第八章矿井通风设备PPT讲稿.ppt

第八章矿井通风设备第1页，共67页，编辑于2022年，星期三8181概述概述一、矿井通风设备的作用一、矿井通风设备的作用向井下输送新鲜空气，稀释和排除有毒、有害气体，调节井下所向井下输送新鲜空气，稀释和排除有毒、有害气体，调节井下所需风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证安全生产。需风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证安全生产。二、矿井通风方法及方式二、矿井通风方法及方式1 1、通风方法、通风方法自然通风：自然通风：机械通风：（每个矿井必须采用（规程规定）机械通风：（每个矿井必须采用（规程规定）2 2、主通风设备的工作方式、主通风设备的工作方式抽出式：（我国常采用）抽出式：（我国常采用）压入式：压入式：第2页，共67页，编辑于2022年，星期三三、通风机的工作原理三、通风机的工作原理通风机的分类通风机的分类通风机按服务范围分，可分为通风机按服务范围分，可分为主要通风机（它负责全矿井或某一区域通风任主要通风机（它负责全矿井或某一区域通风任务）和局部通风机（它负责掘进工作面或加强务）和局部通风机（它负责掘进工作面或加强采煤工作面通风）；按气体在叶轮内部流动方采煤工作面通风）；按气体在叶轮内部流动方向分，可分为离心式通风机和轴流式通风机向分，可分为离心式通风机和轴流式通风机（一）离心式通风机的工作原理（一）离心式通风机的工作原理（二）轴流式通风机的工作原理（二）轴流式通风机的工作原理第3页，共67页，编辑于2022年，星期三第4页，共67页，编辑于2022年，星期三第5页，共67页，编辑于2022年，星期三四、通风机的性能参数四、通风机的性能参数1 1、风量（流量）（、风量（流量）（QQ）mm3 3/s/s、mm3 3/min/min、mm3 3/h/h2 2、风压（、风压（P P）通风机的风压分为静压、动压和全压。单位为通风机的风压分为静压、动压和全压。单位为PaPa（N/N/）（1 1）静压（）静压（PjPj）指单位体积的气体流过通风机后所获得的压力能指单位体积的气体流过通风机后所获得的压力能（即压力势能）（即压力势能）（2 2）动压（）动压（PdPd）指单位体积的气体流过通风机指单位体积的气体流过通风机后所获得的动能。后所获得的动能。（3 3）全压（）全压（P P）指单位体积的气体流过通风机后所获得的总能指单位体积的气体流过通风机后所获得的总能量。量。3 3、功率、功率（1 1）轴功率（）轴功率（P P）单位单位KWKW。（2 2）有效功率（）有效功率（PePe）指单位时间内气体从通风机获得的能量。指单位时间内气体从通风机获得的能量。第6页，共67页，编辑于2022年，星期三5 5、转速（、转速（n n）风机叶轮每分钟的转数，单位为风机叶轮每分钟的转数，单位为r/minr/min。4 4、效率、效率（1 1）全效率（）全效率（）指通风机的有效功率与轴功率之比。指通风机的有效功率与轴功率之比。（2 2）静效率（）静效率（jj）指在上式中如果用静压代替全压，则所指在上式中如果用静压代替全压，则所得的效率称为静效率。得的效率称为静效率。第7页，共67页，编辑于2022年，星期三8282通风机的特性曲线通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线（一）理论风压方程式与个体特性曲线（一）理论风压方程式与个体特性曲线1 1、理论风压方程式、理论风压方程式第8页，共67页，编辑于2022年，星期三3 3、影响理论风压的因素、影响理论风压的因素（1 1）结构尺寸（）结构尺寸（D2D2）（2 2）运转工况（）运转工况（n n）（3 3）叶片型式（前向、径向、后向）叶片型式（前向、径向、后向）4 4、实际风压特性曲线、实际风压特性曲线2 2、理论风压特性曲线、理论风压特性曲线第9页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）离心式通风机的类型系数和类型曲线（二）离心式通风机的类型系数和类型曲线同类型风机：满足几何相似、运动相似、动力相同类型风机：满足几何相似、运动相似、动力相似的风机。似的风机。1 1、类型系数、类型系数（1 1）风压系数）风压系数第10页，共67页，编辑于2022年，星期三第11页，共67页，编辑于2022年，星期三（2 2）流量系数）流量系数第12页，共67页，编辑于2022年，星期三（3 3）功率系数）功率系数第13页，共67页，编辑于2022年，星期三2 2、离心式通风机的类型特性、离心式通风机的类型特性（1 1）类型特性曲线）类型特性曲线（2 2）类型特性曲线的作用）类型特性曲线的作用1 1）用一个类型特性曲线代替该类型不同尺寸和转速的）用一个类型特性曲线代替该类型不同尺寸和转速的通风机的所用个体特性曲线；通风机的所用个体特性曲线；2 2）用类型特性曲线比较不同类型通风机的性能；）用类型特性曲线比较不同类型通风机的性能；3 3）用类型曲线选取最有利的通风机。）用类型曲线选取最有利的通风机。第14页，共67页，编辑于2022年，星期三二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形1 1、气流在叶轮中的流动、气流在叶轮中的流动（1 1）基元环）基元环（2 2）叶栅）叶栅 将基元环展开成平面后，成为直列叶栅。将基元环展开成平面后，成为直列叶栅。栅距：叶栅中的相邻叶片间的间距，以栅距：叶栅中的相邻叶片间的间距，以“t”t”表示。表示。栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。渐增大。安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“”表示。表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。2 2、速度三角形、速度三角形图图8585第15页，共67页，编辑于2022年，星期三第16页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）轴流式通风机基本方程式（二）轴流式通风机基本方程式1 1、理论压头（风压）、理论压头（风压）不考虑任何损失的情况下，叶栅输入的功率不考虑任何损失的情况下，叶栅输入的功率P P等等于输出功率：于输出功率：第17页，共67页，编辑于2022年，星期三按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流动量按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：第18页，共67页，编辑于2022年，星期三如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时（当（当c c1u1u与与u u同向时取同向时取“-”-”，c c1u1u与与u u反向时取反向时取“+”+”）2 2、基本方程式的能量意义、基本方程式的能量意义因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的静压要低于离心式通风机。静压要低于离心式通风机。第19页，共67页，编辑于2022年，星期三3 3、气流速度和压力沿叶片高度分布、气流速度和压力沿叶片高度分布（三）轴流式通风机理论压头特性（三）轴流式通风机理论压头特性1 1、理论压头特性、理论压头特性利用出口三角形的速度关系利用出口三角形的速度关系=常数，扭曲状常数，扭曲状第20页，共67页，编辑于2022年，星期三可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参数。以可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参数。以下缀下缀“R”R”表示外缘参数，则有：表示外缘参数，则有：在在=常数情况下常数情况下，第21页，共67页，编辑于2022年，星期三2、静压与动压的分配第22页，共67页，编辑于2022年，星期三（四）轴流式通风机实际特性（四）轴流式通风机实际特性1 1、轴流式通风机的损失、轴流式通风机的损失（1 1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；（2 2）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而形成的损失；隙而形成的损失；（3 3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；（4 4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；（5 5）传动时的机械损失。）传动时的机械损失。2 2、实际特性曲线（图、实际特性曲线（图8-68-6、7 7）它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。第23页，共67页，编辑于2022年，星期三第24页，共67页，编辑于2022年，星期三第25页，共67页，编辑于2022年，星期三83通风机的构造及反风装置一、离心式通风机的构造及性能一、离心式通风机的构造及性能（一）结构（一）结构离心式通风机的主要气动部件是叶轮、集流器（进风口）和外壳。离心式通风机的主要气动部件是叶轮、集流器（进风口）和外壳。叶轮叶轮组成组成 由前盘面、后盘面和叶片组成。由前盘面、后盘面和叶片组成。叶型叶型 用于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风机。过用于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风机。过去，它的叶轮叶型多采用圆弧形；现在，多采用机翼形叶片。去，它的叶轮叶型多采用圆弧形；现在，多采用机翼形叶片。（矿用风机多采用后向叶片，安装角一般（矿用风机多采用后向叶片，安装角一般18187575之间，之间，447272和和473473模型机安装角一致，均为模型机安装角一致，均为4545。）。）叶轮的叶片数目叶轮的叶片数目 与安装角和叶轮外径对内径的比值有关，通过试与安装角和叶轮外径对内径的比值有关，通过试验可以找到某一最佳值，验可以找到某一最佳值，472472和和473473模型机的叶轮叶片数模型机的叶轮叶片数目均为目均为1010片。片。第26页，共67页，编辑于2022年，星期三第27页，共67页，编辑于2022年，星期三2 2、外壳（螺壳）、外壳（螺壳）风机的外壳的作用是汇集从叶轮流出的气流，并风机的外壳的作用是汇集从叶轮流出的气流，并输送到外壳的出口。输送到外壳的出口。形状形状 外壳的截面呈螺旋状。其螺壳的型线与其中气外壳的截面呈螺旋状。其螺壳的型线与其中气流要求有关。假定气流在所有径向截面中的流速保持常数，流要求有关。假定气流在所有径向截面中的流速保持常数，其螺壳的型线应是阿基米德螺线；若假定叶轮出口绝对速其螺壳的型线应是阿基米德螺线；若假定叶轮出口绝对速度在圆周方向上的分量，即旋绕速度度在圆周方向上的分量，即旋绕速度C C2u2u的分布规律为的分布规律为C C2u2uR=R=常数，则螺壳的型线为对数螺旋线。常数，则螺壳的型线为对数螺旋线。第28页，共67页，编辑于2022年，星期三3 3、集流器（进风口）、集流器（进风口）集流器的作用是保证气流平稳地进入叶轮，使集流器的作用是保证气流平稳地进入叶轮，使叶轮得到良好的进气条件。常用的是锥弧形的，它叶轮得到良好的进气条件。常用的是锥弧形的，它的前半部分是圆锥形的收敛段，后部是近似双曲线的前半部分是圆锥形的收敛段，后部是近似双曲线的扩散段，前后两段之间的过度段，是收敛度较大的扩散段，前后两段之间的过度段，是收敛度较大的喉部。气流进入这种集流器后，首先是缓慢加速，的喉部。气流进入这种集流器后，首先是缓慢加速，在喉部形成高速气流，而后又均匀扩散，均匀地充在喉部形成高速气流，而后又均匀扩散，均匀地充满整个叶轮流道。集流器的喉部形状和喉部直径，满整个叶轮流道。集流器的喉部形状和喉部直径，对风机效率有较大影响。集流器与叶轮入口部分之对风机效率有较大影响。集流器与叶轮入口部分之间的间隙形式和大小，对容积损失和流动损失有重间的间隙形式和大小，对容积损失和流动损失有重要影响。要影响。4 47272和和4 47373模型机采用径向间隙，通过这模型机采用径向间隙，通过这种间隙的泄漏气流方向，与主气流方向一致，不会干扰种间隙的泄漏气流方向，与主气流方向一致，不会干扰主气流。此外，为了减少容积损失，在工艺允许的条件主气流。此外，为了减少容积损失，在工艺允许的条件下，应尽可能采用较小的间隙尺寸。下，应尽可能采用较小的间隙尺寸。第29页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）几种常用离心式通风机（二）几种常用离心式通风机1 1、4 472721111型离心式通风机型离心式通风机（1 1）结构特点）结构特点（2 2）型号意义）型号意义4 472721111No.20 B No.20 B 右右9090一般用字母表示通风机的用途。一般用字母表示通风机的用途。“G G”表示锅炉用通风机；表示锅炉用通风机；“K K”表示矿用通风机；表示矿用通风机；4 4最高效率点的全压系数乘以最高效率点的全压系数乘以1010；7272比转数比转数1 1表示叶轮进风方式。表示叶轮进风方式。“1 1”表示叶轮单侧进风；表示叶轮单侧进风；“0 0”表示叶轮双侧进风表示叶轮双侧进风No.20No.20机号；叶轮直径除以机号；叶轮直径除以100100B B传传动动方方式式（离离心心式式通通风风机机的的传传动动方方式式有有六六种种：A A无无轴轴承承箱箱；B B支支撑撑皮皮带带（悬悬臂臂支支撑撑，皮皮带带传传动动，带带轮轮在在支支撑撑点点中中部部）；C C悬悬臂臂皮皮带带；D D悬悬臂臂联联轴轴节节；E E中中间间皮皮带带；F F中中间间联联轴轴节节。一一般般4 472721111和和G4G473731111采采用用前前四四种；大型的种；大型的K4K473730101采用后两种。）采用后两种。）右右叶叶轮轮旋旋向向（站站在在电电动动机机一一侧侧正正视视叶叶轮轮，顺顺时时针针方方向向旋旋转转的的称称为为“右右”旋，逆时针方向旋转的称为旋，逆时针方向旋转的称为“左左”旋。）旋。）9090出风口位置出风口位置第30页，共67页，编辑于2022年，星期三（3 3）技术性能及特性曲线）技术性能及特性曲线2 2、G4G473731111型离心式通风机型离心式通风机3 3、K4K473730101型离心式通风机型离心式通风机第31页，共67页，编辑于2022年，星期三第32页，共67页，编辑于2022年，星期三第33页，共67页，编辑于2022年，星期三二、轴流式通风机的构造及性能（一）结构一般矿用轴流式通风机的主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。1、叶轮叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型、叶轮外径、外径对轮毂的比值（轮毂比）和叶轮转速。适用于矿用通风机的翼型、CLARKY翼型和RAF6E翼型等。叶轮外径和风机轴转速决定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂比与风机比转数有关。一般说来，轮毂比大时，轴向速度Ca增大，叶片数目z和叶片相对宽度b/l（b为弦长，l为叶展）也相应增大，风机的风压系数提高；反之，轮毂比小，多数取0.6，风压系数也较低。叶轮叶片安装角直接影响旋绕速度的增量，影响风机全压。通常，可在1045范围内调整。第34页，共67页，编辑于2022年，星期三第35页，共67页，编辑于2022年，星期三2 2、导叶、导叶前前导导叶叶 某某些些风风机机设设有有前前导导叶叶，用用以以控控制制进进入入叶叶轮轮的的气气流流方方向向，达达到到调调节节特特性性的的目目的的。此此导导叶叶可可分分为为两两段段，头头部部固固定定不不动动，尾尾部部可可以以摆摆动动。这这样样，外外界界气气流流可可以以较较小小的的冲冲击击进进入入前前导导叶叶，而后改变方向进入叶轮。而后改变方向进入叶轮。中中导导叶叶 在在多多级级轴轴流流式式通通风风机机中中级级间间设设置置。它它的的作作用用是是将将前前级级叶叶轮轮的的流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。后后导导叶叶 作作用用是是将将最最后后一一级级叶叶轮轮的的出出流流方方向向转转为为接接近近轴轴向向流流出出。剩剩余余的的旋旋绕绕速速度度使使气气流流不不仅仅沿沿轴轴向向，而而且且是是沿沿螺螺线线方方向向在在扩扩散器中流动，有利于改善扩散器的工作。散器中流动，有利于改善扩散器的工作。注意：注意：（1 1）导导叶叶的的形形式式 以以前前多多采采用用圆圆弧弧形形叶叶片片。现现在在多多采采用用机机翼翼形形叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。（2 2）导导叶叶的的数数目目（前前导导叶叶、中中导导叶叶、后后导导叶叶）应应与与叶叶轮轮叶叶片片数数互互为为质质数，以避免气流通过时产生同期扰动。数，以避免气流通过时产生同期扰动。第36页，共67页，编辑于2022年，星期三3 3、进风口（集流器和整流罩）、进风口（集流器和整流罩）作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球面。流罩的型面为球面或椭球面。4 4、扩散器、扩散器作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。5 5、外壳、外壳风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。通常间隙应尽可能地减小。通常 （s s径向间隙，径向间隙，l l叶片展叶片展长）在长）在0.010.010.060.06之间。之间。第37页，共67页，编辑于2022年，星期三二）几种常用轴流式通风机二）几种常用轴流式通风机1 1、2K602K60型通风机型通风机（1 1）结构特点）结构特点（2 2）技术性能和性能曲线）技术性能和性能曲线（3 3）型号意义）型号意义2 2、2K562K56型轴流式通风机型轴流式通风机第38页，共67页，编辑于2022年，星期三三、矿用通风机的反风（一）反风的意义及要求（一）反风的意义及要求1 1、意义、意义2 2、要求、要求 煤煤矿矿安安全全规规程程规规定定：生生产产矿矿井井主主要要通通风风机机必必须须装装有有反反风风设设施施，必必须须能能在在10min10min内内改改变变巷巷道道中中的的风风流流方向。方向。当当风风流流方方向向改改变变后后，主主要要通通风风机机的的供供风风量量，不不应小于正常风量的应小于正常风量的40%40%。反反风风设设施施由由矿矿长长组组织织有有关关部部门门每每季季度度至至少少检检查查一一次次，每每年年应应进进行行1 1次次反反风风演演习习。当当矿矿井井通通风风系系统统有有较较大大变变化时，也应进行化时，也应进行1 1次反风演习。次反风演习。第39页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）离心式通风机的反风（二）离心式通风机的反风利用反风道（图利用反风道（图8 81919）（三）轴流式通风机的反风（三）轴流式通风机的反风1 1、反转反风法、反转反风法2 2、反风道反风法（、反风道反风法（图图8 82020）3 3、无反风道反风法、无反风道反风法（图图8 82121）4 4、各种反风方法的比较、各种反风方法的比较 第40页，共67页，编辑于2022年，星期三第41页，共67页，编辑于2022年，星期三第42页，共67页，编辑于2022年，星期三第43页，共67页，编辑于2022年，星期三84 通风机在网络中的工作 通风机是与一定的网络相连接而进行工作的，因此通风机本身与相应的网络构成一个完整的系统。通风机的工作状况不仅取决于通风机本身，同时也取决于网络的状况。第44页，共67页，编辑于2022年，星期三一、通风机在网络上的工作分析 通通风风机机或或以以抽抽出出方方式式工工作作，或或以以压压入入方方式式工工作作。前前者者，设设备备位位于于系系统统的的出出口口端端；后后者者，位位于于系系统统入入口口端端。设设备备在在系系统统中中的的位位置置不不同同，会不会影响其工作参数呢？会不会影响其工作参数呢？取取某某一一通通风风系系统统，假假设设通通风风机机位位于于网网络络中中部部，将将网网络络分分为为两两段段，对来流段以吸风方式工作，对出流段以压风方式工作。对来流段以吸风方式工作，对出流段以压风方式工作。第45页，共67页，编辑于2022年，星期三 如上图所示，取四个截面：如上图所示，取四个截面：截面为系统入口前未受截面为系统入口前未受到风机工作干扰的某一截面，因未受干扰，故到风机工作干扰的某一截面，因未受干扰，故V V1 1=0=0，P P1 1=Pa=Pa；截面为风机入口截面，此处全压为截面为风机入口截面，此处全压为H H2 2；截面为设备出口截面，此处全压为截面为设备出口截面，此处全压为H H3 3；截面为系截面为系统出口截面，此处风压为大气压，气流速度为气流脱离统出口截面，此处风压为大气压，气流速度为气流脱离系统的速度，即系统的速度，即P P4 4=Pa=Pa和和V V4 4=c=c。就。就和和截面，以截面，以及及和和截面之间写伯诺里方程式，得：截面之间写伯诺里方程式，得：第46页，共67页，编辑于2022年，星期三利用此两式可求得风机工作的全压利用此两式可求得风机工作的全压式中式中 h h网络中风压损失，网络中风压损失，矿井空气密度；矿井空气密度；c c气流脱离系统时的断面平均流速。气流脱离系统时的断面平均流速。此式说明风机在网络中工作时，产生的全压等于，等于网络中风压损失，与此式说明风机在网络中工作时，产生的全压等于，等于网络中风压损失，与气流脱离系统时带走的动压损失之和。通常，将通风机产生的风压气流脱离系统时带走的动压损失之和。通常，将通风机产生的风压p p称为称为全压；克服网络阻力的风压称为静压，用全压；克服网络阻力的风压称为静压，用p pj j表示，即表示，即p pj j=h=h；出口动能损失称动；出口动能损失称动压，用符号压，用符号p pd d表示，即表示，即。于是可以明显看出，风机全压与风机在网络中的位置无关第47页，共67页，编辑于2022年，星期三又因又因二、通风网络特性曲线二、通风网络特性曲线1 1、网络特性方程式、网络特性方程式（通风网络静阻力特性方程（通风网络静阻力特性方程）式中式中 S S通风网络过流面积，；通风网络过流面积，；Q Q通风网络的流量，通风网络的流量，mm3 3/s/s；R Rj j通风网络静阻力系数，通风网络静阻力系数，N N s s2 2/m/m8 8。第48页，共67页，编辑于2022年，星期三式中式中 S S4 4通风机出口过流面积，。通风机出口过流面积，。式中式中 R R通风网络全阻力系数，通风网络全阻力系数，N N s s2 2/m/m8 8。（通风网络全阻力特性方程）通风网络全阻力特性方程）第49页，共67页，编辑于2022年，星期三三、通风机工况点和工业利用区三、通风机工况点和工业利用区（一）工况点（一）工况点1 1、定义、定义2 2、工况参数、工况参数注意：网络特性曲线与风压特性曲线的对应关系。注意：网络特性曲线与风压特性曲线的对应关系。（二）工业利用区（二）工业利用区1 1、划定原则、划定原则稳定性和经济性稳定性和经济性1 1、划定方法划定方法（1 1）稳定工作条件（有且只有一个工作点）稳定工作条件（有且只有一个工作点）第50页，共67页，编辑于2022年，星期三（2 2）经济工作条件）经济工作条件第51页，共67页，编辑于2022年，星期三四、通风机的工况调节及运行四、通风机的工况调节及运行调调节节原原因因：在在矿矿井井开开采采过过程程中中，通通风风网网络络的的参参数数是是变变化化的的，为为了适应这种变化，通风机的工况应具有可调节性。了适应这种变化，通风机的工况应具有可调节性。调调节节途途径径：一一是是改改变变网网络络特特性性曲曲线线调调节节法法；二二是是改改变变通通风风机机特特性曲线调节法。性曲线调节法。（一）改变网络特性曲线调节法（一）改变网络特性曲线调节法1 1、闸门调节、闸门调节（1 1）调节原理及方法）调节原理及方法注意：闸门调节不节能。注意：闸门调节不节能。（2 2）适用范围及特点）适用范围及特点设设备备简简单单，调调整整容容易易而而均均匀匀。但但有有附附加加能能量量损损失失。只只能能作为一种暂时的应急方法使用。作为一种暂时的应急方法使用。2 2、串并联巷道、串并联巷道 第52页，共67页，编辑于2022年，星期三第53页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）改变通风机特性曲线调节法（二）改变通风机特性曲线调节法1、改变叶轮转速调节法（1）调节原理比例定律：（2）调节方法1）阶段调节2）无级调节注意：转速不能超过叶轮圆周速度允许值。第54页，共67页，编辑于2022年，星期三第55页，共67页，编辑于2022年，星期三（3）应用范围及特点1）特点 调节范围较宽，在网络特性不变的情况调节时，效率不变。阶段性调速的调节机构简单，但必须在停机时操作；无级调速机构复杂投资大，但调节性能好，节电效果明显，其投资很快可以得到补偿，且能在不停机情况下完成调节工作。2）应用范围2、改变叶片安装角调节法（1）调节原理第56页，共67页，编辑于2022年，星期三（2 2）调节方法）调节方法1 1）停机调节）停机调节方法：人工和机构方法：人工和机构2 2）动叶调节）动叶调节调节原理调节原理 平衡抵消闭合力矩。平衡抵消闭合力矩。调节机构调节机构 油压式、机械式、电气式油压式、机械式、电气式（3 3）特点及适用范围）特点及适用范围 停停机机调调节节叶叶片片安安装装角角的的机机构构简简单单，理理论论上上可可以以实实现现无无级级调调节节，但但由由于于必必须须停停机机操操作作，实实际际上上只只能能做做到到阶阶段段调调节节，调调节节范围较宽，调节中效率有所变化。范围较宽，调节中效率有所变化。动动叶叶调调节节的的调调节节机机构构比比较较复复杂杂，可可在在不不停停机机情情况况下下完完成成操操作作并并实实现现无无级级调调节节。调调节节范范围围广广，而而且且可可以以得得到到覆覆盖盖全全调调节节范范围围的的特特性性，调节时效率有所变化。采用这种机构便于实现自动化。调节时效率有所变化。采用这种机构便于实现自动化。广泛应用于轴流式通风机的调节中。广泛应用于轴流式通风机的调节中。第57页，共67页，编辑于2022年，星期三第58页，共67页，编辑于2022年，星期三（2 2）调节方法）调节方法1 1）离心式通风机的前导器）离心式通风机的前导器2 2）轴流式通风机的前导器）轴流式通风机的前导器（3 3）特点及适用范围）特点及适用范围前导器调节法调节的机构比较简单，可以在不停机的情况下前导器调节法调节的机构比较简单，可以在不停机的情况下完成操作，通常只能达到阶段调节的目的，在网络特性不完成操作，通常只能达到阶段调节的目的，在网络特性不变的情况下调节时，效率有所变化。由于调节范围比较窄，变的情况下调节时，效率有所变化。由于调节范围比较窄，作为其它阶段性调节的补充较为适宜。作为其它阶段性调节的补充较为适宜。3 3、前导器调节法、前导器调节法（1 1）调节原理）调节原理第59页，共67页，编辑于2022年，星期三4 4、改变轴流式通风机级数和叶轮叶片数调节法、改变轴流式通风机级数和叶轮叶片数调节法（1 1）调节原理）调节原理（2 2）调节方法）调节方法注意：改变叶片数目后，叶轮的平衡问题。注意：改变叶片数目后，叶轮的平衡问题。（3 3）特点及适用范围）特点及适用范围 不不需需要要另另外外附附加加机机构构，需需要要在在停停机机情情况况下下操操作作。只只能能实实现现阶阶段段调调节节，可可调调范范围围窄窄，效效率率也也有有所所变变化化，可可以以作为辅助的调节措施。作为辅助的调节措施。第60页，共67页，编辑于2022年，星期三五、通风机的联合工作五、通风机的联合工作 当一台通风机不能满足矿井通风要求时，可以将当一台通风机不能满足矿井通风要求时，可以将多台通风机同时在网络上工作，增加系统的风量或提多台通风机同时在网络上工作，增加系统的风量或提高风压，满足矿井通风要求。这种多台通风机在一个高风压，满足矿井通风要求。这种多台通风机在一个网络上同时工作称为通风机的联合工作。联合工作的网络上同时工作称为通风机的联合工作。联合工作的基本方式为串联和并联。基本方式为串联和并联。第61页，共67页，编辑于2022年，星期三（一）通风机的串联工作（一）通风机的串联工作1 1、串联工作的任务、串联工作的任务增加风压增加风压2 2、串联工作的特点、串联工作的特点两台风机的风量相等，风压为两台风机在该流量下的风压之和。两台风机的风量相等，风压为两台风机在该流量下的风压之和。3 3、串联工况点、串联工况点（1 1）构造等效风机）构造等效风机按照按照“相同流量下，风压相加相同流量下，风压相加”的原则。的原则。（2 2）求等效风机的特性曲线）求等效风机的特性曲线（3 3）等效工况点）等效工况点（4 4）串联效果）串联效果 注意：两台风机串联后并不都是增加风压。一般是对于网络注意：两台风机串联后并不都是增加风压。一般是对于网络阻力较大的系统，串联效果较好。阻力较大的系统，串联效果较好。第62页，共67页，编辑于2022年，星期三第63页，共67页，编辑于2022年，星期三（二）通风机的并联工作（二）通风机的并联工作1 1、并联工作的任务、并联工作的任务增加风量增加风量2 2、并联工作特点、并联工作特点两两台台风风机机产产生生的的风风压压相相等等，都都等等于于克克服服网网络络阻阻力力所所需需的的风风压压，通通过过网网络络的风量等于两风机风量之和。的风量等于两风机风量之和。3 3、并联工况点、并联工况点（1 1）构造等效风机）构造等效风机按照按照“等风压下，流量相加等风压下，流量相加”的原则。的原则。（2 2）求等效风机的特性曲线）求等效风机的特性曲线（3 3）等效工况点）等效工况点（4 4）并联效果）并联效果 注意：两台风机并联后并不都是增加风量。一般是对于注意：两台风机并联后并不都是增加风量。一般是对于网络阻力较小的系统，并联效果较好；两台风机并联后运转网络阻力较小的系统，并联效果较好；两台风机并联后运转的稳定性。的稳定性。第64页，共67页，编辑于2022年，星期三第65页，共67页，编辑于2022年，星期三六、通风机的运行与使用六、通风机的运行与使用1 1、起起动动前前的的检检查查 通通风风机机起起动动前前要要进进行行全全面面检检查查，从从传传动动部部分分开开始始，检检查查联联轴轴节节、皮皮带带、螺螺栓栓连连接接及及焊焊接接部部分分是是否否牢牢固固；轴轴承承部部分分润润滑滑油油量量是是否否合合适适；检检查查各各风风门门的的关关开开程程度度是是否否合合乎乎要要求求；各各测测量量仪仪表表是是否否齐齐全全；最后关闭所有检查孔，才能启动。最后关闭所有检查孔，才能启动。2 2、起动工况的选择、起动工况的选择（1 1）原则）原则1 1）功率最低处；）功率最低处；2 2）尽量避免出现不稳定现象。）尽量避免出现不稳定现象。（2 2）起动工况的选择）起动工况的选择1 1）离心式通风机）离心式通风机 闸门完全关闭闸门完全关闭2 2）轴流式通风机）轴流式通风机闸门半开或全开闸门半开或全开第66页，共67页，编辑于2022年，星期三3 3、试运转、试运转4 4、运转期间的维护、运转期间的维护（1 1）保持机房和通风设备的整洁；）保持机房和通风设备的整洁；（2 2）定定时时检检查查各各轴轴承承的的润润滑滑油油量量和和轴轴承承温温度度，若若是是滑滑动动轴轴承承，还还应应检检查查油油环环带带油油情情况况，油油质质是是否否清清洁洁。轴轴承承温温度度一一般般不不应应超超过过6060，超超过过此此温温度度，超超温温自自动动信信号器能及时发出信号；号器能及时发出信号；（3 3）应应经经常常观观察察电电流流表表和和测测压压仪仪表表的的读读数数，并并定定时时记记入入记录本中；记录本中；（4 4）要要注注意意通通风风机机的的振振动动和和各各部部分分螺螺帽帽的的拧拧紧紧程程度度，如如发发现现有有异异常常振振动动和和响响声声要要及及时时向向矿矿井井主主管管人人员员报报告告，必要时应迅速开动备用通风机，停车检修。必要时应迅速开动备用通风机，停车检修。第67页，共67页，编辑于2022年，星期三