通風(fēng)機(jī)的工作特性曲線

回顧上節(jié)內(nèi)容1、礦井的通風(fēng)動(dòng)力有哪兩種？

2、通風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍分為哪三種？3、通風(fēng)機(jī)按照構(gòu)造和原理分為哪兩種？4、如何衡量通風(fēng)機(jī)工作性能的好壞？

通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率等通風(fēng)機(jī)的工作（個(gè)體）特性曲線2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)34.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)是指通風(fēng)機(jī)的

風(fēng)壓H

風(fēng)量Q

功率N

效率

轉(zhuǎn)速n等2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)44.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)1．通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q是指單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口空氣的體積（無特殊說明時(shí)均指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）。單位為m3/s、m3/min或m3/h。2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)54.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)2．通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓H通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是單位體積空氣通過通風(fēng)機(jī)所獲得的能量。通風(fēng)機(jī)的全壓Ht=Ptc-Pti

通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓有全壓Ht、靜壓Hs和動(dòng)壓Hv之分，單位為Pa。Ht=Hs+Hv64.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)3．通風(fēng)機(jī)的功率N通風(fēng)機(jī)的功率分為輸出功率（又稱空氣功率）是指通風(fēng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)對(duì)空氣所做的功。

，和輸入功率（又稱軸功率）通風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸從電動(dòng)機(jī)得到的功率。

—功率因數(shù)74.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)4．通風(fēng)機(jī)的效率

是指通風(fēng)機(jī)的輸出功率與輸入功率之比。2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)84.3.1通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)5．轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)稱為轉(zhuǎn)速。單位為r/min。

4.3.2通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線

什么是通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線？

通風(fēng)機(jī)在一定的轉(zhuǎn)速下，對(duì)應(yīng)于一定的風(fēng)量，就有一定的風(fēng)壓、功率和效率，如果調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，其它三者也隨之發(fā)生改變。表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率隨風(fēng)量變化而變化的關(guān)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。（1）軸流式通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線h通全（h通靜）通風(fēng)機(jī)的個(gè)體全壓（靜壓）特性曲線。N通入通風(fēng)機(jī)的個(gè)體輸入功率特性曲線。η通全（η通靜）通風(fēng)機(jī)的個(gè)體全壓（靜壓）效率特性曲線。任務(wù)一：識(shí)別通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線1、離心式通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線2、62A14-11NO24型號(hào)通風(fēng)機(jī)不同的葉片安裝角的個(gè)體特性曲線。2、BDNO28型號(hào)通風(fēng)機(jī)不同的葉片安裝角的個(gè)體特性曲線。離心式通風(fēng)機(jī)（2）個(gè)體效率曲線一般用等效率曲線代替

任務(wù)二：分析軸流式通風(fēng)機(jī)和離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線的特點(diǎn)1、風(fēng)壓特性曲線2、輸入功率特性曲線。3、效率特性曲線離心式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)論一：1、離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線比較平緩，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不太大；軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線較陡，并有一個(gè)“馬鞍形”的“駝峰”區(qū)，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化較大。離心式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)論二2、離心式通風(fēng)機(jī)當(dāng)風(fēng)量增加時(shí)，功率也隨之增大，軸流式通風(fēng)機(jī)在B點(diǎn)的右下側(cè)功率是隨著風(fēng)量的增加而減小，啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

啟動(dòng)離心式通風(fēng)機(jī)時(shí)，為了避免因啟動(dòng)負(fù)荷過大而燒毀電動(dòng)機(jī)，應(yīng)先關(guān)閉閘門然后待通風(fēng)機(jī)達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速后再逐漸打開，叫“閉啟動(dòng)”。啟動(dòng)軸流式應(yīng)先全敞開或半敞開閘門，待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后再逐漸關(guān)閉閘門至其合適位置，以防止啟動(dòng)時(shí)電流過大，引起電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷，叫“開啟動(dòng)”。離心式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)論三：當(dāng)風(fēng)量逐漸增加時(shí)，效率也逐漸增大，當(dāng)增大到最大值后便逐漸下降。4.3.3通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)（即工況點(diǎn)）當(dāng)以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻特性曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中時(shí)，則風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交于A點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)（也叫工況點(diǎn)）。產(chǎn)生的風(fēng)量、風(fēng)壓、輸入功率和效率，稱為通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)。注意：抽出式通風(fēng)利用個(gè)體靜壓特性曲線。壓入式通風(fēng)利用個(gè)體全壓特性曲線。4.3.4通風(fēng)機(jī)合理的工作范圍軸流式通風(fēng)機(jī)

所以通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓不應(yīng)大于最大風(fēng)壓的0.9倍，即工作點(diǎn)應(yīng)在B點(diǎn)以下。為了經(jīng)濟(jì)，主通風(fēng)機(jī)的效率不應(yīng)低于0.6，即工作點(diǎn)應(yīng)在C點(diǎn)以上。BC段就是通風(fēng)機(jī)合理的工作范圍。對(duì)于圖4-16，其合理工作范圍為圖中陰影部分。

2.通風(fēng)機(jī)合理的工作范圍離心式通風(fēng)機(jī)

穩(wěn)定的工作范圍較寬，因此，工況點(diǎn)的合理范圍應(yīng)該是運(yùn)行效率高于60%區(qū)域。另外，主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)合理與否，應(yīng)使用實(shí)測的通風(fēng)機(jī)裝置特性曲線更為合理，因廠方提供的通風(fēng)機(jī)特性曲線一是未考慮上擴(kuò)散器，二是通風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后其特性曲線一般要發(fā)生變化?！兑?guī)程》規(guī)定，新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行1次通風(fēng)機(jī)性能測定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測定。任務(wù)三：解算通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)某礦使用2K60-1№18軸流式通風(fēng)機(jī)做抽出式通風(fēng)，通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線如右圖所示，若礦井的總風(fēng)阻R1=0.56Ns2/m8

，R2=0.14Ns2/m8

，R3=1.5Ns2/m8分別求解工況點(diǎn)，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、靜壓、效率和輸入功率各為多少？通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否經(jīng)濟(jì)，可靠？2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)324.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(1)通風(fēng)機(jī)的相似條件必要條件是結(jié)構(gòu)上幾何相似；充分條件是風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。同類型通風(fēng)機(jī)，它們符合通風(fēng)機(jī)相似的必要和充分條件。2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)334.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)①壓力系數(shù)

由動(dòng)力相似條件可推得→

，→

動(dòng)輪外緣速度2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)344.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)②流量系數(shù)

由幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似可得→

動(dòng)輪外緣速度2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)354.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)

③功率系數(shù)

由

→

動(dòng)輪外緣速度2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)364.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)三個(gè)參數(shù)、、都不含因次，因此叫做無因次系數(shù)。2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)374.3.4通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)

-、

-和η-曲線，此曲線即為該類型通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線，亦叫通風(fēng)機(jī)的無因次特性曲線或抽象特性曲線2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)384.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)4-72-11型離心式通風(fēng)機(jī)的類型曲線→2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)394.3通風(fēng)機(jī)的工作特性4.3.4通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)

FBCDZ系列對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)的類型曲線2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)404.3.5通風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)與類型特性曲線1．無因次系數(shù)(2)無因次系數(shù)根據(jù)通風(fēng)機(jī)類型特性曲線和通風(fēng)機(jī)直徑、轉(zhuǎn)速，可算得通風(fēng)機(jī)工作特性曲線。2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)414.3.5通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線1．通風(fēng)機(jī)比例定律由同類型風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)相等及得2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)424.3.5通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線1．通風(fēng)機(jī)比例定律由同類型風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)相等及得→2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)434.3.5通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線1．通風(fēng)機(jī)比例定律由同類型風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)相等及得→2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)444.3.6通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線1．通風(fēng)機(jī)比例定律由同類型風(fēng)機(jī)無因次系數(shù)相等及得→2023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)454.3.6通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線1．通風(fēng)機(jī)比例定律

兩臺(tái)相似通風(fēng)機(jī)H、Q和N的換算

換算

條件換算參數(shù)

風(fēng)壓換算

風(fēng)量換算

功率換算

效率換算η1=η22023/12/10礦井通風(fēng)學(xué)464.3.6通風(fēng)機(jī)比例定律與通用特性曲線2．通用特性曲線把一個(gè)類型通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，如壓力H、風(fēng)量Q、轉(zhuǎn)速