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文檔簡(jiǎn)介

河南理工大學(xué)杜通風(fēng)安全學(xué)》

第四章通風(fēng)動(dòng)力本章主要內(nèi)容第一節(jié)自然風(fēng)壓第二節(jié)礦用通風(fēng)機(jī)的類型和構(gòu)造第三節(jié)通風(fēng)機(jī)附屬裝置第四節(jié)通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線第五節(jié)通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行第六節(jié)通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)第七節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)備選型第八節(jié)噪聲控制本章重點(diǎn)、難點(diǎn)1、自然風(fēng)壓的產(chǎn)生、測(cè)算、利用與控制2、軸流式和離心式主要通風(fēng)機(jī)特性3、主要通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)4、主要通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍第一節(jié)自然風(fēng)壓一、自然風(fēng)壓及其形成和計(jì)算1自然通風(fēng)

由自然因素作用而形成的通風(fēng)叫自然通風(fēng)。

冬季:空氣源源不斷地從井口1流入,從井口5流出。

夏季:相反。自然風(fēng)壓:作用在最低水平兩側(cè)空氣柱重力差012345dzρ1dzρ2z第一節(jié)自然風(fēng)壓一、自然風(fēng)壓及其形成和計(jì)算2自然風(fēng)壓的計(jì)算根據(jù)自然風(fēng)壓定義,上圖所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計(jì)算:一般采用測(cè)算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρm1和ρm2,用其分別代替上式的ρ1和ρ2,則上式可寫為:注意:1)自然風(fēng)壓的計(jì)算必須取一閉合系統(tǒng)。2)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)必須取相同的標(biāo)高。3)一般選取最低點(diǎn)作為基準(zhǔn)面。第一節(jié)自然風(fēng)壓二、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律自然風(fēng)壓影響因素

HN=f(ρZ)=f[ρ(T,P,R,φ),Z]1、礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱溫差是影響HN的主要因素。2、空氣成分和濕度影響空氣的密度,因而對(duì)自然風(fēng)壓也有一定影響,但影響較小。3、井深。HN與礦井或回路最高與最低點(diǎn)間高差Z成正比。4、主要通風(fēng)機(jī)工作對(duì)自然風(fēng)壓的大小和方向有一定影響。10121234567891112月份HN第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的控制和利用1、新設(shè)計(jì)礦井在選擇開拓方案、擬定通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)充分考慮利用地形和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)。2、根據(jù)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律,應(yīng)適時(shí)調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn),使其既能滿足礦井通風(fēng)需要,又可節(jié)約電能。3、在建井時(shí)期,要注意因地制宜和因時(shí)制宜利用自然風(fēng)壓通風(fēng),如在表土施工階段可利用自然通風(fēng);在主副井與風(fēng)井貫通之后,有時(shí)也可利用自然通風(fēng);有條件時(shí)還可利用鉆孔構(gòu)成回路。第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的控制和利用

4、利用自然風(fēng)壓做好非常時(shí)期通風(fēng)。一旦主要通風(fēng)機(jī)因故遭受破壞時(shí),便可利用自然風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)。

5、在多井口通風(fēng)的山區(qū),尤其在高瓦斯礦井,要掌握自然風(fēng)壓的變化規(guī)律,防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向而發(fā)生事故。第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的控制和利用如圖是四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。ABB’CEFA系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為:DBB’CED系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為:ABCDABCDEFB’RDRCZB‘2200300HNAHND第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的控制和利用設(shè)AB風(fēng)流停滯,對(duì)回路ABDEFA和ABB’CEFA可分別列出壓力平衡方程:

AB段風(fēng)流停滯條件式:

當(dāng)上式變?yōu)?則AB段風(fēng)流反向。第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的控制和利用由此可知防止AB風(fēng)路風(fēng)流反向的措施有:(1)加大RD;(2)增大HS;(3)在A點(diǎn)安裝風(fēng)機(jī)向巷道壓風(fēng)。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造礦用通風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍可分為三種:1、主要通風(fēng)機(jī),服務(wù)于全礦或礦井的某一翼(部分);

2、輔助通風(fēng)機(jī),服務(wù)于礦井網(wǎng)絡(luò)的某一分支(采區(qū)或工作面),幫助主通風(fēng)機(jī)通風(fēng),以保證該分支風(fēng)量;3、局部通風(fēng)機(jī),服務(wù)于獨(dú)頭掘進(jìn)井巷道等局部地區(qū)。按構(gòu)造和工作原理可分為:

離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

1、風(fēng)機(jī)構(gòu)造離心式通風(fēng)機(jī)一般由:進(jìn)風(fēng)口、工作輪(葉輪)、螺形機(jī)殼和擴(kuò)散器等部分組成。有的型號(hào)通風(fēng)機(jī)在入風(fēng)口中還有前導(dǎo)器。吸風(fēng)口有:?jiǎn)挝碗p吸兩種。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

1、風(fēng)機(jī)構(gòu)造葉片出口構(gòu)造角:風(fēng)流相對(duì)速度W2的方向與圓周速度u2的反方向夾角稱為葉片出口構(gòu)造角,以β2表示。w2c2u2c2uβ2w2c2u2β2u2c2w2β2第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

1、風(fēng)機(jī)構(gòu)造離心式風(fēng)機(jī)可分為:前傾式(β2>90o)、徑向式(β2=90o)和后傾式(β2<90o)三種。

β2不同,通風(fēng)機(jī)的性能也不同。礦用離心式風(fēng)機(jī)多為后傾式。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理當(dāng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片流道間的空氣隨葉片旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),獲得離心力。經(jīng)葉端被拋出葉輪,進(jìn)入機(jī)殼。在機(jī)殼內(nèi)速度逐漸減小,壓力升高,然后經(jīng)擴(kuò)散器排出。與此同時(shí),在葉片入口(葉根)形成較低的壓力(低于吸風(fēng)口壓力),于是,吸風(fēng)口的風(fēng)流便在此壓差的作用下流入葉道,自葉根流入,在葉端流出,如此源源不斷,形成連續(xù)的流動(dòng)。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理

1-動(dòng)輪;2-蝸殼體;3-擴(kuò)散器;4-主軸;5-止推軸承;6-徑向軸承;7-前導(dǎo)器;8-機(jī)架;9-聯(lián)軸節(jié);10-制動(dòng)器;11-機(jī)座;12-吸風(fēng)口;13-通風(fēng)機(jī)房;14-電動(dòng)機(jī);15-風(fēng)硐第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

3、常用型號(hào)煤礦使用的離心式風(fēng)機(jī)主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。這些品種通風(fēng)機(jī)具有規(guī)格齊全、效率高和噪聲低等特點(diǎn)。型號(hào)參數(shù)的含義舉例說明如下:

G

4

73

11№25

D表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)全壓系數(shù)10倍化整代表通風(fēng)機(jī)的用途,K表示礦用通風(fēng)機(jī),G代表鼓風(fēng)機(jī)表示傳動(dòng)方式表示通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速(ns)化整葉輪直徑(25dm)設(shè)計(jì)序號(hào)(1表示第一次設(shè)計(jì))進(jìn)風(fēng)口數(shù),1為單吸,0為雙吸第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

1、風(fēng)機(jī)構(gòu)造主要由進(jìn)風(fēng)口、葉輪、整流器、風(fēng)筒、擴(kuò)散(芯筒)器和傳動(dòng)部件等部分組成。葉輪有一級(jí)和二級(jí)兩種第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理

軸流式通風(fēng)機(jī)主要由動(dòng)輪l、圓筒形機(jī)殼3、集風(fēng)器4、整流器5、流線體6和環(huán)形擴(kuò)散器7所組成。集風(fēng)器是外殼呈曲線形且斷面收縮的風(fēng)筒。流線體是一個(gè)遮蓋動(dòng)輪輪轂部分的曲面圓錐形罩,它與集風(fēng)器構(gòu)成環(huán)形入風(fēng)口,以減少入口對(duì)風(fēng)流的阻力。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理

動(dòng)輪由固定在輪上的輪轂和等間距安裝的葉片2組成。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理

當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí),翼柵即以圓周速度u移動(dòng)。處于葉片迎面的氣流受擠壓,靜壓增加;與此同時(shí),葉片背的氣體靜壓降低,翼柵受壓差作用,但受軸承限制,不能向前運(yùn)動(dòng),于是葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出,翼背的低壓區(qū)“吸引”葉道入口側(cè)的氣體流入,形成穿過翼柵的連續(xù)氣流。葉片按等間距t安裝在動(dòng)輪上,當(dāng)動(dòng)輪的機(jī)翼形葉片在空氣中快速掃過時(shí),由于葉片的凹面與空氣沖擊,給空氣以能量,產(chǎn)生正壓,將空氣從葉道壓出,葉片的凸面牽動(dòng)空氣,產(chǎn)生負(fù)壓,將空氣吸入葉道。如此一壓一吸便造成空氣流動(dòng)。第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

2、工作原理

葉片安裝角在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線稱為弦線。弦線與動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)方向(u)的夾角稱為葉片安裝角,以θ表示??筛鶕?jù)需要在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整。但每個(gè)動(dòng)輪上的葉片安裝角θ必需保持一致。葉片的安裝角θ可以根據(jù)需要來調(diào)整,國(guó)產(chǎn)軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般可調(diào)為15°、25°、30°、35°、40°和45°七種,使用時(shí)可以每隔2.5°調(diào)一次。uθ第二節(jié)

礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

3、常用型號(hào)目前我國(guó)煤礦在用的軸流式風(fēng)機(jī)有1K58、2K58、GAF和BD或BDK(對(duì)旋式)等系列軸流式風(fēng)機(jī)。軸流式風(fēng)機(jī)型號(hào)的一般含義是:

1K—58—4№25

BDK658№24第三節(jié)

通風(fēng)機(jī)附屬裝置一、風(fēng)硐風(fēng)硐是連接風(fēng)機(jī)和井筒的一段巷道。通過風(fēng)量大、內(nèi)外壓差較大,應(yīng)盡量降低其風(fēng)阻,并減少漏風(fēng)。二、擴(kuò)散器(擴(kuò)散塔)

作用:是降低出口速壓以提高風(fēng)機(jī)靜壓。擴(kuò)散器四面張角的大小應(yīng)視風(fēng)流從葉片出口的絕對(duì)速度方向而定??偟脑瓌t是,擴(kuò)散器的阻力小,出口動(dòng)壓小并無回流。第三節(jié)

通風(fēng)機(jī)附屬裝置三、防爆門(防爆井蓋)

在斜井井口安設(shè)防爆門,在立井井口安設(shè)防爆井蓋。作用:

當(dāng)井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸時(shí),受高壓氣浪的沖擊作用,自動(dòng)打開,以保護(hù)主通風(fēng)機(jī)免受毀壞。在正常情況下它是氣密的,以防止風(fēng)流短路。第三節(jié)

通風(fēng)機(jī)附屬裝置四、反風(fēng)裝置和功能

1、作用:使井下風(fēng)流反向的一種設(shè)施,以防止進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)入作業(yè)區(qū);有時(shí)為了適應(yīng)救護(hù)工作也需要進(jìn)行反風(fēng)。第三節(jié)

通風(fēng)機(jī)附屬裝置四、反風(fēng)裝置和功能

2、反風(fēng)方法因風(fēng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)不同而異。反風(fēng)方法主要有:

1)設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng);

2)利用備用風(fēng)機(jī)作反風(fēng)道反風(fēng);

3)軸流式風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)

4)調(diào)節(jié)動(dòng)葉安裝角反風(fēng)。第三節(jié)

通風(fēng)機(jī)附屬裝置四、反風(fēng)裝置和功能要求:

1)定期進(jìn)行檢修,確保反風(fēng)裝置處于良好狀態(tài);

2)動(dòng)作靈敏可靠,能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向;

3)結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密,漏風(fēng)少;

4)反風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%;

5)每年至少進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線一、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)主要是風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、風(fēng)機(jī)軸功率N、效率

和轉(zhuǎn)速n等。(一)風(fēng)機(jī)(實(shí)際)流量Q

風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量一般是指實(shí)際時(shí)間內(nèi)通過風(fēng)機(jī)入口空氣的體積,亦稱體積流量。單位為m3/h,m3/min或m3/s。

第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線一、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)(二)風(fēng)機(jī)(實(shí)際)全壓Hf與靜壓Hs

全壓Ht:是通風(fēng)機(jī)對(duì)空氣作功,消耗于每1m3空氣的能量(N·m/m3或Pa),其值為風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。忽略自然風(fēng)壓時(shí),Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力hk和風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失hv,即:Ht=hR+hV,Pa靜壓:克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力的風(fēng)壓稱為通風(fēng)機(jī)的靜壓HS(Pa)。

HS=hR=RQ2因此Ht=HS+hV第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線一、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)(三)通風(fēng)機(jī)的功率

全壓功率:通風(fēng)機(jī)的輸出功率以全壓計(jì)算時(shí)稱全壓功率Nt。

Nt=HtQ×10-3KW

靜壓功率:用風(fēng)機(jī)靜壓計(jì)算輸出功率,稱為靜壓功率NS。NS=HSQ×10—3KW

風(fēng)機(jī)的軸功率,即通風(fēng)機(jī)的輸入功率N(kW)。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線一、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)(三)通風(fēng)機(jī)的功率式中

t、

S分別為風(fēng)機(jī)的全壓和靜壓效率。設(shè)電動(dòng)機(jī)的效率為

m,傳動(dòng)效率為

tr時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸入功率(Nm

),則

第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線

1、工況點(diǎn):當(dāng)風(fēng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻R的管網(wǎng)上工作時(shí)、可測(cè)算出一組工作參數(shù)(風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、功率N和效率η),這就是該風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)風(fēng)阻為R時(shí)的工況點(diǎn)。

2、個(gè)體特性曲線:不斷改變R,得到許多的Q、H、N、η。以Q為橫坐標(biāo),分別以H、N、η為縱坐標(biāo),將同名的點(diǎn)用光滑的曲線相連,即得到個(gè)體特性曲線。

3、通風(fēng)機(jī)裝置:把外接擴(kuò)散器看作通風(fēng)機(jī)的組成部分,總稱之為通風(fēng)機(jī)裝置。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線

4、通風(fēng)機(jī)裝置的全壓Htd:擴(kuò)散器出口與風(fēng)機(jī)入口風(fēng)流的全壓之差,與風(fēng)機(jī)的全壓Ht之關(guān)系為:式中hd━━擴(kuò)散器阻力。

5、通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓Hsd:第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線6、Hs

和Hsd

的關(guān)系∵HS=Ht-hv2HSd=Ht-(hd+hvd)HSd=HS+(hv-hvd-hd)∴只有當(dāng)hd+hVd<hV時(shí),才有Hsd>Hs,即通風(fēng)機(jī)裝置阻力與其出口動(dòng)能損失之和小于通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失時(shí),通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓才會(huì)因加擴(kuò)散器而有所提高,即擴(kuò)散器起到回收動(dòng)能的作用。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線7、Ht、Htd、Hs

和Hsd

之間的關(guān)系圖

Ht-QHtd-QHSd-QHS-QRmRVR’=Rd+RdvRdRdvAA’HQ△hv第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線8、軸流式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線

特點(diǎn):(1)軸流式風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線一般都有馬鞍形駝峰存在。(2)駝峰點(diǎn)D以右的特性曲線為單調(diào)下降區(qū)段,是穩(wěn)定工作段;(3)點(diǎn)D以左是不穩(wěn)定工作段,產(chǎn)生所謂喘振(或飛動(dòng))現(xiàn)象;HtHs

t

s

/%Q/m3/sH/daPaN/kWQ/m3/sGFDBRM第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線8、軸流式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線特點(diǎn):(4)軸流式風(fēng)機(jī)的葉片裝置角不太大時(shí),在穩(wěn)定工作段內(nèi),功率隨Q增加而減小。

風(fēng)機(jī)開啟方式:軸流式風(fēng)機(jī)應(yīng)在風(fēng)阻最?。ㄩl門全開)時(shí)啟動(dòng),以減少啟動(dòng)負(fù)荷。

說明:軸流式風(fēng)機(jī)給出的大多是靜壓特性曲線。

第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線9、離心式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線

特點(diǎn):(1)離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線駝峰不明顯,且隨葉片后傾角度增大逐漸減小,其風(fēng)壓曲線工作段較軸流式風(fēng)機(jī)平緩;(2)當(dāng)管網(wǎng)風(fēng)阻作相同量的變化時(shí),其風(fēng)量變化比軸流式風(fēng)機(jī)要大。H/daPaQ/m3/sN/kW

/%HtHSN

t

S第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線9、離心式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線特點(diǎn):

(3)離心式風(fēng)機(jī)的軸功率N隨Q增加而增大,只有在接近風(fēng)流短路時(shí)功率才略有下降。風(fēng)機(jī)開啟方式:閘門全閉,待其達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后再將閘門逐漸打開。說明:(1)離心式風(fēng)機(jī)大多是全壓特性曲線。(2)當(dāng)供風(fēng)量超過需風(fēng)量過大時(shí),常常利用閘門加阻來減少工作風(fēng)量,以節(jié)省電能。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線三、無因次系數(shù)與類型特性曲線(一)無因次系數(shù)⒈通風(fēng)機(jī)的相似條件

比例系數(shù):

兩個(gè)通風(fēng)機(jī)相似是指氣體在風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過程相似,或者說它們之間在任一對(duì)應(yīng)點(diǎn)的同名物理量之比保持常數(shù),這些常數(shù)叫相似常數(shù)或比例系數(shù)。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線三、無因次系數(shù)與類型特性曲線(一)無因次系數(shù)⒈通風(fēng)機(jī)的相似條件相似條件:

幾何相似是風(fēng)機(jī)相似的必要條件;動(dòng)力相似則是相似風(fēng)機(jī)的充分條件,雷諾數(shù)Re=ul/ν和歐拉數(shù)Eu=△P/ρu2相等。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線三、無因次系數(shù)與類型特性曲線(一)無因次系數(shù)2、無因次系數(shù)(1)壓力系數(shù)

同系列風(fēng)機(jī)在相似工況點(diǎn)的全壓和靜壓系數(shù)均為一常數(shù),可用下式表示:(2)流量系數(shù)

u—圓周速度

第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線三、無因次系數(shù)與類型特性曲線(一)無因次系數(shù)

2、無因次系數(shù)(3)功率系數(shù)

同系列風(fēng)機(jī)在相似工況點(diǎn)的效率相等,功率系數(shù)為常數(shù)。壓力、流量、功率三個(gè)系數(shù)都不含有因次,叫無因次系數(shù)。第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線三、無因次系數(shù)與類型特性曲線(二)類型特性曲線根據(jù)風(fēng)機(jī)模型的幾何尺寸、實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)時(shí)所得的工況參數(shù)Q、H、N和η。利用上三式計(jì)算出該系列風(fēng)機(jī)的壓力、流量、功率系數(shù)和η。然后以流量系數(shù)為橫坐標(biāo),以壓力、功率系數(shù)和η為縱坐標(biāo),繪出H-Q、N-Q、η-Q曲線,此曲線即為該系列風(fēng)機(jī)的類型特性曲線,見書P69圖4-4-6和圖4-4-7第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線4-72-11類型風(fēng)機(jī)特性曲線G4-73-11類型風(fēng)機(jī)特性曲線№10、№12、№16、№20按№10№5、№6、№8按№5第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線四、比例定律與通用特性曲線

1、比例定律同類型風(fēng)機(jī)它們的壓力H、流量Q和功率N與其轉(zhuǎn)速n、尺寸D和空氣密度ρ成一定比例關(guān)系,這種比例關(guān)系叫比例定律。將轉(zhuǎn)速

u=πDn/60

代入無因次系數(shù)關(guān)系式得:由類型曲線可推導(dǎo)個(gè)體特性曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線四、比例定律與通用特性曲線

1、比例定律對(duì)于1、2兩個(gè)相似風(fēng)機(jī)而言,∴由已知同類型曲線可推導(dǎo)個(gè)體特性曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線四、比例定律與通用特性曲線2、通用特性曲線根據(jù)比例定律,把一個(gè)系列產(chǎn)品的性能參數(shù)H、Q、n、D、N、和等相互關(guān)系同畫在一個(gè)坐標(biāo)圖上,叫通用曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線4-72-11離心式風(fēng)機(jī)特性曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線四、比例定律與通用特性曲線2、通用特性曲線例題:某礦使用主要通風(fēng)機(jī)為4-72-11№20B離心式風(fēng)機(jī),圖上給出三種不同轉(zhuǎn)速n的Ht--Q曲線。轉(zhuǎn)速為n1=630r/min,風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻R=0.0547×9.81=0.53657N.s2/m8,工況點(diǎn)為M0(Q=58m3/s,Ht=1805Pa),后來,風(fēng)阻變?yōu)镽’=0.7932N.s2/m8,礦風(fēng)量減小不能滿足生產(chǎn)要求,擬采用調(diào)整轉(zhuǎn)速方法保持風(fēng)量Q=58m3/s,求轉(zhuǎn)速調(diào)至多少?

第四節(jié)

通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線四、比例定律與通用特性曲線2、通用特性曲線例題解:同型號(hào)風(fēng)機(jī),故其直徑相等。由比例定律有:n2=n1Q2/Q1=630×58/51.5

=710r/min即轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)至n2=710r/min,可滿足供風(fēng)要求。M0QHn=630n=710n=560R=0.5367R’=0.7932M15851.5第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法工況點(diǎn):風(fēng)機(jī)在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù),如Q、H、N和η等,一般是指H和Q兩參數(shù)。求風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的方法:1、圖解法2、解方程法第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法1、圖解法理論依據(jù)是:

風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線的函數(shù)式為H=f(Q),管網(wǎng)風(fēng)阻特性曲線函數(shù)式是h=RQ2,風(fēng)機(jī)風(fēng)壓H是用以克服阻力h,所以H=h,因此兩曲線的交點(diǎn),即兩方程的聯(lián)立解。可見圖解法的前提是風(fēng)壓與其所克服的阻力相對(duì)應(yīng)。第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法

1、圖解法方法:

在風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性(H─Q)曲線的坐標(biāo)上,按相同比例作出工作管網(wǎng)的風(fēng)阻曲線,與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)之坐標(biāo)值,即為通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓和風(fēng)量。通過交點(diǎn)作Q軸垂線,與N─Q和η─Q曲線相交,交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為風(fēng)機(jī)的軸功率N和效率η。第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法

1、圖解法若使用廠家提供的不加外接擴(kuò)散器的靜壓特性曲線Hs─Q,則要考慮安裝擴(kuò)散器所回收的風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能的影響,此時(shí)所用的風(fēng)阻RS應(yīng)小于Rm,即

若使用通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線Ht─Q,則需用全壓風(fēng)阻Rt作曲線,且第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法

1、圖解法若使用通風(fēng)機(jī)裝置全壓特性曲線Htd─Q,則裝置全壓風(fēng)阻應(yīng)為Rtd,且在一定條件下運(yùn)行時(shí),不論是否安裝外接擴(kuò)散器,通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線是唯一的,而通風(fēng)機(jī)裝置的全壓和靜壓特性曲線則因所安擴(kuò)散器的規(guī)格、質(zhì)量而有所變化。H-QHt-QHSd-QHS-QRmRVR’=Rd+RdvRdRdvAA’HQ△hv第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、工況點(diǎn)的確定方法

2、解方程法隨著電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算已成為可能。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線可用下面多項(xiàng)式擬合

a1、a2、a3──曲線擬合系數(shù)。對(duì)于某一特定礦井,可列出通風(fēng)阻力方程R為通風(fēng)機(jī)工作管網(wǎng)風(fēng)阻。聯(lián)立上述兩方程,即可得到風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)。第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行二、通風(fēng)機(jī)工點(diǎn)的合理工作范圍1、從經(jīng)濟(jì)角度,通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于60%。2、從安全角度,工況點(diǎn)必須位于駝峰點(diǎn)右側(cè),單調(diào)下降的直線段。3、實(shí)際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的90%。4、風(fēng)機(jī)的運(yùn)輪轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速。ABCD上下右左0.60.650.7153045H/Pa第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行三、主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)調(diào)節(jié)工點(diǎn)調(diào)節(jié)方法主要有:1、改變風(fēng)阻特性曲線當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線不變時(shí),改變工作風(fēng)阻,工況點(diǎn)沿風(fēng)機(jī)特性曲線移動(dòng)。1)增風(fēng)調(diào)節(jié)為了增加礦井的供風(fēng)量,可以采取下列措施:(1)減少礦井總風(fēng)阻。(2)當(dāng)?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時(shí),采取堵塞地面外部漏風(fēng)措施。R1R1’R1”MM’M”QQ’Q”HH’H”第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行三、主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)調(diào)節(jié)工點(diǎn)調(diào)節(jié)方法主要有:1、改變風(fēng)阻特性曲線2)減風(fēng)調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)V井風(fēng)量過大時(shí),應(yīng)進(jìn)行減風(fēng)調(diào)節(jié)。其方法有:(1)增阻調(diào)節(jié)。(2)對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī),增大外部漏風(fēng)的方法,減小礦井風(fēng)量。R1R1’R1”MM’M”QQ’Q”HH’H”第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行三、主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)調(diào)節(jié)⒉、改變風(fēng)機(jī)特性曲線這種調(diào)節(jié)方法的特點(diǎn)是礦井總風(fēng)阻不變,改變風(fēng)機(jī)特性,工況點(diǎn)沿風(fēng)阻特性曲線移動(dòng)。調(diào)節(jié)方法有:1)軸流風(fēng)機(jī)可采用改變?nèi)~片安裝角度達(dá)到增減風(fēng)量的目的。2)裝有前導(dǎo)器的離心式風(fēng)機(jī),改變前導(dǎo)器葉片轉(zhuǎn)角進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。3)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。nn1n2MM1M2QQ2Q1HH1H2QH第五節(jié)

通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行三、主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)調(diào)節(jié)⒉、改變風(fēng)機(jī)特性曲線無論是軸流式風(fēng)機(jī)還是離心式風(fēng)機(jī)都可采用。調(diào)節(jié)的理論依據(jù)是相似定律,即(1)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。(2)利用傳動(dòng)裝置調(diào)速。調(diào)節(jié)方法的選擇,取決于調(diào)節(jié)期長(zhǎng)短、調(diào)節(jié)幅度、投資大小和實(shí)施的難易程度。調(diào)節(jié)之前應(yīng)擬定多種方案,經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)選用。選用時(shí),還要考慮實(shí)施的可能性。有時(shí),可以考慮采用綜合措施。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)在同一管網(wǎng)上工作。叫風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作。風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩大類。一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作一個(gè)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過一段巷道(或管道)聯(lián)結(jié)到另一個(gè)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口上同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),稱為風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。特點(diǎn):1、通過管網(wǎng)的總風(fēng)量等于每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,即Q=Q1=Q2

。2、總風(fēng)壓等于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓之和,即H=H1+H2

。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(一)兩臺(tái)風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作分析1、串聯(lián)風(fēng)機(jī)的等效特性曲線。

作圖方法:按風(fēng)量相等,風(fēng)壓疊加的原則。F1F2RF1+F2R第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(一)兩臺(tái)風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作分析2、風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。在等效風(fēng)機(jī)特性曲線F1+F2上作管網(wǎng)風(fēng)阻特性曲線R1,兩者交點(diǎn)為M0,過M0作橫坐標(biāo)垂線,分別與曲線Ⅰ和Ⅱ相交于M1和

M2,此兩點(diǎn)即是兩風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。F1F2F1+F2R1M0M2M1QR’QⅡR”HQQ”ⅡQ’Q”AH2H1M’2M”2H’H”第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(一)兩臺(tái)風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作分析效果分析:用等效風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量Q與能力較大風(fēng)機(jī)的F2單獨(dú)工作產(chǎn)生風(fēng)量QⅡ之差表示。(1)R=R1>R’,工況點(diǎn)位于A點(diǎn)以上,ΔQ=Q-QⅡ>0,則表示串聯(lián)有效;(2)R=R’工況點(diǎn)與A點(diǎn)重合,ΔQ=Q’-Q’Ⅱ=0,則串聯(lián)無增風(fēng);(3)R=R”<R’,工況點(diǎn)位于A點(diǎn)以下,ΔQ=Q”-Q”Ⅱ<0,則表示串聯(lián)有害。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(二)風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作兩臺(tái)特性曲線相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。由圖可見,臨界點(diǎn)A位于Q軸上。這就意味著在整個(gè)合成曲線范圍內(nèi)串聯(lián)工作都是有效的,不過工作風(fēng)阻不同增風(fēng)效果不同而已。HQF1/F2MAF1+F2R1QHQ1R2Q’Q2H1H2H’第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(二)風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作結(jié)論:1、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作適用于因風(fēng)阻大而風(fēng)量不足的管網(wǎng);2、風(fēng)壓特性曲線相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作較好;3、串聯(lián)合成特性曲線與工作風(fēng)阻曲線相匹配,才會(huì)有較好的增風(fēng)效果。4、串聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)壓,用于克服管網(wǎng)過大阻力,保證按需供風(fēng)。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(三)風(fēng)機(jī)與自然風(fēng)壓串聯(lián)工作1、自然風(fēng)壓特性自然風(fēng)壓特性是指自然風(fēng)壓與風(fēng)量之間的關(guān)系。自然風(fēng)壓隨風(fēng)量增大略有增大。風(fēng)機(jī)停止工作時(shí)自然風(fēng)壓依然存在。故一般用平行Q軸的直線表示自然風(fēng)壓的特性。M1M’1QHⅠ+ⅡM”2M”Q1Q”2ⅠⅡⅡQMRHH’1H”2Ⅰ+ⅡH”2HN(+)HN(-)第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)一、風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作(三)風(fēng)機(jī)與自然風(fēng)壓串聯(lián)工作2、自然風(fēng)壓對(duì)風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)影響自然風(fēng)壓對(duì)機(jī)械風(fēng)壓的影響,類似于兩個(gè)風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。結(jié)論:當(dāng)自然風(fēng)壓為正時(shí),機(jī)械風(fēng)壓與自然風(fēng)壓共同作用克服礦井通風(fēng)阻力,使風(fēng)量增加;當(dāng)自然風(fēng)壓為負(fù)時(shí),成為礦井通風(fēng)阻力。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過一段巷道連結(jié)在一起工作叫通風(fēng)機(jī)并聯(lián)。風(fēng)機(jī)并聯(lián)分為:集中并聯(lián)和對(duì)角并聯(lián)之分。(一)集中并聯(lián)

特點(diǎn):(1)H=H1=H2

(2)Q=Q1+Q2F1F2Q1Q2QR第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(一)集中并聯(lián)1、風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)工作1)作圖方法

原則:風(fēng)壓相等,風(fēng)量相加的原則。

方法:根據(jù)上述原則在同一坐標(biāo)系中將兩條風(fēng)機(jī)特性曲線(I,II)合成。F1F2Q1Q2QR第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)2)工況分析用并聯(lián)等效風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量Q與能力較大風(fēng)機(jī)的F1單獨(dú)工作產(chǎn)生風(fēng)量Q1之差來分析F1+F2合成曲線與F1風(fēng)機(jī)曲線交點(diǎn),臨界點(diǎn)A,R’臨界風(fēng)阻QRMM1M2M1Q=Q1+Q2Q1Q1Q1R’R”HⅠⅠ+ⅡⅡAQ=Q1QQ2M’M”第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(一)集中并聯(lián)1、風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)工作2)工況分析(A)當(dāng)R=R時(shí),工況點(diǎn)位于A點(diǎn)右下側(cè),ΔQ=Q-Q1>0,有效;(B)當(dāng)R=R’時(shí),工況點(diǎn)與A點(diǎn)重合,ΔQ=Q-Q1=0,無效;(C)當(dāng)R=R”>R’時(shí),工況點(diǎn)位于A點(diǎn)左上側(cè),ΔQ=Q-Q1<0,并聯(lián)有害。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(一)集中并聯(lián)2、風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作M1

為風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn);M為并聯(lián)合成工況點(diǎn)。由圖可見,總有ΔQ=Q-Q1>0,且R越小,ΔQ越大。QRMⅠⅡM1Ⅰ+ⅡM’QQ1=Q2Q1=Q2HA第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(一)集中并聯(lián)2、風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作結(jié)論:1)風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作適用于因風(fēng)機(jī)能力小,風(fēng)阻小而風(fēng)量不足的管網(wǎng);2)風(fēng)壓特性曲線相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作較好;3)并聯(lián)合成特性曲線與工作風(fēng)阻曲線相匹配,才會(huì)有較好的增風(fēng)效果。4)并聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)量,用于風(fēng)機(jī)能力小,保證按需供風(fēng)。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(二)對(duì)角并聯(lián)工況分析兩臺(tái)不同型號(hào)風(fēng)機(jī)F1和F2的特性曲線分別為Ⅰ、Ⅱ,各自單獨(dú)工作的管網(wǎng)分別為OA(風(fēng)阻為R1)和OB(風(fēng)阻為R2),共同工作于公共風(fēng)路OC(風(fēng)阻為R0)。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)ACBF1F2R1R0R2OCF1’F2’ABOR0CF1’+F2’OR0ACBF1F2R1R0R2OCF1’F2’ABOR0CF1’+F2’OR0第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(二)對(duì)角并聯(lián)工況分析結(jié)論:每個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)MⅠ和MⅡ,既取決于各自風(fēng)路的風(fēng)阻,又取決于公共風(fēng)路的風(fēng)阻。F1F2F1’R1R2F2’F1’+F2’R0Q0M1’M2’M1M2Q1Q2QHH1H2第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(二)對(duì)角并聯(lián)工況分析分析方法:1、按等風(fēng)量條件下把風(fēng)機(jī)F1的風(fēng)壓與風(fēng)路OA的的阻力相減的原則,求風(fēng)機(jī)F1為風(fēng)路OA服務(wù)后的剩余特性曲線Ⅰ’。2、同理得到剩余特性曲線Ⅱ’。3、按風(fēng)壓相等風(fēng)量相加原理求得等效風(fēng)機(jī)F1’和F2’集中并聯(lián)的特性曲線Ⅲ’。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)二、通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作(二)對(duì)角并聯(lián)工況分析分析方法:4、特性曲線Ⅲ’,它與風(fēng)路OC的風(fēng)阻R0曲線交點(diǎn)M0,由此可得OC風(fēng)路的風(fēng)量Q0。5、過M0作Q軸平行線與特性曲線Ⅰ’和Ⅱ’分別相交于MⅠ’和MⅡ’點(diǎn)。6、過MⅠ’和MⅡ’點(diǎn)作Q軸垂線與曲線Ⅰ和Ⅱ相交于MⅠ和MⅡ,此即在兩個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)三、并聯(lián)與串聯(lián)工作的比較以一離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線為例。當(dāng)風(fēng)阻R2通過B點(diǎn)時(shí),兩者增風(fēng)效果相同(兩者實(shí)際工況點(diǎn)分別為MI和MII),但串聯(lián)功率大于并聯(lián)功率,即Q并=Q串,NS>NP

。當(dāng)風(fēng)阻為R1

時(shí),Q并>Q串,N串>N并。當(dāng)風(fēng)阻為R3

時(shí),Q串>Q并,

N串>N并。

R2BQH0N--QNPNSR1AFIMIMIIIIR3CEIIIQ并Q串Q串=Q并NSNPNSNPQ串Q并第六節(jié)

通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)三、并聯(lián)與串聯(lián)工作的比較

結(jié)論:(1)并聯(lián)適用于管網(wǎng)風(fēng)阻較小,但因風(fēng)機(jī)能力小導(dǎo)致風(fēng)量不足的情況;(2)風(fēng)壓相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行較好;(3)軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時(shí),若風(fēng)阻過大則可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行。所以,使用軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí),除要考慮并聯(lián)效果外,還要進(jìn)行穩(wěn)定性分析。第七節(jié)

礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。(一)礦井通風(fēng)設(shè)備的要求:

1、礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備,其中一套作備用。

2、選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化,并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。

3、風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。

4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上,或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同,但井深400m以上時(shí),宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇

1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf

Qf—主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量,m3/s;Qm—礦井需風(fēng)量,m3/s;k——漏風(fēng)損失系數(shù),風(fēng)井不提升用時(shí)取1.1;箕斗井兼作回硯用時(shí)取1.15;回風(fēng)回升降人員時(shí)取1.2。第七節(jié)

礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓離心式通風(fēng)機(jī)(提供的大多是全壓曲線):容易時(shí)期

困難時(shí)期

第七節(jié)

礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓軸流式通風(fēng)機(jī)(提供的大多是靜壓曲線):容易時(shí)期

困難時(shí)期

hm--通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力;

hd--通風(fēng)機(jī)附屬裝置(風(fēng)硐和擴(kuò)散器)的阻力;

hvd

--擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失;HN--自然風(fēng)壓,當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)取“+”;自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“-”。第七節(jié)

礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇3、初選通風(fēng)機(jī)根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsdmin(或Htdmin)和礦井通風(fēng)困難通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsdmax(或Htdmax)在通風(fēng)機(jī)特性曲線上,選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。注意:不同類型的主要通風(fēng)機(jī)第七節(jié)

礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇4、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)因?yàn)楦鶕?jù)Qf、Hsdmin(或Htdmin)和Qf、Hsdmax(或Htdmax)確定的工況點(diǎn),但設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上,必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻

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