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娱乐平台用户登录矿井通风与除尘(蒋仲安版) 4

时间:2020-06-02 05:15 来源:未知 作者:admin

  矿井透风与除尘(蒋仲安版) 4 矿井透风动力_安排/艺术_人文社科_专业原料。第四章 矿井透风动力 1 4.矿井透风动力 ? 欲使氛围正在矿井中源源延续地活动,就务必克 服氛围沿井巷活动时所受到的阻力。这种驯服 透风阻力的能量或压力叫透风动力。 若这种能量是由透风机供给

  第四章 矿井透风动力 1 4.矿井透风动力 ? 欲使氛围正在矿井中源源延续地活动,就务必克 服氛围沿井巷活动时所受到的阻力。这种驯服 透风阻力的能量或压力叫透风动力。 若这种能量是由透风机供给的,则称为刻板通 风; ? ? ? 倘使由矿井自然条目发作的,则称为自然风压。 刻板风压和自然风压均是矿井透风的动力。 2 合键实质: ? ? 4.1 自然风压 4.2 矿用透风机的类型及构制 ? ? ? ? 4.3 透风机的本能参数与性格弧线 矿井合键透风机的从属装备 4.6 矿井透风机的纠合运转 3 央浼: ? 本章一面实质正在《工业透风透风与除尘》课程 中已疏解,对本章的央浼是: (1)职掌自然风压的变成。 (2)会意矿井合键透风机的从属装备。 (3)温习矿用透风机的类型及构制、 透风机 的本能参数与性格弧线、透风机的一样外面和 矿井透风机的纠合运转 ? ? ? 4 4.1 自然风压 ? 4.1.1 自然风压及其变成和推算 (1)自然风压与自然透风 ?如图所示的井巷编制,1-4为水准线为水准巷道。 (平硐及竖井开荒) 1 4 1 4 z 2 z 3 2 3 冬季:风致风骚偏向为1-2-3-4 夏日:风致风骚偏向为4-3-2-1 5 这种由自然成分感化而变成的透风叫自然透风。 ? 4.1.1 自然风压及其变成和推算 (2)自然风压的推算 若设Pa为井口大气压,Z为井深,ρ为氛围密度,则自然风 压为 1 4 1 4 z 2 z 3 2 3 Hn ? p1 ? p2 ? ? pa ? ?1gZ? ? ? pa ? ?2 gZ? ? Zg??1 ? ?2 ? 若思量标高向上为正,上 式写成积分事势: 2 ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? ? 2 gdZ ? Hn ? ? ? g ? dZ 1 ? ? ? ? ? 1 ? ? ? 4 ? 6 Hn ? Zg ( ?m1 ? ?m2 ) (2)自然风压的推算 ?① 当井深小于100m时 H n ? ?0 gz0 ? ?1gz1 ? ?2 gz2 , Pa ?② 当井深大于100m时 1 1 H n ? 0.0341 Kp0 z ( ? ) T1 T2 , Pa z K ? 1? 10000 7 (3)矿井自然风压的测定 ? ① 直接丈量法 ?② 间接测定法 ?正在有主透风机使命的矿井, 起初,当主透风机平常运转时, 测出其总风量Q及主扇的有用静 测定全矿井自然风压 压H,则可列出方程为: H s ? H n ? RQ 2 然后,撒手主透风机运转,当仍有自然透风风致风骚流过全矿 且安静时,当即正在风硐内或其它总风致风骚中测出自然透风量 Q,则可列出方程式为: H n ? RQ2 8 4.1.2 自然风压的影响成分 Hn ? Zg ( ?m1 ? ?m2 ) ?影响自然风压的决心性成分是两侧氛围柱的密度差,而 氛围密度又受温度T 大气压力P气体常数R和相对湿度 ? 等成分影响。以是,影响自然风压的成分可用下式体现: Hn ? f ( ? Z ) ? f [ ? (T , P, R, ?)Z ] (1)矿井某一回道中两侧氛围柱的温差。 图4-2 自然风压转折示希图 9 4.1.2 自然风压的影响成分 ? (2)氛围成份和湿度影响氛围密度,于是对 自然风压也有必定影响,但影响不大。 (3)井深 。氛围压力和密度均随井深加添而 加添。 (4)合键透风机使命对自然风压的巨细和方 向也有必定影响。 ? ? 10 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ? 自然风压既是透风动力,也可以是阻力,是变乱的肇 因。以是,咨询自然风压的欺骗与统制很有实际旨趣。根 据矿山临蓐的经历和对自然透风法则的剖析,能够思量从 以下几个方面来欺骗和统制自然风压。 ? ? ? ? (1)安排和竖立合理的透风编制 (2)低重风阻 (3)人工调度进回风井内氛围的温差 (4)办理高温时令下行自然风致风骚的题目 11 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ? ? (1)安排和竖立合理的透风编制 平常来说,平硐开荒的矿井,上行自然透风比下行自 然透风的时期众。以是,拟定透风编制时,务必充盈欺骗 低温时令的上行自然风致风骚,而对高温时令的下行自然风致风骚 选用妥善的控制设施。 ? 正在丘陵安乐缓地带用井筒开荒的矿井,尽可以欺骗进风 与回风井口的高差。进风井的标高应低些,回风井的标高 应高些。井口平硐口尽可以朝着终年主导风向。另进风井 口可设正在背阳处。 12 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ABBCEFA 编制的自然风压为 H nA ? Zg ( ?CB ? ?FA ) DBB CED 编制的自然风压为 H nD ? Zg ( ?CB ? ?EB ) 图4-3 自然风压使风致风骚反向示希图 设AB风致风骚窒塞 H nA ? H nD ? RDQ 2 ? ? 2 ? H S ? H nA ? RC Q ? ? H nA ? H ND RD ? H S ? H nA RC H nA ? H nD RD ? H S ? H nA RC 防范风致风骚反向设施: ①加大 RD ②增大 H S ③正在A点安置风机向巷道压风 13 AB段风致风骚反向 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ? (2)低重风阻 ? 正在必定时代、必定范畴内自然风压根基上是定 值,则低重风阻就能提升风量。合键设施有:并 联透风,祛除杂物伸张过风断面等。 14 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ? (3)人工调度进回风井内氛围的温差 ? 如有的矿山正在进风井巷扶植水幕或者淋水,既 冷却氛围,又净化风源。但排水是个题目。 15 4.1.3 自然风压的统制和欺骗 ? (4)办理高温时令下行自然风致风骚的题目 ? ? ? 1 堵。密闭采空区,圮绝风致风骚下行; 2 反抗。用小风机压出; 3 抽。挑选适应的通道,用电扇把下行自然风 抽出,同时排走下部的污风。 16 4.2 矿用透风机的类型及构制 ? ? 矿井透风的合键动力是透风机。透风机是矿井的“肺脏”, 其昼夜不断地运转,加之其功率大,以是其能耗很大,所 以合理地挑选和行使透风机,不只干系到矿井的安详临蓐 和职工的身体壮健,并且对矿井的合键本事经济目标也有 必定影响。 矿用透风机按其任职范畴可分为三种: ? ? ? (1)合键透风机,任职于全矿或矿井的某一翼(一面); (2)辅助透风机,任职于矿井汇集的某一分支(采区或使命面), 助助合键透风机透风,以担保该分支风量; (3)限度透风机,任职于独头掘进井巷等限度区域。 ? 按透风机的构制和使命道理可分为离心式透风机和轴流式 透风机两种。 17 4.2 矿用透风机的类型及构制 ? 4.2.1 离心式透风机的构制和使命道理 ? 4.2.2 轴流式透风机的构制和使命道理 18 4. 2. 1 ? 离心式透风机的使命道理 离心式透风机的合键构造部件为叶轮、机壳、进气口、出 气口,如图7-1所示。 叶轮安置正在蜗壳4内,当叶 循环旋时,气体过程进气口2 轴向吸入,然后气体约转 90°流经叶轮叶片组成的流 道间,而蜗壳将叶轮甩出的 气体荟萃、导流,从透风机 出口6或出口扩散器7排出。 ? Centrifugal fan 1-Air into room,2-Air inlet, 3-Impeller,4-Helicoid body 5-Main axial,6-Air outlet,娱乐平台用户登录 7-Outlet diffuser 19 4. 2. 1 ? 离心式透风机的使命道理 气体正在离心透风机中的活动先为轴向,后更改为笔直于 透风机轴的径向运动,当气体通过回旋叶轮的叶道间, 因为叶片的感化,气体获取能量,即气体压力提升和动 能加添。 当气体获取的能量足以驯服其阻力时,则可将气体输送 到高处或远方。? ? 20 4. 2. 1 ? 离心式透风机的使命道理 离心式透风机按其叶片出口角(叶片出口速率偏向与叶 轮圆周速率反偏向之夹角 ) 分歧,分为前向式 (β2 > 90°) 、径向式 (β2=90°) 、后向式(β2 < 90°)三 种,如图7-2所示。 β2 w2 u2 c2 w2 c2u β2 c2 u2 β2 w2 c2 u2 (a) Forward-curved-blade (b) Backward-curved-blade,(c) Radial blade 图4-5 叶轮叶型与出口安置角 21 离心风机叶片出口角 22 几种分歧叶片型式的叶轮本能较量: ? ① 从气体获取压力看,前向式叶轮最大,径向式叶轮 稍次,后向式叶轮最小。 ? ② 从效果见识看,后向式叶轮效果最大,径向式叶轮 居中,前向式叶轮效果最低。 ③ 从构造尺寸看,当风量和转速必定时,正在到达一致 的风压条件下,前向式叶轮直径最小,径向式叶轮直径 次之,后向式叶轮直径最大。 ④ 从风机噪声方面看,前向式叶轮噪声最大,径向式 叶轮适中,后向式叶轮的噪声较小。 ? ? 23 4. 2. 1 ? 离心式透风机的使命道理 正在目前风机临蓐中,防尘结构大型的离心式透风机,为了加添 效果和低重噪声,险些都采用后向式叶轮。 而少许中小型风机,极端对风压央浼较高时,则采用 前向式叶轮; 从防磨损和裁汰积尘角度看,选用径向式叶轮较为有 利。 β2 w2 ? ? c2 w2 c2 w2 β2 u2 c2u u2 β2 c2 u2 24 4. 2. 1 ? 离心式透风机的使命道理 矿用离心式风机正在矿井透风井口安置作抽出式透风的示希图如下。 1一使命轮;2一 蜗壳体;扩散器;4—主轴;5—止推轴承;6一径向轴承; 7—前导器;8—机架;9—联轴节;10—制动器;11—机座; 12—吸风口;13—透风机房;14—电动机;15—风硐 25 4. 2. 1 离心式透风机的使命道理 26 4.2.2轴流式透风机的构制和使命道理 ? 氛围沿轴向活动的透风机称为轴流式透风机。平常透风 机的构造如图4-7所示,合键由集风器、叶轮、导叶和扩 散器等构成。叶轮安置正在圆筒形机壳中,电动机与叶轮 直接联接。 图4-7 轴流透风机 1-集风器;2-叶轮;3-导叶;4-扩散筒 27 4.2.2轴流式透风机的构制和使命道理 ? 因为风机叶轮的叶片具有必定的斜面样式,当叶轮正在机 壳中高速转动时,使叶轮周遭气体一壁随叶循环旋;一 面沿轴向饱动,气体正在通过叶轮时获取能量,压力升高, 进入扩散管后一一面轴向气流的动能更改为静压能,最 后以必定的压力从扩散管流出。 28 Axial Flow Fans ? ? 轴流式透风机平常采用电动机直接传动的传动方法, 有些大型的轴流式透风机也可将电动机安置正在机壳的 外面, ? 选用皮带轮或联轴器传动的方法,且其叶轮的排风侧 有的设有固定导叶,可将一一面偏转气流更改为静压 能,有助于气流的扩散。 轴流式透风机的叶片有各式各样型式,有板型、机翼 型等等。 叶片从根部到叶稍常采用扭曲形的。 ? ? ? ? 有些叶轮的叶片安置角是能够调度的, 通过调度叶片安置角能够厘革风机的本能参数。 29 对旋式轴流风机 屋逆风机 30 4.2.2轴流式透风机的构制和使命道理 图4-8是矿用轴流式风机正在矿井透风井口安置作抽出式通 风的示希图。 1-集风器;2-前流线- 后整流器;8-环行或水泥扩散器;9-机架;10-电动机; 11- 透风机房;12—风硐;13-导流板;14-根本;15-径向轴承; 16-止推轴承;17- 制动器;18-齿轮联轴节;19- 扩散器 31 4.2.2轴流式透风机的构制和使命道理 32 4.3 透风机的本能参数与性格弧线 透风机的本能参数 ? ? ? 4.3.2 透风机的性格弧线 透风机的本能参数 ? 风量Q、风压P、转速n、功率N及效果η 是体现 透风机本能的合键参数。 (1)风量(Air Flow、Volume of Airflow) ? ? 透风机正在单元时期内所输送的气体体积称为风量, 又称流量。通俗指的是使命形态下的气体量 (m3/h 或 m3/s) ,而正在风机铭牌上有时标出的是圭表形态 下的风量(Nm3/h或Nm3/s)。 34 4.3.1 透风机的本能参数 ? (2)风压(Pressure of Air) ? 透风机出口吻体全压与进口吻体全压之差 ( 或进、 出口全压绝对值之和 ) 称为风机的风压,也即是气 体进入风机后所升高的压力,其单元为Pa。 ? (3)功率(Power) ? 透风机正在单元时期内传达给气体的能量称为风机的 有用功率Ne,可用下式体现 有用功率 QP Ne ? , kW 1000 35 4.3.1 透风机的本能参数 实质上,因为透风机运转时轴承内部有摩擦亏损以及气体正在 风机内活动时发作的涡流撞击和活动亏损,使透风机泯灭正在 风机轴上的功率(轴功率)N要大于有用功率Ne。 QP N? , kW 1000? ? η ——透风机效果。 当挑选透风机所配用电动机功率时,正在轴功率的根本上, 还应试虑透风机刻板传动的能量亏损以及电动机使命的安 全系数。配用电动机功率ND可按下式推算: QP ND ? ? m , kW 1000? ? ? ? j ηj——透风机刻板传动效果, m——电动机容量安详系数 36 Fan Performance Parameter ND ? QP ? m , kW 1000? ? ? ? j able 7-2 Fan Mechanical Conversion efficiency 传动方法 电动机直接传动 联轴器直接传动 减速器传动 皮带传动 刻板传动效果ηj 1.0 0.98 0.95 0.92 Table 7-3 Safety Coefficience of Motor Capacity 电动机功率(kW) 0.5 0.5~1 1~ 2 2~ 5 5 电动机容量安详系数m 1.5 1.4 1.3 1.2 1.15 37 4.3.1 透风机的本能参数 (4)效果(Efficiency) ? 透风机的效果 η 即是风机的有用功率与泯灭正在风机轴 上的功率之比,即 Ne ?? ? 100% N (5)转速(Rotating Speed) 转速指透风机叶轮每分钟回旋的次数,其值通俗由 转数外直接测得。转速的疾慢将直接影响透风机的风量、 压力、效果 38 4.3.2 透风机的性格弧线 ? 将透风机的合键本能参数,如风压P、功率N和 效果 η 与其风量 Q 的彼此干系绘制成弧线,称 为透风机的性格弧线 ( 或称本能弧线、个人特 性弧线等)。 风机性格弧线是较直观响应风机各参数之间合 系的一种外达办法,此办法正在工程上行使极其 普通。 ? 39 4.3.2 透风机的性格弧线 ? 透风机的性格弧线平常有三条, ? 风压与风量(P—Q)性格弧线 ? 功率与风量(N—Q)性格弧线 ? 效果与风量(η —Q)性格弧线。 H/daPa ?S ?t N/kW ?/% N HS Ht Q/m3/s 40 4.3.2 透风机的性格弧线 ? 从外面上阐述,风机性格弧线是欺骗风机的基 本方程式推算而取得,但因为推算办法较量复 杂和风致风骚正在每台透风机内部的能量亏损无法计 算,故不易取得契合实质的性格弧线. 正在实质行使中,都选用试验办法测得数据,经 收拾后绘制性格弧线 风机氛围动力本能测定编制 42 Fan Characteristic Curve (b) Radial blade (a) Backward-curved-blade (c) Forward-curved-blade (d) Axial flow fan Fig 7-4 Fan Pressure Characteristic Curve ,, 从图中可知:弧线a、b、c、d的样式分歧,各有特性, 它们折柳和速率性格弧线e、f、g、i之间的影线体现不 同风量下所亏损的风压。 43 Fan Characteristic Curve (b) Radial blade (a) Backward-curved-blade (c) Forward-curved-blade ? (d) Axial flow fan a 弧线较量安静,即风量转折时风压转折较量匀称,可使效果提 高,故离心式透风机行使后倾式叶片; b径向式叶片容易创制,众用于离心式小型透风机; c 弧线体现风量转折时风压转折不匀称,但正在某一风量下风压较 高,故非矿用高压饱风机众用前倾式叶片; ? ? ? d 弧线为轴流式透风机风压性格弧线的平常事势 ?,具有一段马 鞍形(又叫驼峰)弧线 ? 透风机的功率和效果性格弧线也要通过试验求得。 Fig 7-5 Centrifugal fan characteristic curve Fig 7-6 Axial flow fan characteristic curve 为避免电流过大而销毁电机: 离心式透风机启动时,应合上阀门正在风量最小时启动。 轴流式透风机启动时,应翻开阀门正在风量最大时启动 45 4.3.3 透风机性格弧线的合理工况范畴 ? 从透风机运转安静:实质行使的风压不行超出最大风压的 0.9倍; 从经济角度:透风机的静压效果不应低于0.6(0.8)。 从安详角度:轴流式透风机不许可工况点落正在马鞍形区域内 因为受到动轮和叶片等部件的构造强度所限,透风机动轮的 转数不行超出它的额定转数。 ? ? ? ? 轴流式透风机除转数有控制外,最大的叶片安置角θ为45°。 超出最大的θ°角,运转就担心静。 为了透风机的使命经济性,一级动轮的轴流式透风机,其θ 角不小于 10°;二级动轮的轴流式透风机,其 θ 值不小于 15°。 46 ? 4. 4 ? 透风机的一样外面 关于透风机,一样外面的行使口舌常首要的,极端是 行使于透风机的一样安排和其本能参数的一样换算。 所谓一样安排,即凭据试验咨询出来的本能优异、运 行牢靠的模子风机来安排与模子一样的新透风机。 本能一样换算是用于试验条目分歧于安排条目时,将 试验条目下的本能参数欺骗一样道理换算到安排和实 际行使条目下的本能参数。 ? ? 47 4. 4 透风机的一样外面 ? 本节将要咨询统一类型电扇的风量、风压、功率和效果同 透风机尺寸(平常用动轮直径为代外)和转数的干系,这 种干系称为电扇参数的比例定律。 ? 所谓透风机属于统一类型是指相互的构造上几何一样, 透风机内部风致风骚的运动一样和动力一样。而几何一样是必 要条目,运动和动力一样是充盈条目。 48 4. 4 透风机的一样外面 ? ? 4.4.1 透风机的合键无因次参数 4.4.2 透风机的无因次性格弧线(也称类型 性格弧线 透风机本能的一样换算 ? ? 4.4.4 比转数 49 4.4.1 透风机的合键无因次参数 将透风机的合键本能参数:风量 Q(m3/s) 、风 压P(Pa)、功率N(kW)、转速n(r/min)与透风机 的性格值:叶轮外径 D2(m) 、叶轮外缘的圆周 速率 u2(m/s)以及气体密度ρg(kg/m3)之间的合 系用无以是参数来体现,它们折柳是: ? 50 4.4.1 透风机的合键无因次参数 压力系数P P P? 2 ? g u2 Q? 风量系数Q ? 4 Q 2 D2 u2 功率系数N N? ? 1000N 2 2 D2 ? g u2 51 4 4.4.2 透风机的无因次性格弧线 (也称类型性格弧线) 因为统一类型的风机,其相 对应的工况点的无因次参数Q、 P、N和η都一致,以是一组 无以是性格弧线代外了统一 类型的透风机正在分歧机号、 分歧转速下的整个本能,其 行使范畴比有因次性格弧线 要广的众。 Fig 7-7 Fan dimensionless performance curve 52 4.4.2 透风机的无因次性格弧线 ? 无因次性格弧线的合键用处之一即是挑选分歧机号的 透风机。 正在挑选透风机时先要凭据透风机所需风压的最大值 P(Pa),用下式推算动轮的圆周速率,即 ? u2 ? P ?g P 再凭据透风机所需风量Q(m3/s),用下式推算出动轮 的直径。即 D2 ? 4Q ? u2 Q 60u2 n? ? D2 53 最终,凭据D和n的数值选定合理的透风机。 4.4.2 透风机的无因次性格弧线 ? 透风机本能的一样换算,是欺骗一样道理 ( 即 几何一样、运动一样和动力一样 ) 来办理一样 风机的本能题目。 两台一样风机,正在转速(n)、尺寸(D)及气体密 度(ρ )发作转折时,压力(P)、风量(Q)和功率 (N)等本能参数的本能一样换算。 ? 54 4.4.3 透风机本能的一样换算 (1)风压一样换算 P1 ?1 ? D1 ? ? ? ? ? P2 ? 2 ? D2 ? ? 2 ? n1 ? ? ?n ? ? ? 2? 2 (2)风量一样换算 Q1 ? D1 ? n1 ? ?? ? Q 2 ? D2 ? ? n2 3 (3)功率一样换算 N 1 ?1 ? D1 ? ? ? ? ? N 2 ? 2 ? D2 ? ? 5 ? n1 ? ? ?n ? ? ? 2? 3 55 外4-4 透风机本能换算公式归纳外 D1 ≠D2 n1≠n2 ρ1≠ρ2 P1 ?1 ? D1 ? ? ? ? ? P2 ? 2 ? D ? 2? 2 换算条目 D1 =D2 n1=n2 ρ1≠ρ2 2 D1 =D2 n1≠n2 ρ1=ρ2 P1 ? n1 ? ?? ? ? P2 ? ? n2 ? 2 D1 ≠D2 n1=n2 ρ1=ρ2 P1 ? D1 ? ? ?? ? P2 ? D ? 2? 2 风压换算 ? n1 ? ? ?n ? ? ? 2? P1 ?1 ? P2 ? 2 风量换算 Q1 ? D1 ? n1 ? ?? ? Q2 ? D ? 2 ? n2 3 Q1 ?1 Q2 3 Q1 n1 ? Q2 n 2 N 1 ? n1 ? ?? ? ? N2 ? ? n2 ? 3 Q1 ? D1 ? ? ?? ? Q2 ? D ? 2? N 1 ? D1 ? ? ?? ? N2 ? ? D2 ? 5 3 功率换算 N 1 ?1 ? D1 ? ? ? ? ? N 2 ?2 ? D ? 2? 5 ? n1 ? ? ?n ? ? ? 2? N1 ?1 ? N 2 ?2 效 率 η1=η2 56 4.4.3 透风机本能的一样换算 ? 关于统一种气体密度ρ ,凭据气体形态方程可 得出 ?1 B1 T2 ? ? ? 2 B2 T 1 ρ1、ρ2 ——折柳为实质形态下和圭表形态下气体的密度,kg/m3; B1、B2 ——折柳为实质形态下和圭表形态下大气压力,Pa; T1、T2 ——折柳为实质形态下和圭表形态下气体的绝对温度,K。 57 4.5.4 比转数 ? 前面所先容的一样道理只评释统一系列一样风机正在相 应的工况点本能参数间的干系,它并没有涉及到分歧 系列风机之间的较量题目。 为对分歧系列风机其合键的本能参数,如风压、风量、 转速之间的干系举办较量,提出一个归纳本能参数, 这即是比转数,用符号ns体现,其推算式为: 1 2 3 4 ? ns ? n Q P 58 4.4.4 比转数 ns ? n ? ? Q P 1 2 3 4 正在推算比转数时,采用邦际单元制。 关于统一台透风机,正在分歧的工况点 (P 、 Q) 有分歧的比 转数,为了外达各品种型的透风机性格,便于举办阐述比 较,平常是把透风机全压效果最高点的比转数行动该透风 机的比转数值。 极端要指出的是,正在一样条目下,两台透风机的比转数是 相称的;可是,反过来,比转数相称的两台透风机不必定 一样。 比转数正在以下几方面取得行使: 59 ? ? 比转数的行使 (1)用比转数划分透风机的类型 ? 比转数 ns 大,反响透风机的风量大、工业防尘口罩压力低;反之, 比转数小,则风量小、压力高。较着前者适合轴流式 透风机,后者适合离心式透风机,故平常用比转数的 巨细来划分透风机的类型。如: ns=2.7~12 前向式叶片离心透风机; ns=3.6~16.6 后向式叶片离心透风机; ns>16.6~17.6 单级双进气或并联离心透风机; ns=18~36 轴流式透风机。 若ns<1.8~2.7可采用罗茨风机可其它展转式风机。娱乐平台用户登录 60 比转数的行使 (2)比转数的巨细能够反响叶轮的几何样式 ? 比转数也能够用无因次参数 P、 Q 来体现。并取圭表进 口形态ρ g=1.2kg/m3,得比转数ns为: n s ? 14.8 Q P 1 2 3 4 从上式可知比转数是压力系数 P 和风量系数 Q 的函数,平常 说正在统一类型的透风机中比转ns越大,风量系数越大,叶轮 的出口宽度b2与其直径D2之比就越大;比转数愈小,风量系 数愈小,则相应叶轮的出口宽度b2与其直径D2之比就愈小。 61 比转数的行使 (3)比转数可用于透风机的一样安排 ? 正在安排透风机参数时,可先推算比转数,再根 据比转数的巨细决心采用哪品种型的透风机 (离心式、轴流式或展转式等)。 62 4.5 矿井合键透风机的从属装备 ? 4.5.1 风硐 ? ? 4.5.2 扩散器(扩散塔) 4.5.3 防爆门(防爆井盖) ? 4.5.3 反风装备和效用 63 4.5.1 风硐 ? 风硐是贯穿风机和井筒的一段巷道。因为其通 过风量大、外里压差较大,应尽量低重其风阻, 并裁汰漏风。 3 3 1 1 2 z1 2 z2 风硐 64 4.5.1 风硐 ? 正在风硐的安排和施工中应预防下列题目: ? 断面妥善增大,使其风速≤10m/s,最大不超出 15m/s; ? 转弯平缓,应成圆弧形; ? 风井与风硐的贯穿处应谨慎安排,风硐的长度 应尽量缩短,并裁汰限度阻力; ? 风硐直线一面要有必定的坡度,以利流水; ? 风硐应安置测定风致风骚压力的测压管。 ? 施工时应使其壁面腻滑,种种风门要缜密,使 漏风量小。 65 4.5.2扩散器(扩散塔) 扩散器: 扇风机出风口外联接一段断面逐步伸张的风筒。 扩散塔:扩散器后面的方形风硐和排风弯管。 这两种装备的感化都是为了低重风机的出口动压亏损, 提升扇风机的有用压力。 图4-13 轴流式透风机扩散器 图4-14 离心式透风机扩散 66 4.5.2扩散器(扩散塔) 67 4.5.3 防爆门(防爆井盖) ? 装相合键透风机出风井的上口,务必安置防爆步骤, 正在斜井井口安置防爆门,正在立井井口安置防爆井盖其 感化是,当井下一朝发作瓦斯或煤尘爆炸时,受高压 气浪的袭击感化,主动翻开,以维护合键透风机免受 毁坏;正在平常境况下它是气密的,以防范风致风骚短道。 1—防爆井盖; 2—密封液槽; 3—滑轮 4—平均重锤; 5—压脚; 6—风硐 图4-15 立井井口防爆盖示希图 68 4.5.4 反风装备和效用 ? 反风装备是用来使井下风致风骚反向的一种步骤,以防范 进风编制发作失火时发作的无益气体进入功课区;有 时为了合适救护使命也需求举办反风。 反风办法因风机的类型和构造分歧而异。目前的反风 办法合键有:设专用反风道反风;欺骗备用风机做反 风道反风;风机反转反风和调剂动叶安置角反风。 ? 69 4.5.4 反风装备和效用 ? (1)设专用反风道反风 轴流式透风机 1—反风进风门;2—风硐;3—风机; 4—扩散器;5、7—反风导向门; 6—反风绕道 离心式透风机 1一反风统制风门;2一反风进风门; 3一反风绕道 70 4.5.4 反风装备和效用 ? (2)轴流式透风机反转反风 变换电动机电源的放肆两项接线,使电动机厘革 转向,从而厘革透风机叶(动)轮的回旋偏向, 使井下风致风骚反向。此种办法基筑费较小,反风方 便。但反风量较小。 71 4.5.4 反风装备和效用 ? (3)欺骗备用风机的风道反风(无地道反风) 1一风硐; 2—静压管; 3—绞车; 4一分风门; 5—电动机; 6一反风入风顶盖门; 7一反风入风侧门; 8一透风机; 9一反风门; 10一扩散器; 11—绞车 轴流式风机无地道反风图 72 4.5.4 反风装备和效用 ? (4)调度动叶安置角举办反风 关于动叶可同时转动的轴流式透风机,只消把一起叶片 同时偏转必定角度(大约120? ),不必厘革叶(动)轮 转向就能够竣工矿井风致风骚反向,如图4-19所示 图4-19调度动叶安置角反风 73 4.5.4 反风装备和效用 ? 反风装备应知足下列央浼: ? ? 按期举办检修,确保反风装备处于优异形态; 作为圆活牢靠,能正在10min内厘革巷道中风致风骚 偏向; 构造要缜密,漏风少;反风量不应小于平常风 量的60%; 每年起码举办一次反风演习。 ? ? 74 4.6 矿井透风机的纠合运转 4.6.1 风机串联使命 ? ? ? 4.6.2 透风机并联使命 4.6.3 并联与串联使命的较量 75 4.6 矿井透风机的纠合运转 ? 透风机正在某一个特定的透风汇集中使命时,其 风机的实质使命性格 ( 即实质运转时的风量、 风压、功率、效果等参数 ) 不只取决于风机本 身的性格,并且还与所正在透风汇集的性格相合。 ? 76 4.6 矿井透风机的纠合运转 ? 透风阻力是由摩擦阻力和限度阻力之和构成,可 用下式体现: P ? RQ 2 R2 ? R1 ? R3 风网的性格弧线 矿井透风机的纠合运转 ? 风机性格与汇集性格之间的 联合点,可将透风机的 P—Q 性格弧线与该风机所正在编制 的风网性格弧线同作正在一张 坐标图中,如图所示; 交点 A ,即是该透风机正在该 编制中运转的实质工况点。 正在 A 点,风机发作的风量和 流过编制的风量相称,都是 QA ;风机发作的风压和编制 阻力相称,都是hA。 PA ? QA 78 4.6 矿井透风机的纠合运转 所谓透风机的纠合运转,即是把两台或两台以上的风机 并联或串联正在沿途运转。 正在安排中因为某种由来,用单台风机其参数不行到达设 计央浼时,能够将两台或两台以上的风机并联或串联后 运转以知足用户央浼。 实质上,双进气的离心透风机是并联装备的一种型式, 众级透风机则是串联使命的一种型式。 ? ? ? 79 Joint Running of Fans Q1 Q2 F2 2 1 F1 Q 80 4.6 矿井透风机的纠合运转 ? 无论是并联或串联运转,都要至极预防阐述正在 行使形态下的管网本能弧线,不然纠合运转就 没有用果。而且正在几台透风机纠合运转时,不 许可显现下列境况。 ? ? ① 叶轮中有倒流;? ② 纠合运转时的总流量比单台透风机运转的流量 小;? ③ 流量摇动时,显现担心静外象。? ? 81 4.6.1 风机并联使命 特性: ?其本能干系是P=PⅠ=PⅡ,Q=QⅠ+QⅡ。 ?并联运转时的功率即N=NⅠ+NⅡ, ?效果η可按求得的全压、风量及功率算出。 82 4.6.1 风机并联使命 ? (1)并联运转的本能弧线 并联运转弧线 Ⅱ Ⅰ Q Q 并联运转弧线 Ⅰ Q Q (a) Same performance (b) Different performance 83 (2)两台本能一致的风机并联运转 ? 两台本能一致的透风机并联使命时,凭据其风压一致, 风量叠加的准绳,合成后并联风机的本能弧线 M1 M2 ?Q ? Q2 ? Q1 ?Q ? ?Q 84 (2)两台本能一致的风机并联运转 ? 从图中能够看出,风机并联运转后,正在阻力较小的管网中 使命时可获取较大的风量增值 (Q3-Q4) ;而正在阻力较大的 管网中使命时其风量加添较少(Q2-Q1),效率不昭彰。 两台风机并联运转后,其风量老是加添,其加添量的巨细 与其所正在管网性格弧线相合,但恒久不行以提升到一台风 机孤独使命时的两倍。 ? 85 结论: 1、风机并联使命实用于因风机才能小,风阻小而风量不 足的风网; 2、风压性格弧线一致的风机并联使命较好; 3、并纠合成性格弧线与工态度阻弧线相结婚,才会有较 好的增风效率。 4 、并联使命的劳动是加添风量, 用于风机才能小,保 证按需供风。 86 (3)两台本能分歧的风机并联运转 A点,A点的风量QA及压力PA比 单台透风机运转时的风量QAⅠ、 QAⅡ?及压力PAⅠ、PAⅡ都大; B点,这时RB与透风机Ⅱ压力 弧线也交于B点,即并联运转 与透风机Ⅱ孤独行使的效率是 雷同的,透风机Ⅰ没有起感化, 还要格外泯灭功率; 87 (3)两台本能分歧的风机并联运转 ? C 点为并联运转的工 况 点 , 而 C Ⅱ 为 RC 与 透风机Ⅱ孤独行使 的工况点,很昭彰, QC < QCⅡ ,并联运转 不单没有到达增大 风量的目标,反而 比孤独行使透风机 Ⅱ的风量还小,通 风机Ⅰ起了障碍通 风机Ⅱ使命的效率。 88 (3)两台本能分歧的风机并联运转 ? B点为并联运转总本能曲 线与透风机 PⅡ 本能弧线 的交点,当工况点正在 B 点 的右方,并联运转能够 到达加添风量的目标 , 离B 点越远,风量加添的 越众;相反,工况点正在 B 点的左方时,并联运转 不单没有起到加添风量 的效率,反而减小了风 量,故 B 点称为总本能曲 线 工况阐述 用并联等效风机发作 的风量Q与才能较大风机 的F1孤独使命发作风 量Q1 之差来阐述Ⅰ+Ⅱ合成弧线与Ⅰ风机弧线交点,临界点A,R’临 界风阻 (A)当工态度阻R=R时,工况点位于A点右下侧, ΔQ=Q-Q10,并联有用; (B)当工态度阻R=R’时,工况点与A点重合, ΔQ=Q-Q1=0,并联增风无效; (C)当工态度阻R=R” R’时,工况点位于A点左上侧, ΔQ=Q-Q1<0,并联无益。 H R” Ⅰ M” M2 A M’ R’ R M1 M1 M Ⅰ+Ⅱ Ⅱ Q Q1 Q2 Q1 Q Q1 Q=Q1+Q2 90 4.6.1 风机并联使命 ? 要正在某一透风汇集中采用几台透风机并联运转 时,起初要将几台透风机的本能弧线、并联时 的总本能弧线,风网本能弧线绘制正在统一坐标 图中,通过阐述较量工况点的境况厥后判定采 用并联运转是否有利。? 91 4.6.1 风机串联使命 ? (1)串联运转的本能弧线 两台透风机串联运转时,应知足下列条目 Q=QⅠ=QⅡ, P=PⅠ+PⅡ 风机串联运转的目标合键是为了提升风机的风压。 92 ? (1)串联运转的本能弧线 (a) Same performance (b) Different performance 93 (2)两台本能一致的风机串联运转 ? 两台本能一致的风机串联使命时,凭据其风量一致, 风压叠加的准绳,合成后串联风机的性格弧线如图所 示。 ?两台风机串联后,当阻 力较大的风网中使命(即 风网性格弧线为RB)时, 能获取较大的风压增值 (P2-P1); 94 (2)两台本能一致的风机串联运转 ?当正在阻力较小的风网中使命 (即风网性格弧线为RA)时,其 风压增值(P4-P3)较小,效率不 昭彰。 ?两台本能一致的风机串联后, 其风压均可加添,而风压增 量的巨细与风机所正在管网的 性格相合,但串联运转后的 风压决不会提升到一台风机 孤独运转时风压的两倍。 95 (3)两台本能分歧的风机串联运转 ? 图中弧线PⅠ、PⅡ折柳为两 台本能分歧风机的 P—Q 特 性弧线, PⅠ+Ⅱ 为串联运转 后的P—Q性格弧线。 B 点 , 此 时 正 好 与 Ⅰ号风 机孤独运转时的使命点相 同,B称为临界点。 C 点 , 正在 临 界 点 左边,串 联后获取的风压大于单台 风机使命时的风压。 96 ? ? (3)两台本能分歧的风机串联运转 ? A点,正在临界点的右 边,这时串联后风机 的风压还不如Ⅱ 号 风机孤独运转时所产 生的风压,这评释Ⅰ 号风机出席串联运转 后,不单没有效劳, 还障碍了 Ⅱ 号风机性 能的平常发扬,使总 风压低重。应尽量避 免这种境况的显现。 97 4.6.3并联与串联使命的较量 ? N 为单台透风机的功率 弧线 是管 网阻力弧线。 ? 当 阻 力 为 R2 时 , 无 论 哪种方法并联或串联 都能够到达加添流量 , 提升压力的目标,其 工况点是 B , B 是申联 与并联总本能弧线的 交点,以是,正在 B 点串 联与并联的使命效率 是一致的。 98 4.6.3并联与串联使命的较量 从所泯灭的功率来看, ? 并联时每台风机的使命点 正在 j ,其功率为 NK ,总功 率N=2NK ; ? 串联时,每台透风机的工 作点正在 g ,功率为 NH ,总 功率N=2NH。 因为 NH > NK ,故采用并联 运转是合理的。 ? 99 4.6.3并联与串联使命的较量 ? 当阻力弧线时,串联运转工况点F的压力、流量 均比并联运转工况点A小,相应串联运转耗功反而大, 这时,采用串联运转较着是极不对理的。 当阻力弧线时,串联运转的工况点为C,并联运转 工况点为E,很昭彰,正在这种境况下该当挑选串联运转。 ? 100 4.6.3并联与串联使命的较量 ? 挑选纠合运转计划时 不只要阐述管网本能曲 线的转折,还要思量运转效果及轴功率的巨细, 举办周全的阐述较量后,再决心挑选串联或并 联方法。 务必指出的是:该当尽可以避免采用几台透风 机纠合运转,由于几台透风机纠合运转不只经 济上不对算,并且牢靠性差。 ? 101 102 103 本章合键实质: ? 自然风压(自然风压及其变成和推算、自然风 压的影响成分和自然风压的影响成分) 矿井合键透风机的从属装备(风硐、扩散器 (扩散塔)、防爆门(防爆井盖)和反风装备 和效用 ? 104