据不完全统计，煤矿风机的耗电量占整个矿企耗电量的30%，选用高效的动叶可调轴流风机，每年节约的电费是非常可观的。

当然，高效节能的风机产品比技术落后的产品价格要高，企业在采购设备的时候不能只看设备的初始投资，应综合初始投资、运营成本、维护维修的成本，综合考虑，这样才能真正落实技术先进的设备在现场的应用，达到节能降耗的目的。

另外，动叶可调轴流风机在启动的时候，叶片是全关闭的，风机可以直接启动，启动电流小，对电网的冲击很小，所以动叶可调轴流风机完全没有必要配套变频器，也降低了为变频器而设的恒温恒湿电控间的投资，同时也消除了由于变频器故障而导致的停机事故，大大提高了主通风机的可靠性和矿井的安全性。

总而言之，动叶可调轴流风机由于调节方便，而且调节响应快、调节精度高、对井下阻力变化适应性强，为实现智慧矿山建设提供了强有力的保证，该类风机配有刹车装置，采用反转反风，10分钟内可实现一键反风，反风满足国家标准的要求。另外，动叶可调轴流风机结构紧凑，风道设计简单，配置的风门数量可以减半，简化了反风的操作程序。

动叶可调轴流风机目前在我国矿业应用有较多的案例，实践证明，该系列的风机高效节能、可靠性安全性高，是智慧通风的最佳选择。对旋风机由于技术落后，耗能高，已经跟不上国家的节能减排政策的要求，需要加快更新换代的步伐。