高圧軸流送風機は、軸流形式のメリットである大風量とコンパクトな構造を維持しながら、高い全圧を発生できるように設計された送風機です。長距離ダクトや多くの分岐・曲がりを持つ複雑な通気網では、圧力損失が大きくなり、一般的な軸流送風機では必要な風量を確保できない場合があります。このような場面で、高静圧に対応した高圧軸流送風機が威力を発揮します。鉱山分野では、深部坑道への送風や還風系統、ガス抽出ラインなど、通気抵抗の高い経路に高圧軸流送風機が採用され、安全かつ安定した換気を支えるキーマシンとなっています。軸流形式のため設置スペースを抑えつつ、必要に応じて多段構造や対向回転構造を組み合わせることで、高圧と高効率を両立させることが可能です。
高圧軸流送風機の選定では、要求風量・全圧に加えて、通気ネットワーク全体の圧力損失を正確に把握することが重要です。坑道断面やダクト径、分岐数、エルボの数などから圧力損失を計算し、送風機性能曲線と通気系統の特性曲線が安定した交点を持つように設計します。また、高圧運転では風速が高くなるため、騒音レベルの上昇にも注意が必要です。サイレンサーや防音ダクトライニングを組み合わせることで、周辺設備や地上環境への騒音影響を低減できます。鉱山換気の計画では、将来の坑道延伸や採掘計画の変化も視野に入れ、高圧軸流送風機の余裕容量やインバータ制御による風量調整範囲を検討することが望まれます。
運用・保守の観点からは、高圧軸流送風機は羽根先端とケーシング内面のクリアランス管理が特に重要になります。高静圧運転では内部漏れが効率に与える影響が大きく、クリアランスが広がると効率低下や温度上昇の原因になります。一方、クリアランスが狭すぎると、熱膨張や振動による接触リスクが増し、重大な損傷につながるおそれがあります。そのため、定期停止時の内面点検とクリアランス測定、羽根車やケーシングの摩耗状態の確認が不可欠です。また、振動と軸受温度のオンライン監視システムを導入して運転状態を常時把握することで、異常の早期検知と予知保全が可能となり、鉱山通気の要となる高圧軸流送風機を長期間にわたって安全・安定的に運転することができます。
