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煤矿用离心通风机导叶叶型结构的优化设计研究
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作者 王旭 张慧珍 《煤炭技术》 CAS 2024年第8期266-270,共5页
对煤矿中使用的离心通风机结构及相关参数进行介绍,阐述了前导器内导叶结构参数对设备性能的重要性。基于CFD有限元软件构建离心通风机的模型,模型中选用SSTκ-ω湍流模型,将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性... 对煤矿中使用的离心通风机结构及相关参数进行介绍,阐述了前导器内导叶结构参数对设备性能的重要性。基于CFD有限元软件构建离心通风机的模型,模型中选用SSTκ-ω湍流模型,将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。对平板形、弧形和对称翼形3种导叶结构进行对比研究,发现对称翼形结构下的通风机效率最佳。在原有翼形结构的基础上,设计了4种翼形导叶结构,主要是改变了叶根和叶尾的形状、叶根与叶尾之间的扭转角。数值模拟结果表明,翼形3导叶结构的全压、效率、压力损失、湍动能等均处于最佳状态。所以将翼形3导叶结构确定为最优的结构,能够显著提升离心通风机的综合性能。 展开更多
关键词 离心通风机 前导器 导叶叶型 翼形结构
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矿用通风机叶片线激光测量数据优化方法研究
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作者 李学哲 申瑶 +3 位作者 曹艾 王彦昕 花忠旭 田文宇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期440-446,共7页
测量模型的提取是矿用通风机叶片几何变形检测的关键,为了提高叶片测量模型的精度,提出一种基于最小二乘准则的线激光测量数据优化方法。首先,利用卡尔曼滤波算法实时处理线激光传感器原始测量数据,提高坐标测量精度,为后续模型构建提... 测量模型的提取是矿用通风机叶片几何变形检测的关键,为了提高叶片测量模型的精度,提出一种基于最小二乘准则的线激光测量数据优化方法。首先,利用卡尔曼滤波算法实时处理线激光传感器原始测量数据,提高坐标测量精度,为后续模型构建提供精准数据;然后,采用三次多项式法、三次B样条法、高阶贝塞尔法分别拟合求解三个测量模型,并基于最小二乘准则评价各模型的显著性水平,从而优选出适合通风机叶片几何特征的测量模型;最后,进行了实验研究。结果表明,采用三次B样条函数构建叶片测量模型可以获得最佳的拟合效果,其显著性评价因子最小(小于0.05),本方法通过数据优化有效提高了叶片测量模型的精度,为后续通风机叶片几何评价提供一种有效的技术解决方案。 展开更多
关键词 几何量计量 矿用通风机 叶片测量 线激光 数据优化 最小二乘法
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基于遗传算法与Hardy-Cross方法的矿井通风机控制
3
作者 杜聿静 马建华 《煤矿机械》 2024年第8期54-57,共4页
针对矿井通风机系统控制的复杂问题,提出了一种遗传算法与Hardy-Cross方法相结合的矿井通风控制,强化了其在处理离散变量和非凸搜索空间中寻找全局最优解的能力。通过数学形式化定义问题并结合基尔霍夫定律,确立了通风机网络的优化模型... 针对矿井通风机系统控制的复杂问题,提出了一种遗传算法与Hardy-Cross方法相结合的矿井通风控制,强化了其在处理离散变量和非凸搜索空间中寻找全局最优解的能力。通过数学形式化定义问题并结合基尔霍夫定律,确立了通风机网络的优化模型。根据实际用风情况智能调节通风机的供风量,以实现能源节约和安全生产的目标。通过对某煤矿的通风案例深入研究和验证,风扇的配置在优化气流方面表现出了卓越性能。该研究不仅为矿山工程领域提供了新的优化思路和方法,也为通风机系统的管理提供了重要参考。 展开更多
关键词 矿井通风 遗传算法 通风机控制 Hardy-Cross方法
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基于S7-1200 PLC的矿井通风机智能监控系统设计
4
作者 蒋祥龙 《电气传动自动化》 2024年第5期51-55,65,共6页
在智能化矿井建设的背景下,通风系统逐步向自动化、智能化、绿色化的方向发展。通过对轿子山矿井的现场试验,围绕调度层、传输层和终端设备,设计了通风机智能监控系统的硬件与软件架构,硬件设计包含PLC选型、变频器选型、监控单元;软件... 在智能化矿井建设的背景下,通风系统逐步向自动化、智能化、绿色化的方向发展。通过对轿子山矿井的现场试验,围绕调度层、传输层和终端设备,设计了通风机智能监控系统的硬件与软件架构,硬件设计包含PLC选型、变频器选型、监控单元;软件设计包含流程图、程序说明、上位机组态。该系统具有多模式运行、智能风量调节、视频监控、故障报警等功能,对矿井通风过程进行监控,有效提升了矿井通风系统的自动化与智能化水平,增强了系统的安全性、可靠性及运行效率,为智能化矿井建设贡献了新的技术力量。 展开更多
关键词 矿井 通风机 PLC 智能监控系统
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基于PID对矿井局部通风机控制器的设计分析
5
作者 郑建明 王志臣 《家电维修》 2024年第9期92-94,共3页
在矿山开采作业中,局部通风系统在维护工作环境安全方面扮演着关键的角色,以确保安全性。随着矿山开发进度的推进,环境变得越发复杂,因此需要局部通风机进行内部调节。局部通风机的风量调节作为研究的重点,旨在探究其对于确保安全开采... 在矿山开采作业中,局部通风系统在维护工作环境安全方面扮演着关键的角色,以确保安全性。随着矿山开发进度的推进,环境变得越发复杂,因此需要局部通风机进行内部调节。局部通风机的风量调节作为研究的重点,旨在探究其对于确保安全开采的重要性。本文对通风机的工作方式和PID原理进行详细分析的基础上,利用Simulink软件创建了PID和模糊PID控制算法对应的仿真模型。通过仿真实验,得出结论,在通风机的风量调节应用中,采用模糊PID控制系统能够迅速实现系统的稳定,从而达到更佳的调节性能。在矿山开采作业中,采用模糊PID控制系统进行局部通风机的风量调节具有重要意义。它能够快速适应复杂的矿山环境,并通过智能化的调节策略实现系统的稳定性,从而确保工作环境的安全性和高效性,这对于矿山开采的顺利进行具有重要的促进作用。 展开更多
关键词 局部通风机 PID控制 模糊控制 模糊PID控制
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隧道通风机选用与性能优化研究
6
作者 王成 《中国设备工程》 2024年第S02期355-358,共4页
在隧道施工中,通风机的作用至关重要,尤其是在高原环境中。由于高原特有的气候和地理条件,如稀薄的空气和低气压,通风机在这些环境下的性能受到显著影响。这不仅对通风机的选型提出了特殊要求,还对其性能优化提出了挑战。本文旨在探讨... 在隧道施工中,通风机的作用至关重要,尤其是在高原环境中。由于高原特有的气候和地理条件,如稀薄的空气和低气压,通风机在这些环境下的性能受到显著影响。这不仅对通风机的选型提出了特殊要求,还对其性能优化提出了挑战。本文旨在探讨高原隧道通风机的选型及其性能优化问题,分析高原环境对通风机性能的影响,并探讨如何通过智能化技术提高其效率和效果。通过对这些关键问题的深入分析,本文将为高原隧道施工中通风机的选型和使用提供有价值的见解。 展开更多
关键词 隧道通风机 通风机选用 性能优化
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FBD No8.0/2×55 kW型局部对旋式通风机叶轮的结构分析
7
作者 薛文哲 《自动化应用》 2024年第5期155-157,共3页
为进一步探究局部对旋式通风机叶轮结构的可能优化路径,以FBD No8.0/2×55 k W型对旋通风机为研究对象,通过三维建模和有限元分析方法,对该通风机叶轮进行力学分析与模态分析,根据分析结果确定叶轮结构需要改进的方向,而后采用NACA4... 为进一步探究局部对旋式通风机叶轮结构的可能优化路径,以FBD No8.0/2×55 k W型对旋通风机为研究对象,通过三维建模和有限元分析方法,对该通风机叶轮进行力学分析与模态分析,根据分析结果确定叶轮结构需要改进的方向,而后采用NACA4415翼型叶片对叶轮结构进行优化,结果显示,优化后的叶轮叶片应力和应变显著降低,且发生共振的风险大大降低,表明本次分析与优化工作具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 局部对旋式通风机 通风机叶轮 结构分析
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气流染色机用离心通风机的优化设计
8
作者 吕晓峰 张勇 +3 位作者 闻苏平 王志恒 国成 于家懿 《风机技术》 2024年第1期30-37,共8页
离心通风机是气流染色系统的核心部件,其性能优劣直接决定气流染色系统的染色质量和能耗水平。本文针对某气流染色机用离心通风机的气动性能和几何结构开展优化设计,以风机全压PtF和全压效率ηtF最大化为优化目标,利用基于人工神经网络... 离心通风机是气流染色系统的核心部件,其性能优劣直接决定气流染色系统的染色质量和能耗水平。本文针对某气流染色机用离心通风机的气动性能和几何结构开展优化设计,以风机全压PtF和全压效率ηtF最大化为优化目标,利用基于人工神经网络构建的代理模型,结合带精英策略的遗传算法对离心通风机叶轮开展优化设计,同时基于叶轮与蜗壳耦合整机气动匹配条件下对蜗壳几何结构进行优化设计。试验结果表明,优化设计的离心通风机结构更紧凑,其全压PtF提升约500Pa,其全压效率ηtF提升约5%。 展开更多
关键词 离心通风机 优化设计 性能试验
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基于PID的矿井通风机智能监控系统的设计应用 被引量:2
9
作者 王芳 《西部探矿工程》 CAS 2024年第3期79-81,共3页
通风机是保障矿井安全生产的主要设备。针对主通风机稳定性差、风压调节效率低、故障率高等问题,基于PID控制器设计了矿井主通风机智能监控系统。该系统采用风量、风压变频控制理论,实现了对风量、风压的分段调控。根据实际应用表明,新... 通风机是保障矿井安全生产的主要设备。针对主通风机稳定性差、风压调节效率低、故障率高等问题,基于PID控制器设计了矿井主通风机智能监控系统。该系统采用风量、风压变频控制理论,实现了对风量、风压的分段调控。根据实际应用表明,新的控制系统实现了主通风机的变频控制,同时将运行时的电能消耗降低了12.6%,有效提升了主通风机的运行效率和经济性,保证矿井通风系统持续、自动、智能、高效运行。 展开更多
关键词 通风机 智能监控方案 PID控制器 系统设计
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局部通风机性能改进及其在煤矿通风系统中的应用 被引量:2
10
作者 郭增杰 《当代化工研究》 CAS 2024年第3期117-119,共3页
本文主要讨论了局部通风机性能的改进及其在煤矿通风系统中的应用。首先介绍了局部通风机的基本工作原理,并分析了局部通风机性能评价指标的选择与分析。然后探讨了局部通风机性能改进的方法与途径,包括设计优化、流动特性模拟与优化及... 本文主要讨论了局部通风机性能的改进及其在煤矿通风系统中的应用。首先介绍了局部通风机的基本工作原理,并分析了局部通风机性能评价指标的选择与分析。然后探讨了局部通风机性能改进的方法与途径,包括设计优化、流动特性模拟与优化及材料选择与工艺改进。接着讨论了局部通风机在煤矿通风系统中的位置与配置优化,及对煤矿通风系统性能的影响。随后分析了局部通风机性能改进对煤矿安全生产的意义,并通过实际应用进行了分析。最后讨论了局部通风机性能改进的挑战与解决方案。 展开更多
关键词 局部通风机 性能改进 煤矿通风系统 安全生产 挑战
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矿井对旋轴流式主通风机性能曲线的现场测试研究 被引量:1
11
作者 刘立 《西部探矿工程》 CAS 2024年第3期104-106,共3页
矿井主通风机性能测试是检查通风机运行是否正常的主要技术措施。镇城底矿针对矿井主通风机性能测试时风杯支架存在难搭建的问题,基于当前风机测试方案,分析设计存在的问题,对原有测试方案及风杯支架进行了优化改造,重点改进了风杯支架... 矿井主通风机性能测试是检查通风机运行是否正常的主要技术措施。镇城底矿针对矿井主通风机性能测试时风杯支架存在难搭建的问题,基于当前风机测试方案,分析设计存在的问题,对原有测试方案及风杯支架进行了优化改造,重点改进了风杯支架的结构与固定位置。对比分析新测试方案与原始测试方案,发现改进后的风杯支架,更易操作,通风机测试效率更高,经济性更好,应用效果更好,保证矿井的通风安全。 展开更多
关键词 通风机 性能检测 风杯支架 架构设计
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通风机自动控制系统的设计及应用分析 被引量:1
12
作者 焦文涛 《西部探矿工程》 2024年第1期115-117,共3页
针对矿井晋能控股煤业集团某矿局部通风机存在能耗高、自动化智能化控制水平偏低的不足,设计了一种矿用通风机自动控制系统,介绍了该控制系统的整体设计方案,设计了系统的硬件部分与软件部分,并将通风机应用于工程实践,结果表明:该通风... 针对矿井晋能控股煤业集团某矿局部通风机存在能耗高、自动化智能化控制水平偏低的不足,设计了一种矿用通风机自动控制系统,介绍了该控制系统的整体设计方案,设计了系统的硬件部分与软件部分,并将通风机应用于工程实践,结果表明:该通风机自动控制系统能依据矿井实际需风量,自动调节通风机运行工况,实现了通风机的节能增效与自动化、智能化控制,取得了较好的应用效果,具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 通风机 控制系统 控制器 变频器 效果
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煤矿筒仓局部通风机节能降噪技术研究 被引量:1
13
作者 靳立新 《能源与节能》 2024年第5期91-93,共3页
近年来,随着技术的发展以及人们对绿色、低碳生产理念的追求,通过技术手段实现筒仓局部通风机的节能降噪成为研究热点。优化筒仓通风机的设计,减少能源浪费和环境污染,不仅可以提高煤矿的经济效益,还可以为矿工提供一个更为舒适和安全... 近年来,随着技术的发展以及人们对绿色、低碳生产理念的追求,通过技术手段实现筒仓局部通风机的节能降噪成为研究热点。优化筒仓通风机的设计,减少能源浪费和环境污染,不仅可以提高煤矿的经济效益,还可以为矿工提供一个更为舒适和安全的工作环境。主要探讨了局部通风机的工作原理,同时针对其实际运行中存在的高能耗和噪声问题,探讨了变频技术、优化设计和采用节能材料等节能技术,以及采用吸声材料、采用隔音罩和动平衡技术等降噪技术,旨在为煤矿筒仓局部通风机节能降噪改造提供一定的思路。 展开更多
关键词 煤矿筒仓 局部通风机 节能 降噪
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煤矿主通风机自动控制系统设计及效果分析 被引量:1
14
作者 武小波 赵美丽 《机械管理开发》 2024年第1期213-215,共3页
为提升矿井通风系统的稳定性,避免矿井通风失稳,设计采用主通风机不停风倒机自动控制系统,主要包括系统总体架构、硬件结构和软件总体流程图,并结合应用模块化设计控制程序;对比分析系统改造前后,回风巷道风量和瓦斯数据信息,结果表明,... 为提升矿井通风系统的稳定性,避免矿井通风失稳,设计采用主通风机不停风倒机自动控制系统,主要包括系统总体架构、硬件结构和软件总体流程图,并结合应用模块化设计控制程序;对比分析系统改造前后,回风巷道风量和瓦斯数据信息,结果表明,该系统能够保证在风机倒机中系统的稳定,波动幅度小于10%,避免了在通风机倒机中产生瓦斯聚集及安全隐患,通风系统稳定。 展开更多
关键词 通风机 自动控制 PLC程序 模糊控制
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煤矿主通风机智能运维管理系统开发与应用
15
作者 侯静涛 张智荣 《科技创新与生产力》 2024年第11期120-122,共3页
由于煤矿主通风机部件及配件都要进行定点、定期检查,来发现设备的特殊现象与隐患,及时掌握设备故障的初期信息,并基于知识图谱和专家经验进行故障诊断和辅助决策。因此,本文基于煤矿在设备管理方面的先进经验,研究了主通风机状态检修... 由于煤矿主通风机部件及配件都要进行定点、定期检查,来发现设备的特殊现象与隐患,及时掌握设备故障的初期信息,并基于知识图谱和专家经验进行故障诊断和辅助决策。因此,本文基于煤矿在设备管理方面的先进经验,研究了主通风机状态检修、优化检修与设备全生命周期管理相结合的设备管理方法,开发了相应的运维管理软件,以期提高设备的可靠性和安全性,降低运维成本。 展开更多
关键词 知识图谱 煤矿主通风机 智能运维管理系统 建设方案
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局部通风机两级叶轮转速匹配研究
16
作者 张艳君 张立祥 方宏勋 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第7期63-65,共3页
为了增强局部通风系统的能效性[1],并解决局部通风机在运行中存在的能耗高和经济效益低等问题,本研究采用了变频器技术以调节风机转速,从而调整其性能曲线以达到更高的能效[2]。首先,对局部通风系统中基本的理论进行了综合分析,研究了... 为了增强局部通风系统的能效性[1],并解决局部通风机在运行中存在的能耗高和经济效益低等问题,本研究采用了变频器技术以调节风机转速,从而调整其性能曲线以达到更高的能效[2]。首先,对局部通风系统中基本的理论进行了综合分析,研究了局部通风机的工作原理及数学模型。其次,利用流体仿真软件Fluent对不同工况下的转速匹配进行了模拟分析[3]。最后,根据所得到的匹配关系,为操作人员提供了相应的指导,使其能够根据实际工况情况调整局部通风机的转速,以满足所需的风量要求。 展开更多
关键词 局部通风机 风机性能曲线 转速匹配
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基于随机森林算法在通风机故障检测中的应用
17
作者 王海川 李蓉 郭英飞 《江西煤炭科技》 2024年第4期183-186,共4页
矿井通风机在煤矿安全生产中占据重要地位。其主要作用是为井下输送新鲜空气,稀释井下瓦斯及其他有毒有害气体浓度,并同时排出有害的粉尘和气体。矿井通风机属于长时工作负载,一旦设备出现故障无法正常运行会直接影响井下作业人员的安全... 矿井通风机在煤矿安全生产中占据重要地位。其主要作用是为井下输送新鲜空气,稀释井下瓦斯及其他有毒有害气体浓度,并同时排出有害的粉尘和气体。矿井通风机属于长时工作负载,一旦设备出现故障无法正常运行会直接影响井下作业人员的安全,因此对通风机异常进行早期检测,开展预测性维护、防止非计划停机意义重大。针对上述问题,提出一种基于随机森林的通风机系统故障预警方法。该方法利用通风机系统可检测的传感器数据构建了基于随机森林的异常工况预警模型,可以在线监控设备状态,并在故障发生早期及时准确预警。 展开更多
关键词 通风机 故障诊断 故障预警 随机森林
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智能监控技术在选煤厂通风机中的应用 被引量:1
18
作者 郭鹏飞 《自动化应用》 2024年第3期178-180,共3页
针对传统人工巡检选煤厂通风机存在效率较低、劳动强度大、危险系数高、成本较高等问题,分析了选煤厂通风机常见的故障类型和异常特征,提出了一种通风机智能监控技术,完成了硬件系统选型,采用模块化设计思想编写了通风机风量自主调节程... 针对传统人工巡检选煤厂通风机存在效率较低、劳动强度大、危险系数高、成本较高等问题,分析了选煤厂通风机常见的故障类型和异常特征,提出了一种通风机智能监控技术,完成了硬件系统选型,采用模块化设计思想编写了通风机风量自主调节程序、异常自动报警程序。经应用,通风机智能监控系统实现了对风机运行参数的实时调节和控制,异常响应时间仅为1.97 s,故障识别率为97.4%,实现了对设备的远程在线监控并自动生成历史记录,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 选煤厂 通风机 智能监控 远程运维
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矿井主通风机不停风倒机控制的研究与实现 被引量:1
19
作者 闫晓霞 《机械工程与自动化》 2024年第1期213-215,共3页
为解决传统矿井通风系统“停机倒机”方式存在的通风机启动风阻大且停机切换过程中易引起较大风量波动及瓦斯积聚等问题,提出了一种基于模糊PID控制的矿井主通风机不停风倒机控制策略,并以PLC为控制核心、工业以太网为通信网络对控制系... 为解决传统矿井通风系统“停机倒机”方式存在的通风机启动风阻大且停机切换过程中易引起较大风量波动及瓦斯积聚等问题,提出了一种基于模糊PID控制的矿井主通风机不停风倒机控制策略,并以PLC为控制核心、工业以太网为通信网络对控制系统进行设计,系统通过对垂直、水平风门开合角度的远程智能控制保持倒机过程风量恒定,有效提高了风机倒机过程的稳定性。 展开更多
关键词 通风机 模糊PID 不停风倒机 控制
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煤矿主通风机不停风倒机控制技术研究 被引量:1
20
作者 李静 《自动化应用》 2024年第7期80-82,86,共4页
针对煤矿通风系统主备风机传统倒机方式供风稳定性与连续性差、备用风机启动失败率高、存在通风失稳风险等问题,研究了煤矿主通风机稳风倒机技术,从煤矿通风系统大滞后、非线性特点的角度出发,提出了一种基于粒子群优化的模糊PID不停风... 针对煤矿通风系统主备风机传统倒机方式供风稳定性与连续性差、备用风机启动失败率高、存在通风失稳风险等问题,研究了煤矿主通风机稳风倒机技术,从煤矿通风系统大滞后、非线性特点的角度出发,提出了一种基于粒子群优化的模糊PID不停风倒机控制方案,并设计了相应系统。该系统通过优化算法自适应调节风门开合角度,可有效缩短倒机时间,提高备用风机启动成功率,实现倒机过程井下通风不中断,确保通风系统全过程安全稳定运行。 展开更多
关键词 煤矿 通风机 粒子群算法 不停风倒机
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