FKZシリーズ坑内軸流送風機は、既存の鉱山用風機を改良設計したものであり、インペラとモーターが直結されており、空力効率が高く、低騒音、コンパクトな構造、安定した運転を実現します。機番はさまざまなインペラ直径をカバーし、0.40/0.45のハブ比に適合し、60以上の仕様を構成できます。標高≤1 000 m、–20℃～+40℃、湿度≤95 %RHの環境での地上および地下通風に適しており、さまざまな抵抗条件下でサージのリスクはなく、エネルギー利用率が顕著に向上しています。冶金、化学、建材などの非石炭鉱山の通風システムに理想的な選択肢です。
一、概要
FKZシリーズ鉱井軸流式通気用送風機（以下「送風機」という）は、従来の鉱山用送風機をベースに、技術改良と構造の最適化によって性能向上と機号範囲の拡大を図り、開発されたものです。送風機は運転効率が一層高く、騒音が低く、適用できる性能範囲が広く、省エネルギー効果も非常に顕著です。同時に主風筒内部には整流リング装置が設けられており、特性曲線にラクダ背が生じず、あらゆる管路抵抗条件下でも安定した運転が確保されます。
送風機の性能範囲を拡大し、各種大・中・小規模の非石炭鉱山のニーズに対応するため、低・中・高抵抗および大・中・小風量のさまざまな通気網に対して、高効率領域で運転できる主扇風機、補助扇風機、多段機駅用送風機を選定できるように設計されています。本シリーズはハブ比0.40および0.45の2種類を採用しており、これをFKZ形式と称します。駆動用電動機には4極、6極および8極を使用し、その組み合わせにより60種類以上の仕様・機種を構成できるため、全国の鉱井通気網に合理的にマッチさせて高効率運転を実現する大規模な送風機シリーズ群を形成しています。
（一）送風機の形式表示
「FKZ №X/Y」における各記号の意味は次のとおりです。
F：送風機
K：鉱井用
Z：軸流式
№X：機号（インペラ直径、単位：デシメートル）
Y：装備電動機出力（kW）
（二）正常な使用条件
a） 海抜1000 m以下
b） 周囲温度：-20 ℃～+40 ℃
c） 相対湿度：+25 ℃時に95 %RH以下
d） 鉱井内に設置して使用し、輸送される媒体中にメタン爆発性ガスを含まないこと。
二、用途
本送風機は、冶金、化学工業、建材、原子力産業など各種非石炭鉱山における通気需要に基づき、専用に設計された鉱山通気用送風機です。輸送される介質中に爆発性ガスを含まない通気条件のもとで、主扇風機および補助扇風機として使用することができ、地表への設置だけでなく坑内設置にも対応します。複数送風機の連携運転に適しており、複数送風機の直列・並列運転から構成される多段機駅通気システムにおいて、各段機駅の理想的な機駅用送風機となります。
送風機は一般に水平据付を前提として設計されており、設計使用年数は15年です。初回の大規模オーバーホールまでの安全運転時間は12 000時間以上とします。
三、特長
ねじり翼型ブレードを採用しており、空力効率が高く、省エネルギー効果が非常に顕著です。
性能ラインアップが多様で仕様が充実しており、さまざまな管路抵抗および風量条件の通気網と良好にマッチングでき、長期にわたって高効率運転を維持できます。
整流リング装置を備えているため、特性曲線にラクダ背が現れず、サージングの危険がなく、いかなる抵抗状態下でも安全かつ安定した運転が可能であり、複数送風機の連携運転にも適しています。
電動機とインペラの直結構造を採用しており、全体の安定性に優れ、据付が容易で保守も簡便であり、装置局部の圧力損失も小さく抑えられています。ベルト駆動や長軸駆動に比べて伝達効率が高く、伝動系の故障や軸折損の危険がなく、基礎の軽微な沈下やすべりがあっても正常運転に影響しません。
構造がコンパクトで防湿性能に優れており、送風機本体は鋼板および形鋼による溶接構造です。羽根は中空の鋼板製で、羽根および全体の強度が高く、坑内発破による衝撃波に対する耐性も高くなっています。地表への据付だけでなく坑内設置にも適しており、とくに多段機駅通気システムにおける機駅用送風機として適合します。
逆転運転による反風が可能で、反風率は40 %以上を確保しており、専用の反風坑道を新設する必要がありません。
羽根取付角度は調整可能であり、鉱山生産状況の変化に応じて、随時送風機の運転工況を調整することができます。
必要な土木工事量が少なく、建設投資を大幅に削減することができます。
運転時の騒音が比較的低く抑えられています。
四、送風機の構造
本送風機は電動機とインペラの直結型構造を採用しており、送風機主機本体は鋼板および形鋼による溶接構造で、その内部に電動機とインペラを配置したコンパクトな構成となっており、全体として優れた安定性を有します。主機本体には選択仕様として整流リング装置を取り付けることができ、送風機特性曲線にラクダ背が生じることを防ぎ、サージングの危険を回避します。
送風機は、吸込側集流器、主機、選択仕様のディフューザ、地表設置時に必要に応じて追加されるディフューザタワー、および選択仕様の平板台車の5つの部分から構成されています。送風機の主機は上下二分割構造であり、主機ケーシングを水平面で分割し、その分割部の上下面に水平フランジを溶接し、フランジ間にシーリング用ガスケットを挟み、ボルトで締結することにより、高い気密性を確保しています。
図1 FKZシリーズ送風機構造略図
FKZシリーズ送風機の主な技術パラメータ
機号 | 風量 (m3/s) | 全圧 (Pa) | 出力 (kW) | 最高送風機装置効率 (%) |
8 | 4.4~9.5 | 108~497 | 5.5 | ≥80 |
9 | 6.2~13.5 | 136~629 | 11 | ≥80 |
10 | 8.5~18.6 | 168~776 | 15 | ≥80 |
11 | 11.3~24.7 | 203~939 | 30 | ≥80 |
12 | 14.7~32.1 | 242~1118 | 37 | ≥80 |
13 | 18.7~40.8 | 284~1312 | 55 | ≥80 |
14 | 23.4~50.9 | 329~1521 | 90 | ≥80 |
15 | 28.7~62.6 | 387~1746 | 110 | ≥80 |
8 | 6.6~12.5 | 357~685 | 7.5 | ≥80 |
9 | 9.5~17.8 | 452~867 | 15 | ≥80 |
10 | 13.0~24.0 | 558~1071 | 30 | ≥80 |
11 | 17.3~32.6 | 675~1295 | 45 | ≥80 |
12 | 22.5~42.3 | 804~1542 | 75 | ≥80 |
13 | 28.6~53.8 | 943~1810 | 90 | ≥80 |
14 | 35.7~67.2 | 1094~2099 | 132 | ≥80 |
15 | 43.9~82.6 | 1256~2409 | 200 | ≥80 |
7 | 2.0~4.3 | 38~174 | 1.1 | ≥80 |
8 | 3.0~6.4 | 49~227 | 2.2 | ≥80 |
9 | 4.2~9.1 | 62~287 | 3 | ≥80 |
10 | 5.8~12.5 | 77~355 | 5.5 | ≥80 |
11 | 7.7~16.7 | 93~429 | 7.5 | ≥80 |
12 | 9.9~21.7 | 111~510 | 15 | ≥80 |
13 | 12.6~27.5 | 130~599 | 18.5 | ≥80 |
14 | 15.8~34.4 | 150~695 | 30 | ≥80 |
15 | 19.4~42.3 | 173~798 | 37 | ≥80 |
16 | 23.6~51.4 | 197~908 | 55 | ≥80 |
17 | 28.3~61.6 | 222~908 | 75 | ≥80 |
18 | 33.6~73.1 | 249~1149 | 90 | ≥80 |
19 | 39.5~86.0 | 277~1280 | 110 | ≥80 |
20 | 46.0~100.3 | 307~1418 | 160 | ≥80 |
21 | 53.3~116.1 | 339~1563 | 200 | ≥80 |
22 | 61.3~113.4 | 372~1716 | 250 | ≥80 |
7 | 3.0~5.7 | 125~240 | 1.5 | ≥80 |
8 | 4.5~8.4 | 163~313 | 3 | ≥80 |
9 | 6.4~12.0 | 207~396 | 5.5 | ≥80 |
10 | 8.7~16.5 | 255~489 | 7.5 | ≥80 |
11 | 11.6~22.0 | 309~592 | 15 | ≥80 |
12 | 15.1~28.5 | 367~704 | 18.5 | ≥80 |
13 | 19.2~36.3 | 431~827 | 30 | ≥80 |
14 | 23.9~45.3 | 500~959 | 45 | ≥80 |
15 | 29.4~55.7 | 574~1101 | 55 | ≥80 |
16 | 35.7~67.6 | 653~1252 | 90 | ≥80 |
17 | 42.8~81.1 | 737~1414 | 110 | ≥80 |
18 | 50.9~96.2 | 826~1585 | 160 | ≥80 |
19 | 59.8~113.2 | 920~1766 | 200 | ≥80 |
20 | 69.8~132.0 | 1019~1956 | 250 | ≥80 |
11 | 5.7~12.4 | 52~238 | 4 | ≥80 |
12 | 7.4~16.1 | 61~283 | 5.5 | ≥80 |
13 | 9.4~20.5 | 72~332 | 7.5 | ≥80 |
14 | 11.8~25.6 | 84~386 | 11 | ≥80 |
15 | 14.5~31.5 | 96~443 | 15 | ≥80 |
16 | 17.6~38.3 | 109~504 | 22 | ≥80 |
17 | 21.1~45.9 | 123~568 | 30 | ≥80 |
18 | 25.0~54.5 | 138~637 | 37 | ≥80 |
19 | 29.4~64.1 | 154~710 | 55 | ≥80 |
20 | 34.3~74.7 | 170~787 | 75 | ≥80 |
21 | 39.7~86.5 | 188~867 | 90 | ≥80 |
22 | 45.7~99.4 | 206~952 | 110 | ≥80 |
23 | 52.2~113.6 | 225~1041 | 132 | ≥80 |
24 | 59.3~129.1 | 245~1133 | 160 | ≥80 |
25 | 67.0~146 | 266~1229 | 200 | ≥80 |
26 | 75.4~164.2 | 288~1330 | 250 | ≥80 |
