多段送風機は、複数の羽根車を軸方向に直列配置し、各段で生じる圧力上昇を積み重ねることで高い静圧を得ることができる送風機です。一般的な単段送風機では対応できない高抵抗ダクトや長距離配管、複数の集じん装置・熱交換器・消音器を直列に組み込んだシステムなどにおいて、多段送風機は安定した風量と高揚程を両立する手段として採用されます。鉱山換気では、深部坑道や長距離の還風坑道を有する鉱山や、高温・高湿・高抵抗の換気ネットワークにおいて、多段送風機が重要な選択肢となります。
多段送風機の構造は、基本的に遠心送風機を複数段直列に接続したもので、各段がガスを連続的に圧縮していきます。そのため、ケーシング内部の流路設計やインターステージのガス導入部形状が性能に大きく影響します。鉱山や冶金工場などの高粉じん環境では、粉じんが多段内部に堆積しないよう、流路を滑らかに設計するとともに、点検・洗浄が行いやすい構造とすることが重要です。高温ガスを扱う場合には、各段での温度上昇も考慮し、材質選定と冷却設計を行います。
多段送風機を鉱山の換気システムに導入することで、深部採掘の進展や坑道延伸に伴って増大する圧力損失に対応しながら、必要風量を安定して供給できます。特に高揚程が必要な場合には、単段多台配置よりも多段構造の方が設置スペースやエネルギー効率の面で有利となる場合があります。また、集じんシステムや排ガス処理ラインにおいて多段送風機を採用すれば、フィルタの目詰まりや設備追加による圧力損失増加があっても、所定の風量を確保しやすくなります。必要に応じてインバータ制御を適用することで、風量・静圧の調整範囲を広げ、運転条件に応じた省エネ運転を実現できます。
保守・運用面では、多段送風機は単段に比べて構造が複雑であり、点検すべき箇所も増えるため、計画的なメンテナンスが重要です。軸受やシール部に加え、各段羽根車の摩耗状態や堆積状況、インターステージ部の流路状態を定期的に確認し、必要に応じて清掃・調整を行います。振動・温度・軸変位などの状態監視センサを設置し、異常兆候を早期に検出することで、突発的な停止を防ぎ、長期安定運転を実現できます。適切に設計・選定・保守された多段送風機は、鉱山換気をはじめとする高揚程通風システムにおいて、信頼性の高い中核機器として機能します。
