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煤礦井口熱風機組的風路系統可能出現哪些故障?

2025-09-21
煤礦井口熱風機組的風路系統是保障熱風輸送效率、維持井口恒溫(防凍結、保作業環境)的核心環節,其故障直接影響機組運行安全性與熱效率。結合煤礦井下 / 井口的粉塵多、濕度大、工況復雜等特點,風路系統常見故障可分為風阻異常增大風量 / 風壓不足氣流短路 / 泄漏部件機械故障四大類,具體故障表現、成因及處理方法如下:

一、風阻異常增大(風路堵塞 / 流通不暢)

風阻過大會導致風機負載升高、能耗增加,甚至因 “憋風” 引發風機過熱,是風路系統最常見故障之一,多與煤礦環境中粉塵、雜物堆積相關。
故障表現 核心成因 處理方法
1. 出風口熱風溫度偏高,但實際送風范圍縮小(局部溫度低)
2. 風機運行噪音增大,電機電流超過額定值
3. 風路沿途(如風道內壁)有明顯粉塵堆積痕跡
1. 空氣過濾器堵塞:井口空氣含煤塵、巖塵,長期未清理導致過濾器濾網堵塞,進風阻力驟增
2. 風道內積塵 / 雜物:風道焊接接口、轉彎處易積塵,或檢修后遺留工具、雜物堵塞風路
3. 導流板 / 調節風門卡阻:風門轉軸積塵銹蝕,導致風門無法完全打開,風路截面積減小
1. 定期(建議每周 1-2 次,粉塵大時每日 1 次)拆卸空氣過濾器,用壓縮空氣反向吹掃濾網(壓力≤0.6MPa,避免損壞濾網),濾網破損時立即更換
2. 每月打開風道檢修門,用高壓水槍(或壓縮空氣)清理內壁積塵,重點清理轉彎、變徑段;清理后檢查風道密封性,避免殘留積水(防止冬季結冰二次堵塞)
3. 每周檢查調節風門靈活性,向轉軸加注鋰基潤滑脂(耐低溫型,適應井口 - 20℃以下環境),卡阻時拆解清理轉軸銹蝕,必要時更換風門執行機構

二、風量 / 風壓不足(熱風輸送效率下降)

風量 / 風壓不足會導致井口溫度無法達標(如冬季井口結冰),核心是 “風路有效輸送能力下降”,需從 “風源(風機)- 風路(風道)- 風阻” 全鏈條排查。
故障表現 核心成因 處理方法
1. 出風口實測風量低于設計值(如設計 5000m³/h,實測僅 3000m³/h)
2. 風壓表顯示值低于額定風壓,且調整風機頻率后無明顯改善
3. 井口局部區域溫度低于要求(如低于 2℃,易結冰)
1. 風機葉輪故障:葉輪積塵失衡(導致風量下降)、葉片磨損 / 變形(破壞氣流場)、葉輪與機殼間隙過大(氣流回流)
2. 風道泄漏:風道法蘭密封墊老化破損、焊接縫開裂(熱風從泄漏點流失,實際送風量減少)
3. 風路阻力匹配失衡:新增風路分支(如臨時接風筒)未計算阻力,或原設計風路與風機參數不匹配
1. 停機后檢查葉輪:
- 用抹布清理葉輪表面積塵,確保葉輪動平衡(清理后手動盤車,無卡阻、異響);
- 葉片磨損超 1/3 時更換葉輪,變形時用專用工具校正(避免暴力敲擊導致葉輪開裂);
- 測量葉輪與機殼間隙(應≤5mm),間隙過大時調整機殼位置或更換葉輪
2. 泄漏檢測:關閉風機后,從進風口通入壓縮空氣(或煙霧發生器),沿風道外壁(尤其是法蘭、焊縫)檢查,發現泄漏點后:
- 法蘭處更換耐溫密封墊(建議用硅橡膠墊,耐溫 - 40~200℃);
- 焊縫開裂處補焊,補焊后打磨平整(避免積塵)
3. 核算風路阻力:若新增分支,需減少其他分支風量(通過調節風門),或更換更高風壓的風機(需符合煤礦防爆要求)

三、氣流短路 / 偏流(熱風分布不均)

氣流短路 / 偏流會導致 “局部過熱、局部過冷”,雖總風量達標,但井口環境溫度不均,仍存在安全隱患(如局部結冰)。
故障表現 核心成因 處理方法
1. 部分出風口熱風直吹(局部溫度超 30℃),部分出風口無風 / 風小(溫度低于 2℃)
2. 風道內出現 “渦流區”(用風速儀檢測,局部風速接近 0)
3. 熱風機組回風(若有回風設計)與新風混合比例異常,導致進風溫度偏高
1. 導流結構失效:風道內導流板缺失、變形或安裝角度錯誤(無法引導氣流均勻分配)
2. 風路分支設計不合理:多分支風道截面積分配不均(如大分支截面積小、小分支截面積大),導致氣流 “走捷徑”
3. 回風閥故障:回風閥關閉不嚴,熱回風未經冷卻直接混入新風,導致進風溫度升高(機組熱負荷虛增,實際有效熱風減少)
1. 檢查導流板:
- 缺失時按設計圖紙補裝導流板(材質建議用鍍鋅鋼板,防腐蝕);
- 變形時校正角度(如 45° 導流需用角度尺校準),確保氣流沿設計路徑流動
2. 優化風路分支:
- 按 “風量與截面積成正比” 原則,調整各分支風道截面積(如風量占比 30% 的分支,截面積應占總截面積 30% 左右);
- 在風速過小的分支入口加裝 “增壓導流罩”,強制氣流分配
3. 檢修回風閥:
- 檢查閥板密封面,磨損時更換密封膠條;
- 電動回風閥需校準執行器行程,確保閥板完全關閉(斷電后手動確認閥板無間隙)

四、風路部件機械故障(運動部件卡阻 / 損壞)

風路系統中的運動部件(如調節風門、風閥執行器)故障,會直接導致風路無法調節,甚至完全堵塞 / 短路,需重點關注 “潤滑” 與 “防腐蝕”(煤礦環境濕度大,易銹蝕)。
故障表現 核心成因 處理方法
1. 調節風門無法手動 / 電動開關,或開關到位后仍報錯
2. 風閥執行器(電動 / 氣動)發出 “嗡嗡” 聲但不動作
3. 風道檢修門無法關閉,或關閉后密封不嚴
1. 風門轉軸銹蝕 / 卡阻:井口濕度大,轉軸未及時潤滑導致銹蝕,或粉塵進入軸承導致卡阻
2. 執行器故障:電動執行器電機燒毀(過載導致)、氣動執行器氣源壓力不足(管路堵塞)
3. 檢修門鉸鏈 / 鎖扣損壞:鉸鏈生銹卡死,或鎖扣彈簧失效導致無法鎖緊
1. 拆解風門轉軸:
- 用除銹劑(如 WD-40)噴灑銹蝕部位,浸泡 10-15 分鐘后手動轉動,清除殘留銹跡;
- 更換磨損軸承(建議用深溝球軸承,加足鋰基潤滑脂),裝配后涂抹防銹漆
2. 檢修執行器:
- 電動執行器:檢測電機繞組阻值(正常應≥50Ω,短路則燒毀,需更換電機);檢查控制線路,確保接線無松動
- 氣動執行器:檢查氣源管路,清理過濾器(排除雜質堵塞),確保氣源壓力≥0.5MPa
3. 維修檢修門:
- 鉸鏈生銹時拆解清理,加注潤滑脂;
- 鎖扣彈簧失效時更換彈簧,關閉后用塞尺檢查密封間隙(應≤0.5mm,超標則更換密封墊)

風路系統故障預防關鍵要點

  1. 定期清潔:針對煤礦粉塵大的特點,建立 “每日小清(過濾器、出風口)、每周中清(風道局部)、每月大清(全風路 + 葉輪)” 的清潔制度,從源頭減少積塵引發的故障。
  2. 潤滑保養:所有運動部件(轉軸、鉸鏈、執行器)每月加注 1 次耐低溫、防腐蝕的潤滑脂(如 - 40℃低溫鋰基脂),避免銹蝕卡阻。
  3. 狀態監測:在風道關鍵位置(進風口、出風口、分支處)安裝風速儀、風壓表,實時監控風路參數,發現異常(如風量驟降 10% 以上)立即停機排查,避免故障擴大。
通過以上針對性排查與處理,可有效降低風路系統故障發生率,保障煤礦井口熱風機組穩定運行,避免因風路問題導致井口結冰或熱效率下降。
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