主通風(fēng)機(jī)司機(jī)培訓(xùn)講義(ppt29頁)

1、前言 第一章 概論 第二章 通風(fēng)機(jī)的基本理論 第一節(jié) 風(fēng)流的基本性質(zhì) 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)的工作原理 第三章 通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及性能參數(shù) 第一節(jié) 通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù) 第三節(jié) 礦井通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的性能曲線 第四節(jié) 通風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律 第四章 通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)與聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 第一節(jié) 通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié) 第二節(jié) 礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié) 第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 第五章 通風(fēng)機(jī)的反風(fēng) 第一節(jié) 礦井主要通風(fēng)機(jī) （主扇 ）的布置 第二節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)備的反風(fēng)裝置 第六章 礦井通風(fēng)設(shè)備的安裝 第一節(jié) 安裝前的準(zhǔn)備工作 第二節(jié) 軸流式通風(fēng)機(jī)的安裝 第三節(jié) 聯(lián)軸節(jié)安裝 第四節(jié) 離心式通風(fēng)機(jī)安裝 第五節(jié) 主扇通風(fēng)機(jī)的試運(yùn)

2、轉(zhuǎn) 第七章 通風(fēng)機(jī)的噪聲控制 第一節(jié) 通風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)的噪聲特性 第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)噪聲的控制 第八章 通風(fēng)機(jī)防瓦斯爆炸的安全要求 第一節(jié) 主要通風(fēng)機(jī) 第二節(jié) 局部通風(fēng)機(jī) 第九章 礦井通風(fēng)機(jī)裝置性能的測定 第一節(jié) 工況調(diào)節(jié) 第二節(jié) 參數(shù)測定 第三節(jié) 測定步驟 第四節(jié) 通風(fēng)機(jī)裝置實(shí)測特性曲線的應(yīng)用 第十章 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 第一節(jié) 統(tǒng)一通風(fēng)與分區(qū)通風(fēng) 第二節(jié) 進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布置 第三節(jié) 通風(fēng)方式和主通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn) 第四節(jié) 通風(fēng)網(wǎng)路 第十一章 多級機(jī)站通風(fēng)與井下風(fēng)機(jī)的選用 第一節(jié) 多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 第二節(jié) 各級機(jī)站的通風(fēng)機(jī)選取 第十二章 礦井通風(fēng)的操作運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng)與安全管理

3、第一節(jié) 礦井通風(fēng)管理規(guī)程 第二節(jié) 主扇風(fēng)機(jī)操作工崗位管理制度 （ 崗位責(zé)任制 ） 第三節(jié) 主扇風(fēng)機(jī)的操作、運(yùn)行與維護(hù) 第四節(jié) 礦用軸流式通風(fēng)機(jī)檢修規(guī)程 第五節(jié) 煤礦常用新型節(jié)能防爆抽出式對旋軸流通風(fēng)機(jī)維護(hù) 第六節(jié)主扇風(fēng)機(jī)操作工崗位標(biāo)準(zhǔn)流程操作 第七節(jié)主扇風(fēng)機(jī)事故案例分析第一章 概論 礦井通風(fēng)的作用就是不斷地向井下各個(gè)地點(diǎn)供給足夠數(shù)量的新鮮空氣，稀釋并排放出各種有害、有 毒及放射性氣體和粉塵，調(diào)節(jié)井下空氣的溫度和濕度，保持井下空氣有合適的氣候條件，給井下工作 人員造成一個(gè)良好的工作環(huán)境，以便不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。礦井內(nèi)常見的對安全生產(chǎn)威脅最大的有毒氣體有：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等等。

4、 這些有毒、有害氣體的本源的主要途徑是：爆破時(shí)產(chǎn)生的炮煙、柴油機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的廢氣、硫化礦 物的氧化井下燃火、瓦斯和煤粉爆炸、井下涌出的沼氣，由于地?zé)嶙饔煤蜋C(jī)電設(shè)備散發(fā)的熱量等等。礦井的通風(fēng)安全工作時(shí)保護(hù)工人安全健康、促進(jìn)采礦工業(yè)高速發(fā)展的一個(gè)很重要的方面。我們黨和 國家在生產(chǎn)建設(shè)中一貫堅(jiān)持安全生產(chǎn)的方針，國務(wù)院頒布了“關(guān)于防止廠、礦企業(yè)中矽塵危害的決定” 以及其它勞動(dòng)保護(hù)法令和安全規(guī)章制度，建立了各級勞動(dòng)保護(hù)組織機(jī)構(gòu)。近年來，隨著不斷地改革開 放，我國礦山不斷革新和充實(shí)，已經(jīng)形成一個(gè)較為完整地體系。我國礦山安全過程對礦井內(nèi)污濁空氣有以下規(guī)定：礦內(nèi)空氣中氧含量不得低于 20； 有人工作或可能有

5、人到達(dá)的井巷，二氧化碳不得大于0.5，總回風(fēng)流中，二氧化碳不超過1；礦井內(nèi)空氣中一氧化碳濃度不得超過0.0024（按體積計(jì)算） ，按重量計(jì)算不得超過 0.03 毫克 /升。爆破后，通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，一氧化碳的濃度降至0.02時(shí)，就可以進(jìn)入工作面。井下空氣中氮氧化合物不得超過0.00025；井下空氣中硫化氫含量不得超過0.00066；井下空氣中二氧化碳含量不得超過0.0005；作業(yè)場所空氣中粉塵允許濃度：含游離二氧化矽大于 10者，不得超過 2 毫克 /米 3;小于 10者， 不得超過 10 毫克 /米 3；采掘工作的空氣干球溫度不得超過27C ;熱水型礦井和高硫礦井的空氣濕球溫度不得超過2

6、7.5C。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效風(fēng)量率不得低于60；礦井工作場所放射性氣體氡在空氣中的最大允許濃度為1 X 10-10居里/升，氡子體的潛能值不超過1X 104兆電子伏/升。為了不斷提高礦山通風(fēng)機(jī)操作人員的技術(shù)水平和管理水平，了解礦井主要通風(fēng)設(shè)備的基本理論知 識(shí)，本書在以后的章節(jié)中將重點(diǎn)介紹通風(fēng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理性能、通風(fēng)系統(tǒng)的附屬設(shè)施、操作、 維修及故障處理方法，并對礦山通風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場測定方法作相應(yīng)的介紹。第二章 通風(fēng)機(jī)的基本理論第一節(jié) 風(fēng)流基本性質(zhì)一、大氣壓力 在地球的表面，空氣的流動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)流就是風(fēng)。由于各地海拔高度、濕度的不同，形成了有的地方 氣壓高，有的地方氣壓低。空氣是從氣壓高的地方流

7、向氣壓低的地方，氣壓的高低差就是引起空氣流 動(dòng)的原因。這種空氣流動(dòng)的現(xiàn)象就是風(fēng)流。在一條水平巷道的兩端，若空氣壓力的不同，就會(huì)產(chǎn)生風(fēng)流。但在傾斜及垂直巷道的兩端，由 于空氣具有不同的能量，僅用空氣壓力的大小說明風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)方向就不夠確切。而礦井空氣流動(dòng)是從 能量大的一端流向能量小的一端，這就是風(fēng)流運(yùn)動(dòng)的必要條件。礦井通風(fēng)是借助于通風(fēng)機(jī)壓力驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)，供給井下通風(fēng)空間足夠的風(fēng)量。單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度。當(dāng)溫度為20 C,相對濕度50%、絕對壓力為 760毫米汞柱、重力加速度為 9.807 米/秒 2 時(shí)，干燥空氣的狀態(tài)稱為大氣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下 空氣的密度為 1.293

8、 公斤/米 3，也就是說每一立方米空氣的重量在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下只有1.293 公斤，它對地面產(chǎn)生的壓力叫做大氣壓力。我們來做一個(gè)有關(guān)大氣壓力的試驗(yàn)。如圖 2-1 所示。 把裝滿水銀的玻璃管倒立在水銀中，這是玻璃管中的水銀下降760 毫米高度并不繼續(xù)下降。這是因?yàn)椴Ａ隙耸钦婵諣顟B(tài)，沒有空氣壓力，而水銀槽的水銀面上卻作用著大氣壓力的緣故。這也說明大氣 壓力可以支持 760 毫米水銀高度，玻璃管內(nèi)水銀柱的壓力和大氣壓力相等，并保持了平衡。這就是前 面所說的，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓用水銀柱來表示它的高度。同理，也可以用水來表示它的 高度。通過試驗(yàn)證明：壓力是可以用液柱來表示的?？梢詫懗桑?O）。1標(biāo)

9、準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=10336毫米水柱 通風(fēng)機(jī)的壓力，就是利用水柱高度來表示的，稱為毫米水柱（二、礦井通風(fēng)壓力1. 礦井風(fēng)流的點(diǎn)壓力（1）靜壓。空氣的靜壓是氣體分之間的壓力或氣體分子對容器壁所施加的壓力。所以，空氣中某一點(diǎn) 的靜壓在各個(gè)方向都相等。靜壓有絕對靜壓與相對靜壓之分。絕對靜壓是以真空狀態(tài) 為零點(diǎn)計(jì)算的壓力方式，某點(diǎn)絕對靜壓的值，就是該點(diǎn)空氣壓力的真實(shí)值，因?yàn)榻^對靜壓總是一個(gè)大 于零的值。礦井通風(fēng)中所說的空氣壓力都指定是壓強(qiáng)，即單位面積上的壓力。礦井通風(fēng)中常用的靜壓一般是相對壓力，就是以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫橛?jì)算基準(zhǔn)的靜壓差。這個(gè)差值 往往是由于通風(fēng)機(jī)械或某種自然力所造成的。因而，相對靜

10、壓所表示的不是該點(diǎn)壓力的真實(shí)大小，而 是該點(diǎn)的真實(shí)壓力與當(dāng)?shù)赝粯?biāo)高大氣壓力之差，所以其值可為正，亦可為負(fù)。（2）動(dòng)壓?？諝饬鲃?dòng)時(shí)，施加于與風(fēng)流垂直的平面上的壓力除靜壓外，還有動(dòng)壓。動(dòng)壓的大小 與風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。只有運(yùn)動(dòng)的風(fēng)流才有動(dòng)壓，靜止的風(fēng)流沒有動(dòng)壓，并且動(dòng)壓永遠(yuǎn)是大于零點(diǎn)值。（3）全壓。風(fēng)流的全壓是該點(diǎn)的靜壓和動(dòng)壓的疊加。這里值得指出的是，靜壓和動(dòng)壓的疊加不 單純是一種計(jì)算方法，而且顯示了兩者的內(nèi)在聯(lián)系。這兩種壓力實(shí)際是空氣具有不同形式的能量，在 一定條件下，這兩種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。全壓則表示這兩種能量之和。2. 礦井風(fēng)流的壓差空氣在全壓的作用下沿著一定的通道，向能量低的地方運(yùn)

11、動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)過程中消耗本身的能量。 從這個(gè)意義上講，壓差是產(chǎn)生風(fēng)流的原因。所謂壓差，就是風(fēng)流中不同斷面上兩點(diǎn)的總能量差。上風(fēng) 點(diǎn)的能量必定大于下風(fēng)點(diǎn)的能量。如果管道中兩個(gè)不同斷面的能量相等，則不產(chǎn)生風(fēng)流。風(fēng)流中任意一點(diǎn)必須具有三個(gè)能量：靜壓、動(dòng)壓、相對于某一水平的位能。 觀察圖2-2中，a、b、c三個(gè)U型管的水柱變化現(xiàn)象。（1）a兩端管都承受同樣的大氣壓力，玻璃管兩端液面保持同樣的水平。（2）b從管一端向管內(nèi)吹氣， 這時(shí)吹氣一端管內(nèi)液面承受的壓力增大，兩液面不能保持水平，另一端液面就要升高，兩液面產(chǎn)生高度差h。（3）從管的一端用嘴抽氣，這時(shí)抽氣管內(nèi)液面承受的壓力變小，兩液面不保持平衡，也產(chǎn)生一

12、個(gè)高度差 h。由上面的現(xiàn)象可以看出，液面高度差h是因?yàn)閮梢好嫔纤惺艿膲毫Σ煌斐傻?。管?nèi)液面受到的壓力越大，液面就越低，反之，管內(nèi)液面受到的壓力越小，液面就越高。礦井空氣流動(dòng)，就是利用通風(fēng)機(jī)造成壓差，達(dá)到通風(fēng)的目的。第二節(jié)通風(fēng)機(jī)的工作原理礦用通風(fēng)機(jī)按其用途可分為三種： （1）用于全礦井或礦井某一翼（區(qū)）的，稱為主扇（主力扇風(fēng)機(jī)）； （2）用于礦井通風(fēng)網(wǎng)路內(nèi)的某些分支風(fēng)路中借以調(diào)節(jié)其風(fēng)量、幫助主扇工作的稱為輔扇（輔助扇風(fēng)機(jī)）； 用于礦井局部地點(diǎn)通風(fēng)的，它產(chǎn)生的全壓幾乎全部用于克服它的連接的風(fēng)筒阻力，稱為局扇（局部扇風(fēng)機(jī)）。礦用通風(fēng)機(jī)按其構(gòu)造原理可分為離心式與軸流式兩大類。一、離心通風(fēng)機(jī)工作原

13、理圖23是離心通風(fēng)機(jī)構(gòu)造簡圖。1進(jìn)氣室2 .進(jìn)氣口 3 .葉輪4.蝸殼5 .主軸6 .出氣口 7 .出口擴(kuò)壓器氣體在離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動(dòng)方向是：從進(jìn)風(fēng)口沿軸向進(jìn)入葉輪，隨著葉輪流道的改變，氣流又從 徑向出葉輪，在這個(gè)流動(dòng)過程中，風(fēng)壓和流速不斷增大，氣流匯集在螺線形機(jī)殼中，氣流速度下降而 壓力上升，最后經(jīng)過錐形擴(kuò)散器排入大氣。離心通風(fēng)機(jī)的工作原理：已知?dú)怏w在離心通風(fēng)機(jī)中的流動(dòng)先為軸向，后轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪庇谕L(fēng)機(jī) 軸的徑向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氣體通過旋轉(zhuǎn)葉輪的流道間，由于葉片的作用，氣體獲得能量，即氣體壓力提高和 動(dòng)能增加。當(dāng)氣體獲得的能量足以克服其阻力時(shí)，則可將氣體輸送到高處或遠(yuǎn)處。離心式通風(fēng)機(jī)是靠旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的

14、離心力作用增加壓力的。由于離心力作用氣流被甩到葉 輪出口，這時(shí)葉輪的入口產(chǎn)生負(fù)壓，在大氣壓力作用下氣流不斷由進(jìn)風(fēng)口繼續(xù)進(jìn)入葉輪，在葉輪中氣 流獲得高速度，在經(jīng)過螺旋形機(jī)殼時(shí)，因?yàn)閿嗝娌粩鄶U(kuò)大使氣流速度逐漸降低，壓力繼續(xù)增大，在氣 流到達(dá)擴(kuò)散器出口時(shí)，氣流具有的壓力基本上和大氣壓相等。由此可見，通風(fēng)機(jī)內(nèi)的氣流壓力是低于 大氣壓的。通風(fēng)機(jī)的作用就是把低于大氣壓力的氣流吸進(jìn)去，經(jīng)過葉輪又給氣流增加了壓力，然后排 向大氣。如此不斷地吸、排，以達(dá)到輸送空氣的目的。如果能制造足夠長度的擴(kuò)散器，則排向大氣的 空氣壓力就完全和大氣壓力相等。在氣流從進(jìn)風(fēng)口到達(dá)擴(kuò)散器出口的流動(dòng)過程中，葉輪是增加壓力的唯一部件。當(dāng)

15、原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)葉輪 旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪就對氣體做功，使氣體獲得能量(靜壓和動(dòng)能)，氣體離開葉輪后仍具有一定的速度進(jìn)入蝸殼，在蝸殼中速度降低，將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓而離開通風(fēng)機(jī)。蝸殼、擴(kuò)散器的作用是減低氣流的 動(dòng)壓，增加靜壓以避免葉輪產(chǎn)生的高速氣流直接排出大氣而造成損失。葉輪是一個(gè)使氣體獲得能量的重要部件。不同葉片型式對壓力有著不同的影響。離心式通風(fēng)機(jī)葉 輪的葉片可以分為三種不同類型。它是按照葉片出口安裝角度大小和葉片幾何形狀來決定的。葉片的三種形式如圖 24所示。圖2 4葉片的三種形式(1) 前向葉片。葉片出口安裝角p。>90。它分為一般前向葉片和多翼式前向葉片。產(chǎn)生的理論壓頭最大，動(dòng)壓占的比例大，

16、損失也大。(2) 后向葉片。葉片出口安裝角盧。 <90。它分為曲線形后向葉片和直線形后向葉片。產(chǎn)生的理論 壓頭最小，靜壓的比例大，動(dòng)壓占的比例小，損失也小。(3) 徑向葉片。葉片出口安裝角p： 90。一般有徑向出口葉片和徑向直葉片。產(chǎn)生的理論壓頭介于前向葉片和后向葉片之間。通過比較可以看出，在其他條件相同時(shí)三種葉片形式的比較結(jié)果：從氣體所獲得的壓力看，前向葉片壓頭最大，徑向葉片居中，后向葉片最小。從效率觀點(diǎn)看，后向葉片損失最小，故效率最咼，徑向葉片介于前、后向葉片之間，前向葉片損失最 大，故效率最低。從結(jié)構(gòu)尺寸看，在流量和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，達(dá)到相同的壓力前提下，前向葉輪直徑最小，徑向葉輪稍 次

17、，后向葉輪直徑最大。因此，大功率的通風(fēng)機(jī)一般用后向葉片較多。后向葉片的通風(fēng)機(jī)效率高，壓頭特性曲線平緩穩(wěn)定， 這對兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)非常有利。如果對通風(fēng)機(jī)的壓力要求較高，而轉(zhuǎn)速或圓周速度又受到一定 限制時(shí)，則往往選用前向葉片。如果從磨損和積垢角度看，選用徑向直葉片較有利。圖25是葉片形狀圖。a為平板型，b為圓弧板型，c為機(jī)翼型。平板型制造最簡單， 但效率較低, 一般很少應(yīng)用。機(jī)翼型制作較復(fù)雜，但效率高，應(yīng)用廣泛。圖2 5葉片形狀圖二、軸流通風(fēng)機(jī)的工作原理軸流通風(fēng)機(jī)與離心通風(fēng)機(jī)一樣，由于葉片與氣流相互作用而產(chǎn)生壓差，使空氣沿軸向流動(dòng)。圖26是軸流通風(fēng)機(jī)構(gòu)造簡圖。氣流從集風(fēng)器進(jìn)入，通風(fēng)葉輪使氣體獲

18、得能量，然后流入導(dǎo)葉, 導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，最后通過擴(kuò)散筒將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能， 然后從擴(kuò)散筒流出，輸入管路。1氣體的繞流和升力效應(yīng)工程中常見到氣體繞物體的流動(dòng)，簡稱繞流。研究繞流問題的目的，就是研究作用在物體周圍的 氣流速度、壓力等的變化情況。圖浜6 軸訛通風(fēng)機(jī)鉤世悌昭b里岡禱2.葉輪3-尋葉 弭擴(kuò)陸縫首先我們來看一個(gè)理想流體流過靜止圓柱體的情況。如圖2 7a所示:圖2 7理想流體流過圓柱體流體在流近靜止圓柱體前，是一組均勻的平行流線，當(dāng)流體流近圓柱體時(shí)，由于圓柱體的阻礙， 使流線逐層發(fā)生彎曲。繞過 c、d點(diǎn)后，鑒于理想流體沒有粘性，不會(huì)產(chǎn)生附面層分離，因此流

19、線又合 攏。因?yàn)閳A柱體是一對稱物體，圓柱體并不受任何作用，即使對于實(shí)際流體，也只會(huì)產(chǎn)生平行于流動(dòng) 方向的阻力，在垂直于流動(dòng)的方向，仍無外力產(chǎn)生。如果圓柱體在靜止的空氣中轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際觀察，圓柱體周圍的流體也將隨圓柱一起繞軸心流動(dòng)， 如圖2 7b所示。這種流動(dòng)稱為環(huán)流。離開圓柱越遠(yuǎn)的流體轉(zhuǎn)得越慢。如果把轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱體放在均勻平行的流體中，這時(shí)圓柱體上面的流體速度較快，但壓力較低，圓 柱體下面的流體因速度較慢而壓力增大。因?yàn)閳A柱上下壓差的作用，產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，稱為升力， 如圖2 7c所示。上面所產(chǎn)生的這種現(xiàn)象，稱為升力效應(yīng)。理想流體流過軸流通風(fēng)機(jī)葉片翼型的情況和流過圓柱體相類似（圖2 8）。圖2

20、8理想流體流過軸流通風(fēng)機(jī)葉片翼型的情況當(dāng)實(shí)際流體流過葉型時(shí)，表面上存在著附面層，由于起動(dòng)渦的產(chǎn)生，一個(gè)與起動(dòng)渦大小相等、方 向相反的環(huán)流在翼型周圍產(chǎn)生。實(shí)際氣流繞葉型的流動(dòng)，可以看成是理想流體繞葉型的流動(dòng)與葉型的 環(huán)流的迭加。迭加的結(jié)果改變了葉型上下表面的速度分布，使葉型上表面速度增加，下表面速度減小， 于是產(chǎn)生了壓差，也就產(chǎn)生了把葉片推向低壓區(qū)的力，使葉片上升。但是軸流通風(fēng)機(jī)的葉片是均勻固定在輪轂表面上排列成柵形的，所以葉片底面的高壓氣流在葉片 推動(dòng)下向出口流出，葉片上凸面的低壓氣流會(huì)不斷地將空氣引進(jìn)來，穿過兩葉片的通道，向后流動(dòng)。 這樣在葉輪的旋轉(zhuǎn)下形成連續(xù)不斷的氣流。軸流通風(fēng)機(jī)在葉輪后面

21、安裝了固定不動(dòng)的后導(dǎo)葉，它可以 改變風(fēng)流方向并將一部分動(dòng)壓變?yōu)殪o壓。有時(shí)為了提高通風(fēng)機(jī)的壓力，在一臺(tái)風(fēng)機(jī)上安裝兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉 輪，這種兩級通風(fēng)機(jī)的第一個(gè)葉輪之后必須安裝中間導(dǎo)葉，以使流入第二個(gè)葉輪的氣流方向與流入第 一個(gè)葉輪的氣流方向相同。2 介紹幾種軸流通風(fēng)機(jī)中常用的葉型已有的性能良好的機(jī)翼或螺旋槳葉型均可作為通風(fēng)機(jī)的原始葉型。它們的種類很多，這里僅介紹 常用的幾種翼型。(1) 葛延根葉型。該葉型是德國研究發(fā)明的，見圖29a。(2) 6E葉型。它是英國發(fā)明的一種葉型，見圖2 9b。(3) 葉型。它是參照英國型螺旋翼型加以修改而得到的一種葉型，見圖2 9c。(4) 。Y葉型。它是美國早期研究發(fā)明的

22、，見圖2 9d。(5) 圓弧板葉型。圓弧板葉型特性數(shù)據(jù)是德國葛延根大學(xué)發(fā)明的。圓弧板葉型的優(yōu)點(diǎn)是制造成型方便，但是效率比機(jī)翼型葉片低。見圖29e。二682 Cac圖2 9幾種軸流通風(fēng)機(jī)中常用的葉型a.葛延根葉型b.一 6E葉型c.葉型d. Y葉型e.圓弧板葉型任何一種具有尖后緣的機(jī)翼葉型，都可以在較寬廣的攻角范圍內(nèi)工作。各種葉型的空氣動(dòng)力特性， 只有數(shù)量上的差別，而無實(shí)質(zhì)上的區(qū)分。對已有的任何一種葉型，只要在無分離的攻角最佳范圍內(nèi)， 均可以采用于軸流通風(fēng)機(jī)中。各種不同幾何形狀的葉型對其氣動(dòng)特性都有影響，其中最主要的因素是葉型的最大厚度及其位置、 葉型的相對彎度等。三、離心式通風(fēng)機(jī)與軸流式通風(fēng)機(jī)

23、的比較礦井主要通風(fēng)機(jī)，通常使用離心式和軸流式兩大類。離心式通風(fēng)機(jī)因以離心力形成風(fēng)壓而得名； 軸流式通風(fēng)機(jī)因氣流沿軸向流動(dòng)而得名。故一般說來，離心式通風(fēng)機(jī)適用于小流量、高壓力的場所， 而軸流式通風(fēng)機(jī)則常用于大流量、低壓力的情況，它們各有不同的特點(diǎn)。1. 在結(jié)構(gòu)方面，軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊， 體積較小，重量較輕；舊式離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸較大, 安裝占地較大，新式離心式通風(fēng)機(jī)為翼型風(fēng)葉，提高了轉(zhuǎn)速，體積與軸流式通風(fēng)機(jī)近似。2. 軸流式通風(fēng)機(jī)部件裝在筒式機(jī)殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修比較困難，離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行比較可靠。3軸流式通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生很大噪聲，如不采取消聲措施，大都超過國家對噪聲的規(guī)定，違反環(huán)

24、 境保護(hù)法，而采取消聲裝置需要一定費(fèi)用或增加通風(fēng)阻力。離心式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲較小，一般不超 過國家環(huán)境保護(hù)法的規(guī)定，但大型高速離心式通風(fēng)機(jī)，噪聲也較大，應(yīng)裝消聲裝置。4在通風(fēng)機(jī)的效率方面，離心式通風(fēng)機(jī)的最高效率比軸流式要高一些，但離心式通風(fēng)機(jī)平均效率 不如軸流式通風(fēng)機(jī)高。5.在通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方面，軸流式通風(fēng)機(jī)可改變動(dòng)葉片或靜導(dǎo)葉安裝角度，改變?nèi)~輪級數(shù)、葉片片數(shù)、導(dǎo)流器等多種方法進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)量，以適應(yīng)礦井需要，經(jīng)濟(jì)性能較好。離心式通風(fēng)機(jī)一般用閘門調(diào)節(jié)， 阻力損失大，不經(jīng)濟(jì)，也有用改變主軸轉(zhuǎn)數(shù)、導(dǎo)流器調(diào)節(jié)或尾翼調(diào)節(jié)等?？傊x心式通風(fēng)機(jī)可調(diào)性能 不如軸流式通風(fēng)機(jī)。6在特性方面，軸流式特性曲線陡斜，適合于礦

25、井阻力變化大而風(fēng)量變化不大的礦井；離心式特 性曲線平緩，適合于風(fēng)量變化大而礦井阻力變化不大的礦井。所以離心式通風(fēng)機(jī)可用閘門調(diào)節(jié)風(fēng)量， 阻力變化較小。軸流式特性曲線有駝峰，工況點(diǎn)只能在駝峰右側(cè)，所以相對應(yīng)用范圍減??；離心式特 性曲線一般沒有駝峰，應(yīng)用范圍較寬。此外，離心式通風(fēng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，須關(guān)閉閘門，以減小起動(dòng)負(fù)荷； 而軸流式通風(fēng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，可以關(guān)閉閘門，也可以打開閘門，起動(dòng)負(fù)荷變化不大。綜上所述，兩種類型的通風(fēng)機(jī)在許多方面各有特點(diǎn)?，F(xiàn)綜合各種不同特點(diǎn)列表如下：*2 1醐心玫和袖建式通風(fēng)機(jī)的整舍比絞僉囁nT-嗎駙事一 M性龍謂書Jr 較小可洞節(jié)葉片百棘昭葉片全井、全閉勾吋養(yǎng)聯(lián)llff樓定件蓋第二節(jié)

26、通風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)一、通風(fēng)機(jī)工作的基本參數(shù) 風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)速、功率及效率是表示通風(fēng)機(jī)性能的主要參數(shù)，稱為通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)。它們共 同表達(dá)通風(fēng)機(jī)的規(guī)格和特性。這里簡單地說明它們的概念。1風(fēng)量Q表示單位時(shí)間流過通風(fēng)機(jī)的空氣量，常用單位為米。/秒、米。/分、米。/小時(shí)。2 .風(fēng)壓H當(dāng)空氣流過通風(fēng)機(jī)時(shí)，通風(fēng)機(jī)給予每立方米空氣的總能量 （千克米）稱為通風(fēng)機(jī)的全壓 H。（千克米 /米。），它總是由靜壓 H,和動(dòng)壓H。所組成，即：Ho H,。（千克/米。）通風(fēng)機(jī)無論抽出或壓入工作，其全壓 H?？偸窍挠诳朔V井通風(fēng)阻力矗和擴(kuò)散器出口 （抽出式） 或風(fēng)井出口（壓入式）的動(dòng)壓損失。那么，通風(fēng)機(jī)壓入式工作時(shí)，一般

27、常用它的全壓H,來表示它的風(fēng)壓參數(shù)，而抽出式工作時(shí)，常用它的“有效靜壓”來表示其風(fēng)壓參數(shù)。3. 轉(zhuǎn)速”通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的快慢將直接影響通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率。單位為轉(zhuǎn)/分，即。4. 功率N驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)所需要的功率 N稱為軸功率，或者說是單位時(shí)間內(nèi)傳遞給通風(fēng)機(jī)軸的能量。通風(fēng)機(jī)工 作有效的總功率為：No 14/ 102 （千瓦）如果通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓是用其有效靜壓H,來表示，則N, Q- H,/ 102（千瓦）5. 效率通風(fēng)機(jī)軸上的功率"因?yàn)橛胁糠謸p失而不能全部傳給空氣，所以就用效率來反映損失的大小及其 工作的優(yōu)劣，效率高，即損失小。從不同角度出發(fā)有不同的效率，因所用風(fēng)壓參數(shù)不同就有：全壓效率

28、 仇一 Q- Ho / 102。N靜壓效率 r /- H,/ 102 - N二、通風(fēng)機(jī)的主要無因次參數(shù)將通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)風(fēng)量 （米。/秒）、風(fēng)壓H（千克/米。）、功率W （千瓦），轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)/分） 與通風(fēng)機(jī)特性值：葉輪外徑 D（米）、葉輪外緣的圓周速度 U（米/秒）以及氣體密度J0（千克/米。）之間 的關(guān)系用無因次參數(shù)來表示，它們分別是：壓力系數(shù)H H 赫流量系數(shù)Q Q i型一功率系數(shù)W比轉(zhuǎn)數(shù)，N一100第三節(jié)礦井通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的性能曲線一、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率等幾個(gè)參數(shù)之間存在著一定的依存關(guān)系。如果風(fēng)量發(fā)生了變化， 相應(yīng)地風(fēng)壓、功率、效率等也要發(fā)生變化。通

29、風(fēng)機(jī)的特性曲線，就是在既定轉(zhuǎn)速下，反映風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率之間的關(guān)系曲線，它表明 通風(fēng)機(jī)的各種工作性能和變化規(guī)律，對通風(fēng)機(jī)的選型和分析通風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)是十分有用的。因?yàn)榭諝庠谕L(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)情況非常復(fù)雜，所以至今我們還無法用理論計(jì)算的方法得到它的特性曲 線，而只能用試驗(yàn)的方法求得。新通風(fēng)機(jī)在出廠之前，一般進(jìn)行模擬試驗(yàn)給出特性曲線。通常通風(fēng)機(jī) 樣本給出的特性曲線，是通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性曲線，其效率為氣動(dòng)效率，而在現(xiàn)場測定的曲線為通風(fēng)機(jī)裝 置曲線，其效率為裝置效率。實(shí)際使用時(shí)，常將礦井風(fēng)阻特性曲線與通風(fēng)機(jī)特性曲線繪在一張圖上，礦井風(fēng)阻曲線R與通風(fēng)機(jī)QH特性曲線的交點(diǎn) A為通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。根據(jù)工況點(diǎn)的位置，

30、便可由圖中縱橫坐標(biāo)查出相應(yīng)的風(fēng)機(jī)、 風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率。1. 離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線圖3 10是后彎式離心式通風(fēng)機(jī)特性曲線。圖3一后彎式離心式通風(fēng)機(jī)特性曲線（1）風(fēng)量、風(fēng)壓曲線通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓之間的關(guān)系曲線叫做風(fēng)量一風(fēng)壓曲線（Q H曲線）。輪葉后彎式通風(fēng)機(jī)Q H曲線一般呈單斜狀； 輪葉前彎式通風(fēng)機(jī) QH曲線一般呈駝峰狀。當(dāng)風(fēng)量接近零時(shí)會(huì)出現(xiàn)一 最大值，隨著風(fēng)壓的增加，風(fēng)量逐漸下降，所以Q H曲線是一條變化較為平緩的曲線。（2）風(fēng)量功率曲線通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和功率之間的關(guān)系曲線叫做風(fēng)量一功率曲線（Q N曲線）。當(dāng)風(fēng)量為零時(shí)，功率最小，這是Q-N特性曲線的一個(gè)特點(diǎn)，所以利用這一特點(diǎn)離心通風(fēng)機(jī)是在閘門

31、全閉下起動(dòng)， 此時(shí)電機(jī)消耗功率是最小的，利于安全啟動(dòng)，避免電流過大燒壞電機(jī)。隨著風(fēng)量的增加，功率是緩緩上升的，最后達(dá)到功率的最大值。（3）風(fēng)量效率曲線通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和效率之間的關(guān)系曲線，叫做風(fēng)量一效率曲線（Q 7曲線）。當(dāng)風(fēng)量為零時(shí)，效率也為零，隨著風(fēng)量的增加，效率也逐漸上升，在P處到達(dá)最大值時(shí)又逐漸下降，P點(diǎn)是最高效率點(diǎn)，也就是通風(fēng)機(jī)運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)的一點(diǎn)。圖3-11軸流式通風(fēng)機(jī)的特性曲線2 軸流式通風(fēng)機(jī)的特性曲線如圖311所示，軸流式通風(fēng)機(jī)與離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線差異較大。(1)風(fēng)量風(fēng)壓曲線軸流通風(fēng)機(jī)的Q H曲線一般呈馬鞍一駝峰狀，在馬鞍的左端是不穩(wěn)定的工作段。多臺(tái)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要特別注意這一

32、點(diǎn)。每一個(gè)安裝角對應(yīng)一條Q- H曲線。當(dāng)風(fēng)量為零時(shí)風(fēng)壓有一較大值，隨著風(fēng)量的增加風(fēng)壓逐漸下降，當(dāng)風(fēng)量再繼續(xù)增加時(shí)，風(fēng)壓又上升到最大峰值F,爾后又突然下降，形成了一個(gè)“馬鞍形”的駝峰區(qū)。風(fēng)量雖然變化不大，風(fēng)壓卻有著明顯的變化。在軸流式通風(fēng)機(jī)中增加了穩(wěn)流環(huán)裝置后的Q日曲線有所不同，Q日曲線較穩(wěn)定，見圖 3 -12。圖3 12增加穩(wěn)流環(huán)裝置后的曲線(2) 風(fēng)量功率曲線軸流式通風(fēng)機(jī)葉片每一組不同的安裝角對應(yīng)一條Q- H曲線。當(dāng)風(fēng)量為零時(shí)，功率有較大值，隨著風(fēng)量的增加，功率逐漸變?yōu)樽钚≈?，再到最大值，最后逐漸呈下降趨勢。軸流通風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，閘門不允許全閉起動(dòng)，如果全閉起動(dòng)電機(jī)消耗的功率最大。軸流式通風(fēng)機(jī)

33、可以直接啟動(dòng)。(3) 風(fēng)量效率曲線 同樣地，每一個(gè)安裝角對應(yīng)著一條Q一叩曲線。其中，設(shè)計(jì)安裝角時(shí)所對應(yīng)的效率最高。由于通風(fēng)機(jī)本身存在能量損失，因此，其輸出功率小于輸入功率。兩者之比即為通風(fēng)機(jī)的效率。Q一 7曲線近似為一條拋物線， 隨風(fēng)量的增加而增加，當(dāng)增到最大值后，又隨風(fēng)量的增加而降低。二、通風(fēng)機(jī)的工況及其合理工作段通風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中運(yùn)行時(shí)，所產(chǎn)生的風(fēng)量等于通過網(wǎng)路的風(fēng)量，而風(fēng)量通過該網(wǎng)路時(shí)，對應(yīng)的阻力 即等于通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。也就是圖313通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)說，礦井的通風(fēng)工作是由網(wǎng)路與通風(fēng)機(jī)的配合來完成的。網(wǎng)路有多大的阻力，通風(fēng)機(jī)就對應(yīng)地產(chǎn)生多大的壓力；網(wǎng)路需要多大風(fēng)量：通風(fēng)機(jī)就對應(yīng) 產(chǎn)生多大風(fēng)量。能量

34、的消耗和供給是平衡的。如圖3-13將網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線與通風(fēng)機(jī)特性曲線畫在同一坐標(biāo)中，兩曲線的交點(diǎn)就是它的工況點(diǎn)，根據(jù)此工況點(diǎn)就可以決定通風(fēng)機(jī)的效率、軸功率。當(dāng)網(wǎng)路 風(fēng)阻發(fā)生變化時(shí)，其特性曲線由1,變到OR:或。，此時(shí)工況點(diǎn)隨之變?yōu)?M和。工況點(diǎn)發(fā)生變化后，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率等都隨之變化。為了保證通風(fēng)機(jī)穩(wěn)楚、經(jīng)濟(jì)、安全地運(yùn)行，其工況點(diǎn)要限制在一定的范圍內(nèi)。從穩(wěn)定性考慮，離心式通風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定性較好。一般的軸流通風(fēng)機(jī)特性曲線呈馬鞍形，且有駝峰 點(diǎn)，工況點(diǎn)需選擇在駝峰的右側(cè)才能保證其穩(wěn)定性。從經(jīng)濟(jì)性考慮，要求通風(fēng)機(jī)的靜壓效率大于60%。運(yùn)干丁工況點(diǎn)的選擇應(yīng)不低于最高效率的s5%f90%范圍

35、內(nèi)最為經(jīng)濟(jì)。從安全性考慮，對于葉輪外徑較大的軸流通風(fēng)機(jī)，不宜選用較高轉(zhuǎn)速，葉輪直徑超過150厘米時(shí),通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇 8級以下，以免超載燒機(jī)。第四節(jié)通風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律同一類型通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率與通風(fēng)機(jī)尺寸（葉輪直徑）和轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系，稱之為通風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律。通風(fēng)機(jī)屬于同一類型就是指彼此的結(jié)構(gòu)幾何上相似，通風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。在通 風(fēng)機(jī)中相似理論的應(yīng)用是非常重要的，它主要應(yīng)用于通風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)及性能的相似換算。兩個(gè)通風(fēng)機(jī)相似是指葉輪與氣體的能量傳遞過程以及氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過程相似，或者說它們 在任一對應(yīng)點(diǎn)的同名物理量之比保持常數(shù)，這些常數(shù)叫做比例常數(shù)。1 幾何相似通風(fēng)機(jī)備

36、部件的對應(yīng)邊成比例。例如，一臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī)的葉輪外徑、出口寬度、入口直徑、入 口寬度與另外一臺(tái)同類型的離心式通風(fēng)機(jī)的上述尺寸之比為常數(shù)。2. 運(yùn)動(dòng)相似對應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，比值保持為常數(shù)。即對應(yīng)點(diǎn)的速度三角形相似，對應(yīng)氣流角相等。3 動(dòng)力相似對應(yīng)點(diǎn)上各作用力成比例。即作用于運(yùn)動(dòng)相似的流體備對應(yīng)點(diǎn)的力相似，外力方向相同，大小之 比保持常數(shù)。根據(jù)通風(fēng)機(jī)的相似理論，我們可以證明，只要兩個(gè)通風(fēng)機(jī)滿足上述相似條件，那么它們的無因次 參數(shù)就一定是相等的。兩個(gè)相似的通風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速、尺寸及氣體密度J0發(fā)生變化時(shí)，它們之間的風(fēng)量Q風(fēng)壓H功率N等特性有表312所述的關(guān)系。表3 12是相似通風(fēng)機(jī)在各種情況下的性能換

37、算公式。DiDem徉J耳=%壓力換算H PUm '就址換算Q上(型F"Q-Qw2=41"功率換嘛Nn ffM DiMi k fljj !Np心Pm效率上表中的公式就是同類型通風(fēng)機(jī)的比例定律。必須在此強(qiáng)調(diào)指出兩點(diǎn)：(1) 不同類型通風(fēng)機(jī)或者同類型而葉片安裝角度不相等時(shí)，都不能利用上述定律進(jìn)行參數(shù)換算。圖3 14兩種不同轉(zhuǎn)數(shù)的Q H曲線(2) 上述公式所表示的參數(shù)之間的比例關(guān)系只是當(dāng)通風(fēng)機(jī)所工作的網(wǎng)路網(wǎng)風(fēng)阻無變化時(shí)才成立。例如，圖314所示兩種不同轉(zhuǎn)數(shù)的 Q-H曲線；n。、n。表示同一通風(fēng)機(jī)兩種不同轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的曲線，R和R,是工作網(wǎng)路兩種情況時(shí)的風(fēng)阻曲線。圖3-14中工況占

38、/.、/:或者尬、M。彼此才是相似的工況點(diǎn)，比例定律對相似工況點(diǎn)才成立；也只有在這種條件下，再加上轉(zhuǎn)數(shù)、尺寸變化不大，在運(yùn)用比例定律換算時(shí)才可以認(rèn)為通風(fēng)機(jī)工作的效率不高于1即刁：叩，。不同風(fēng)阻的工況點(diǎn)，如圖上的M。同M 或M同M z都不是相似工況點(diǎn)，不能直接用比例定律換算彼此的參數(shù)。第七章通風(fēng)機(jī)的噪聲控制第一節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中都會(huì)發(fā)出噪聲，其中軸流式通風(fēng)機(jī)的噪聲更甚。如果長期 在強(qiáng)噪聲環(huán)境中工作，不斷受到噪聲的刺激，就會(huì)使人的聽覺神經(jīng)疲勞，損害人體健康。噪聲是聲波的一種，有強(qiáng)有弱。噪聲是用“聲壓級”來表示它的大小，聲壓級的單位是“分貝” 其表示方法一般叫做

39、 A聲級，記做 A聲級分貝(A)。A聲級是在聲學(xué)測量中，與人耳對聲音的感覺比較 接近的一種評價(jià)方法。通風(fēng)機(jī)的噪聲一般說來比較高，其噪聲產(chǎn)生的原因有下面三個(gè)：因空氣動(dòng)力所產(chǎn)生的、由于機(jī)械 振動(dòng)產(chǎn)生的、兩者互相作用所產(chǎn)生的噪聲。一、空氣動(dòng)力性噪聲1. 沖擊噪聲葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片作周期性運(yùn)動(dòng)，空氣質(zhì)點(diǎn)受到周期性力的作用，沖擊壓力波以聲速傳播所 產(chǎn)生的噪聲。壓力越大，噪聲就越大。2. 渦流噪聲葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因氣體邊界層分離而產(chǎn)生的渦流所引起的噪聲。由于渦流無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，時(shí)而生 長時(shí)而衰減，于是使得渦流噪聲具有寬廣的頻率范圍。二、機(jī)械振動(dòng)性噪聲通風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子及傳動(dòng)組的不平衡、軸承的磨損等原因所產(chǎn)生的振

40、動(dòng)必然引起噪聲，當(dāng)葉片剛性 較差時(shí)，由于氣流作用使葉片振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生噪聲。三、兩者相互作用產(chǎn)生的噪聲通風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)引起自身的振動(dòng)通過管道傳遞，往往在管道彎曲部位發(fā)生沖擊和渦流，造成加振 使噪聲增大。如果當(dāng)氣流壓力聲波頻率和管道自然振動(dòng)頻率一致時(shí)，就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈共振，噪聲突然增 大，嚴(yán)重時(shí)使得通風(fēng)機(jī)損壞。另外，通風(fēng)機(jī)主軸通過電機(jī)、齒輪增速裝置或皮帶傳動(dòng)時(shí)，也會(huì)引起振動(dòng)而產(chǎn)生二次噪聲。第二節(jié)通風(fēng)機(jī)的噪聲特性一、離心式通風(fēng)機(jī)的噪聲特性圖后彎式離卍通瑰機(jī)的糧聲持性和 性能關(guān)系曲線1 .后彎葉輪后彎葉片與前彎葉片比較，葉片流道長，氣體流動(dòng)均勻，不易產(chǎn)生渦流，所以渦流噪聲小。圖7 1所示為后彎式離心通風(fēng)機(jī)的噪

41、聲特性和性能關(guān)系曲線。以通風(fēng)機(jī)流量系數(shù)Q為橫坐標(biāo)，聲壓級5和比聲功率級。為縱坐標(biāo)的變化關(guān)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的噪聲特性。在最高效率點(diǎn)，通風(fēng)機(jī)噪 聲最小，隨著風(fēng)量的增加，噪聲逐漸增大。2 .多翼葉輪圖72為多翼通風(fēng)機(jī)的噪聲特性。聲壓級 5在壓力線P的谷部最高。這是由于谷部渦流加劇 使噪聲變大。在最高效率點(diǎn)附近，聲壓級5和比聲功率級厶幾乎沒有變化，隨著風(fēng)量增加，聲壓級和比聲功率略有增大的趨向。由于前彎葉片通道短，氣體流過葉片槽道時(shí)容易產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，所以多翼 通風(fēng)機(jī)葉輪渦流噪聲大。圈7-2務(wù)翼通見機(jī)的噪宙持性二、軸流式通風(fēng)機(jī)的噪聲特性圖73為軸流式通風(fēng)機(jī)的噪聲特性和性能關(guān)系。軸流式通風(fēng)機(jī)的噪聲特性與多

42、翼通風(fēng)機(jī)有些類 似。由于翼列旋轉(zhuǎn)失速使氣流分離產(chǎn)生激烈的旋渦流，以致在壓力線的谷部，聲壓級和比聲功率級最 大。軸流式通風(fēng)機(jī)的效率高，圓周速度大，通常用于大流量的場合。在相同的風(fēng)量下，軸流式通風(fēng)機(jī) 的圓周速度約為離心式通風(fēng)機(jī)圓周速度的兩倍。而噪聲隨著圓周速度的增加成比例地增大，所以軸流 式通風(fēng)機(jī)的噪聲要比離心式通風(fēng)機(jī)大些。圖73軸流式通風(fēng)機(jī)的噪聲特性和性能關(guān)系第三節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的控制用分貝還不能完全表達(dá)噪聲的特性。因?yàn)槿硕鷮β曇舻母杏X不單和聲壓有關(guān)，和頻率也有關(guān)系。對尖 叫高頻率聲音的感覺靈敏，對沉啞低頻率聲音的感覺遲鈍。所以雖然聲壓級相同而頻率不同的聲音是 不一樣的。人們可聽見的頻率在20200

43、00赫。為方便起見，把它劃分成八個(gè)頻段，這就是頻程或頻帶。如果用頻率（頻程）為橫坐標(biāo)，聲壓級為縱坐標(biāo)，作出噪聲測量圖形，就可以得出不同頻率時(shí)不同 噪聲，這就是頻譜分析。圖 7 4就是一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的頻譜圖。對產(chǎn)生噪聲的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行頻譜分析，就能 清楚地了解到噪聲的成分和性質(zhì)，從而選擇合理的消聲材料，提高消聲效果。807061125250 -WO IK 2K 4K 8K 叫干圖74通風(fēng)機(jī)的頻譜圖一、通風(fēng)機(jī)噪聲減噪量的確定1通風(fēng)機(jī)基本頻率A一篙（赫） 式中：z葉片數(shù)（片）；”一一轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）。2 .各處聲功率級 PW L（1）進(jìn)氣口（或排汽口）的PW LPW L102。（）式中：5聲壓級；（）r 一通

44、風(fēng)機(jī)葉輪距進(jìn)（排）氣口中心的直線距離（米）。（2）機(jī)殼處的。'L。一 5P 工 +10（）式中：S機(jī)殼的表面積（米。）。（3）管道（風(fēng)筒）聲功率級PW一 510（）式中：S 一一管道（風(fēng)筒）截面積（米。）。（4）電機(jī)的PW廠一 510（）式中：s一電機(jī)的表面積（米。）。3. 通風(fēng)機(jī)總聲功率級的確定通風(fēng)機(jī)聲源的總聲功率級由進(jìn)氣口或排氣口、機(jī)殼、管道、電機(jī)等處的聲功率級合成，其合成總 聲功率級：按下式確定：PW L 一 10（10 ' M1/1。十 10。P 叭。/'。+ +10'眥” n。）（）4各聲源處至接收器衰減量的確定聲源隨距離的增大將成比例地衰減。從各聲源

45、到接收器的衰減量，即接收器的聲壓級。按下式?jīng)Q定:PW, 102。（）5. 接收器總聲壓級接的確定接收器總聲壓級。接等于各聲源作用于接收器聲壓級的合成，即5 椿一 10（10。/'。+10。' '。0'。+ +10。' b。）（）6. 確定各處聲源的減噪量各處聲源的減噪量，可按下式確定：5接一必需的減噪量一”（）式中：n各處聲源個(gè)數(shù)（個(gè)）。7. 根據(jù)必需的減噪量，考慮噪聲控制的方法二、通風(fēng)機(jī)噪聲控制的一般原理通風(fēng)機(jī)噪聲的控制方法有：降低聲源的噪聲；傳輸路徑的 噪聲控制；接收器的防護(hù)措施。1.通風(fēng)機(jī)聲源的噪聲控制通風(fēng)機(jī)噪聲控制最根本的辦法就是使聲源的噪聲降低

46、。聲源的噪聲控制辦法是：(1) 降低聲源的激發(fā)力：減少因空氣動(dòng)力產(chǎn)生的沖擊和渦流噪聲；提高葉輪及轉(zhuǎn)軸的平衡精度，減 少因不平衡所產(chǎn)生的噪聲；提供良好的潤滑以減少摩擦力；聲源隔振可以有效地減少激發(fā)力。(2) 降低系統(tǒng)中噪聲輻射部件對激發(fā)力的響應(yīng)：改變共振構(gòu)件的固有頻率；采用阻尼材料增加能 量損耗，減少噪聲的輻射。(3) 正確地安裝、合理使用通風(fēng)機(jī)，防止異常聲發(fā)生。2傳輸路徑的噪聲控制(1) 在噪聲源周圍或接收器四周，使用合理的隔聲罩，密閉聲源，防止或減少噪聲向外傳播。(2) 利用聲的吸收原理，采用良好的吸聲材料，使噪聲在傳輸途中不斷地衰減。(3) 利用聲的反射原理，采用不連續(xù)結(jié)構(gòu)，使聲能量反射給

47、聲源，阻擋噪聲的傳播。 3接收器的防護(hù)措施 這里的接收器指的可能是一個(gè)人或一群人，也可能是噪聲敏感設(shè)備。在噪聲過高的環(huán)境下，可以 采用某些防護(hù)工具，如耳塞、耳罩，或設(shè)置隔聲室，使噪聲控制在允許水平，防止噪聲的傷害。三、通風(fēng)機(jī)噪聲控制方法 根據(jù)防噪原理，通風(fēng)機(jī)噪聲控制的主要方法如下： 1通風(fēng)機(jī)噪聲源控制合理選擇通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，因?yàn)橥L(fēng)機(jī)的噪聲為圓周速度的 6 次方比例關(guān)系。對于壓力不高的離心 式通風(fēng)機(jī)，可選用低噪聲通風(fēng)機(jī)。對于高壓大容量通風(fēng)機(jī)，其噪聲源的控制是一個(gè)比較困難尚待解決的問題。2消聲器煤礦安全規(guī)程規(guī)定：在井下和地面的工作地點(diǎn)，噪聲不應(yīng)超過90分貝(A聲級)，超過時(shí)應(yīng)采取消聲措施。否則工作

48、人員應(yīng)有個(gè)體保護(hù)用具。消聲器或消聲裝置是消除空氣動(dòng)力噪聲的一種技術(shù)措施。它阻止、減弱聲音的傳播而不影響空氣 流動(dòng)。通常安設(shè)在通風(fēng)機(jī)排風(fēng)巷道中的消聲裝置大都用松軟、多孔的吸聲材料制成。消聲器對不同頻 率的噪聲有不同的消聲效果。中、高頻的噪聲通過消聲器后轉(zhuǎn)化為低調(diào)的聲音。評價(jià)消聲器的優(yōu)劣可從三個(gè)方面來考慮。(1) 消聲性能：消聲裝置能夠消除超出標(biāo)準(zhǔn)的那部分噪聲就認(rèn)為是合格的。(2) 對通風(fēng)機(jī)性能的影響：消聲器安設(shè)在風(fēng)道里必然產(chǎn)生一部分阻力影響風(fēng)流。安設(shè)消聲器以后不 應(yīng)對通風(fēng)機(jī)性能有過大的影響。(3) 消聲器裝置的結(jié)構(gòu)性能：礦井下空氣潮濕，容易引起消聲裝置的腐蝕。所以選用的消聲裝置應(yīng) 堅(jiān)固耐用、體積

49、小，成本也不宜過高。3通風(fēng)機(jī)出口的管道消聲 在通風(fēng)機(jī)管道出口或通風(fēng)機(jī)進(jìn)口設(shè)置吸聲板，可以使噪聲有效地得以降低。4設(shè)置隔聲室 ( 間 ) 將通風(fēng)機(jī)放置在具有吸聲性能的隔聲室內(nèi)。為防止產(chǎn)生噪聲穿透應(yīng)在進(jìn)氣口設(shè)置消聲器，使噪聲 衰減。5防聲罩 為了使通風(fēng)機(jī)上配套的電動(dòng)機(jī)噪聲盡量降低，往往采用內(nèi)表面貼有吸聲材料的防聲罩，阻止電動(dòng) 機(jī)產(chǎn)生的噪聲向外擴(kuò)散。第八章通風(fēng)機(jī)防瓦斯爆炸的安全要求第一節(jié)主要通風(fēng)機(jī)為防止瓦斯爆炸，主要通風(fēng)機(jī) (供全礦井、一翼或一個(gè)分區(qū)使用 )的安裝和使用，必須符合下列要 求：1 礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)可以使礦井獲得足夠的新鮮空氣和克服巷道阻力所必須的壓力。2 主要通風(fēng)機(jī)必須安

50、裝在地面，裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時(shí) 不得超過 5，有提升設(shè)備時(shí)不得超過 15。3 主要通風(fēng)機(jī)必須保證經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，不得隨意停機(jī)。4 主要通風(fēng)機(jī)必須裝置兩套同等能力的通風(fēng)機(jī) ( 包括電動(dòng)機(jī) ) ，其中一套作備用。備用通風(fēng)機(jī)必須 能在 10 分鐘內(nèi)開動(dòng)。礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)用。5 裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門。6 主要通風(fēng)機(jī)每月至少由礦井機(jī)電部門檢查一次。改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)葉安裝角度時(shí)，必須報(bào)礦上 級部門批準(zhǔn)。7 新安裝礦井主要通風(fēng)機(jī)投產(chǎn)前，必須進(jìn)行通風(fēng)機(jī)性能的測定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作。 '以后每 5 年至少 進(jìn)行一次性能測定。生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)

51、機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在 10 分鐘內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。當(dāng)風(fēng)流方向 改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的60。主要通風(fēng)機(jī)在停風(fēng)期間必須打開井口防爆門和有關(guān)風(fēng)門，以便充分利用自然通風(fēng)。 8主要通風(fēng)機(jī)應(yīng)有兩路直接由變電所饋出的供電線路，線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷。 第九章礦井通風(fēng)機(jī)裝置性能的測定第二節(jié)局部通風(fēng)機(jī) 掘進(jìn)巷道采用局部通風(fēng)機(jī)的安裝和使用，必須符合下列要求： 1壓力式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置，必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距風(fēng)口不得小于10 米。局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量必須小于全壓風(fēng)壓供給該處風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。采區(qū)工作面以及機(jī)電硐室的空氣溫度 不得超過規(guī)定。2局部通風(fēng)機(jī)必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。

52、當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能立即自動(dòng)切斷局部通風(fēng)機(jī)供 風(fēng)的巷道中一切電源。3在易爆等級比較高的礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)都應(yīng)裝設(shè)三專（ 專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路 ）、一閉鎖 （風(fēng)電） 設(shè)施，保證局部通風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。4使用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，無論工作或交換班時(shí)，都不準(zhǔn)停風(fēng)。因檢修、停電等 原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，切斷電源。在恢復(fù)通風(fēng)前，首先必須檢查瓦斯，局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)地 點(diǎn)附近 10 米以及風(fēng)流中易爆氣體的濃度不超過05時(shí)，方可人工開動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)，恢復(fù)正常通風(fēng)。輸送含有易燃易爆成分的氣體介質(zhì)也可選用防爆通風(fēng)機(jī)。這類通風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)殼的材料都是選用 鋁合金制作，這樣當(dāng)葉

53、輪與機(jī)殼碰撞或磨擦?xí)r，不會(huì)出現(xiàn)火花而引起氣體燃燒爆炸，避免造成事故。礦井通風(fēng)機(jī)性能測定的主要任務(wù)是：測出通風(fēng)機(jī)在不同工況時(shí)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率等參數(shù)，分析 通風(fēng)機(jī)風(fēng)量是蠆滿足礦井生產(chǎn)的實(shí)際需要；計(jì)算礦井通風(fēng)阻力；分析通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與礦井通風(fēng)網(wǎng) 路的匹配是否適當(dāng)，確定是否需要進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)。在進(jìn)行遍風(fēng)機(jī)測定時(shí)，需要測定和計(jì)算的項(xiàng)目有：風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)數(shù)、功率、效率及大氣參數(shù)。 生產(chǎn)礦井使用的通風(fēng)機(jī)，都裝設(shè)了擴(kuò)散器或外接擴(kuò)散器，因此實(shí)際靜壓特性曲線與通風(fēng)機(jī)出廠靜 壓特性曲線有所不同。通常，將擴(kuò)散器看作通風(fēng)機(jī)的組成部分，總稱為通風(fēng)機(jī)裝置。通風(fēng)機(jī)全壓為通 風(fēng)機(jī)出口與通風(fēng)機(jī)入口的全壓差，而通風(fēng)機(jī)裝置

54、的全壓則為擴(kuò)散器出口與通風(fēng)機(jī)入口的全壓差。通風(fēng)機(jī)裝置性能的現(xiàn)場測定是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，一般分為測定前的準(zhǔn)備、測定、資料整理與分 析三個(gè)階段。其中測風(fēng)、測壓地點(diǎn)的確定，直接影響測值的精確度，非常關(guān)鍵。第一節(jié)工況調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)工況的目的是為了改變通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量和風(fēng)壓。 可供選擇的工況調(diào)節(jié)地點(diǎn)有：風(fēng)硐中、礦井總回風(fēng)道中。 在停產(chǎn)條件下測定軸流式通風(fēng)機(jī)裝置性能時(shí)，可在工況調(diào)節(jié)處預(yù)先安裝調(diào)節(jié)風(fēng)窗的框架，測定時(shí) 用木板擱在框架上，以縮小風(fēng)道的通風(fēng)面積，增加風(fēng)阻。測定離心式通風(fēng)機(jī)裝置時(shí)，可利用風(fēng)硐中原有閘門調(diào)節(jié)工況。工況調(diào)節(jié)的次數(shù)應(yīng)能保證測得連續(xù)完整的特性曲線，一般不應(yīng)少于810個(gè)工況點(diǎn)。特別在軸流式通風(fēng)機(jī)Q

55、-H曲線的“駝峰區(qū)”附近測點(diǎn)多一些。工況調(diào)節(jié)的順序：軸流式通風(fēng)機(jī)一般應(yīng)開路 （風(fēng)阻最小時(shí) ） 啟動(dòng)，逐漸增阻調(diào)節(jié)。離心式通風(fēng)機(jī)一 般采用閉路 （ 風(fēng)阻最大時(shí) ）啟動(dòng)，逐漸降阻調(diào)節(jié)，原則是根據(jù)具體的通風(fēng)機(jī)功率特性曲線特點(diǎn)來確定調(diào) 節(jié)順序。一、靜壓測定 第二節(jié)參數(shù)測定為求得通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓，應(yīng)測出通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)端空氣的相對靜壓，其測定位置應(yīng)布置在工況調(diào)節(jié) 裝置與通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口之間的風(fēng)道直線段上，盡量選擇在接近通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口而又風(fēng)流穩(wěn)定處。通常軸流 式通風(fēng)機(jī)可在距離進(jìn)風(fēng)口一倍葉輪直徑處測量。對單吸風(fēng)口的離心式風(fēng)機(jī)則應(yīng)布置在控制閘門后兩倍 葉輪直徑以遠(yuǎn)處測量。對雙吸風(fēng)口的離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)在風(fēng)道分支一倍葉輪直徑處的穩(wěn)定風(fēng)流中測量。為了能夠測出測壓斷面上空氣的平均相對靜壓，可參考圖9-1 所示的測壓裝置。圖9-1測壓裝直圏b二、風(fēng)量測定1用風(fēng)表測風(fēng)在條件允許的情況下，應(yīng)盡量將測風(fēng)斷面選在工況調(diào)節(jié)裝置與通風(fēng)機(jī)間的風(fēng)硐直線段內(nèi)，以減少 漏風(fēng)對測定結(jié)果的影響。有時(shí)也可在礦井總回風(fēng)道或通風(fēng)機(jī)外接擴(kuò)散器的出風(fēng)口測定。在礦井總回風(fēng)道中的測風(fēng)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在斷面無變化的巷道直線段且風(fēng)流穩(wěn)定處。此處測得的風(fēng)量不 含風(fēng)機(jī)附近的地面漏風(fēng)，所以不能作為通過通風(fēng)