矿井通风设备精.ppt
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1、矿井通风设备第1页,本讲稿共115页第第3 3章章 矿井通风设备矿井通风设备3-1 3-1 概概 述述 煤矿生产是井下作业。井下空气中含有爆煤矿生产是井下作业。井下空气中含有爆炸性气体和有毒气体,如沼气炸性气体和有毒气体,如沼气(CH(CH4 4)、一氧化碳、一氧化碳(CO)(CO)、二氧化碳、二氧化碳(CO(CO2 2)、硫化氢、硫化氢(H(H2 2S)S)、二氧化、二氧化氮氮(NO(NO2 2)等,同时井下还飞扬着易于爆炸的煤等,同时井下还飞扬着易于爆炸的煤尘;而且随着开采深度的增加,气温也要逐渐尘;而且随着开采深度的增加,气温也要逐渐升高。这些因素对于井下工作人员的身体健康升高。这些因素
2、对于井下工作人员的身体健康和矿井的安全生产都是极为不利的。和矿井的安全生产都是极为不利的。一、矿井通风设备的作用一、矿井通风设备的作用第2页,本讲稿共115页3-1 3-1 概概 述述一、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、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,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。改善劳动条件,保证安全生产。二、矿井通风设备的组成二、矿井通风设备的组成 矿井通风设备包括通风机、电气设备、矿井通风设备包括通风机、电气设备、扩散器及反风装置等。扩散器及反风装置等。第3页,
3、本讲稿共115页抽出式(我国常采用)和压入式抽出式(我国常采用)和压入式3-1 3-1 概概 述述三、矿井通风方法及方式三、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自然通风自然通风:机械通风机械通风:规程规定规程规定:每个矿井必须采用每个矿井必须采用2 2、主通风设备的工作方式、主通风设备的工作方式矿井通风方式示意图矿井通风方式示意图(a)(a)压入式通风;压入式通风;(b)(b)抽出式通风抽出式通风第4页,本讲稿共115页四、通风机的工作原理四、通风机的工作原理1 1、通风机的分类、通风机的分类通风机按服务范围分通风机按服务范围分通风机按服务范围分通风机按服务范围分:主要
4、通风机(它负责全矿井或某一区域通风主要通风机(它负责全矿井或某一区域通风任务)任务)局部通风机(它负责掘进工作面或加强采局部通风机(它负责掘进工作面或加强采煤工作面通风)煤工作面通风)按气体在叶轮内部流动方向分:按气体在叶轮内部流动方向分:离心式通风机离心式通风机轴流式通风机轴流式通风机第5页,本讲稿共115页离心式通风机的工作原理离心式通风机的工作原理第6页,本讲稿共115页轴流式通风机的工作原理轴流式通风机的工作原理第7页,本讲稿共115页1 1、风量(流量)(、风量(流量)(Q Q)单位:单位:m m3 3/s/s、m m3 3/min/min、m m3 3/h/h五、通风机的性能参数五
5、、通风机的性能参数2 2、风压(、风压(H H)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/)(3 3)全压()全压(H H):指单位体积的气体流过通风机后所获得的):指单位体积的气体流过通风机后所获得的总能量。总能量。(1 1)静压()静压(H Hj j):指单位体积的气体流过通风机后所获):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)得的压力能(即压力势能)(2 2)动压()动压(H Hd d):指单位体积的气体流过通风机后所):指单位体积的气体流过通风机后所获得的动能。获得的动能。第8页,本讲稿共115页3 3、功率、功率
6、(1 1)轴功率()轴功率(N N):单位):单位kWkW。(2 2)有效功率()有效功率(NxNx):指单位时间内气体从指单位时间内气体从通风机获得的能量。通风机获得的能量。五、通风机的性能参数五、通风机的性能参数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指通风机的有效功率与轴功率之比。功率之比。第9页,本讲稿共115页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。(2 2)静效率()静效率(jj)指在上式中如果用静压代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。替全压,则所得的效率称为静效率
7、。五、通风机的性能参数五、通风机的性能参数第10页,本讲稿共115页六、矿井对通风设备的要求六、矿井对通风设备的要求 1 1、煤矿安全规程对主要通风机的要求、煤矿安全规程对主要通风机的要求 规程第规程第121121条规定:条规定:矿井必须采用机械通风。矿井必须采用机械通风。要求如下:要求如下:(1)(1)主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口必须封闭严密,其外部漏风率在无提升设备时不必须封闭严密,其外部漏风率在无提升设备时不得超过得超过5%5%,有提升设备时不得超过,有提升设备时不得超过1515。(2)(2)必须保证主要通风机连续运转。必须保证主要
8、通风机连续运转。(3)(3)必须安装必须安装2 2套同等能力的主要通风机装置,其中套同等能力的主要通风机装置,其中1 1套作套作备用,备用通风机必须能在备用,备用通风机必须能在10 min10 min内开动。在建井期内开动。在建井期间可安装间可安装1 1套通风机和套通风机和1 1部备用电动机。生产矿井现有部备用电动机。生产矿井现有的的2 2套不同能力的主要通风机,在满足生产要求时,可套不同能力的主要通风机,在满足生产要求时,可继续使用。继续使用。第11页,本讲稿共115页六、矿井对通风设备的要求六、矿井对通风设备的要求(4)(4)严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风使用。严禁采用局部通风机或
9、风机群作为主要通风使用。(5)(5)装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防爆门装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防爆门每每6 6个月检查维修个月检查维修1 1次。次。(6)(6)至少每月检查至少每月检查1 1次主要通风机。改变通风机转数或叶片次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时,必须经矿技术负责人批准。角度时,必须经矿技术负责人批准。(7)(7)新安装的主要通风机投入使用前,必须进行新安装的主要通风机投入使用前,必须进行1 1次通风次通风机性能测定和试运转工作,以后每机性能测定和试运转工作,以后每5 5年至少进行年至少进行1 1次次性能测定。性能测定。1 1、煤矿安全规程对主要通风机
10、的要求、煤矿安全规程对主要通风机的要求 要求如下:要求如下:第12页,本讲稿共115页六、矿井对通风设备的要求六、矿井对通风设备的要求第第122122条规定:条规定:生产矿井主要通风机必须装有反风设施,生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在并能在1 0 min1 0 min内改变巷道中的风流方向,当风流方向内改变巷道中的风流方向,当风流方向改变后,主要通风机的供风量不应小于正常供风量的改变后,主要通风机的供风量不应小于正常供风量的4040。第第123123条规定:条规定:严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度
11、计等仪表,还必必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表,还必须有直通矿调度室的电话,并有反风操作系统图、司机岗位责须有直通矿调度室的电话,并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责,司机任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责,司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内;发现异常,立应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内;发现异常,立即报告。即报告。1 1、煤矿安全规程对主要通风机的要求、煤矿安全规程对主要通风机的要求 第13页,本讲稿共115页六、矿井对通风设备的要求六、矿井对通风设备的要求2 2、对通风机的其他要求、对通风机的其他要求
12、 为保证矿井的安全生产,通风机必须安全、可靠地运为保证矿井的安全生产,通风机必须安全、可靠地运行。在选择通风机时,应根据矿井的实际情况行。在选择通风机时,应根据矿井的实际情况选择性能可选择性能可靠、工作稳定的通风设备靠、工作稳定的通风设备,以保证能向矿井输送足够的,以保证能向矿井输送足够的风量和风压。通风设备是矿井设备中耗电较大的设备,风量和风压。通风设备是矿井设备中耗电较大的设备,不仅要选择高效风机不仅要选择高效风机,而且,而且在运行中要对风机进行合理的调在运行中要对风机进行合理的调节节,使之在高效工况下运行,要求运转效率不应低于最高,使之在高效工况下运行,要求运转效率不应低于最高效率的效率
13、的0.850.850.90.9倍。倍。为保证通风机安全、可靠地运行,除严格执行煤为保证通风机安全、可靠地运行,除严格执行煤矿安全规程对通风设备的要求外,还应矿安全规程对通风设备的要求外,还应建立健全设备维建立健全设备维护保养制度护保养制度。建立健全日常维护与定期检修制度,明确其内。建立健全日常维护与定期检修制度,明确其内容,严格按制度执行,容,严格按制度执行,并做好维护与检修记录。并做好维护与检修记录。第14页,本讲稿共115页3-2 3-2 通风机的构造及反风装置通风机的构造及反风装置 一、离心式通风机的构造一、离心式通风机的构造第15页,本讲稿共115页3-2通风机的构造及反风装置通风机的
14、构造及反风装置 一、离心式通风机的构造一、离心式通风机的构造第16页,本讲稿共115页3-2 3-2 通风机的构造及反风装置通风机的构造及反风装置叶轮的叶片数目: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,关,通过试验可以找到某一最佳值,472472和和473473模型模型机的叶轮叶片数目均为机的叶轮叶片数目均为1010片。片。一、离心式通风机的构造一、离心式通风机的构造(一)(一)4-72-114-72-11型离心式通风机型离心式通风机 离心式通风机的主要由叶轮、集流器(进风口)、离心式通风机的主要由叶轮、集流器(进风口)、
15、外壳和传动部分组成。外壳和传动部分组成。1 1、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。用于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风机。多采用后弯曲机翼形叶片。双曲线型前盘和平板型的后多采用后弯曲机翼形叶片。双曲线型前盘和平板型的后盘。盘。472472和和473473模型机叶片安装角一致,均为模型机叶片安装角一致,均为4545。)。)第17页,本讲稿共115页第18页,本讲稿共115页作用:作用:作用:作用:是汇集从叶轮流出的气流,并输送到外壳的是汇集从叶轮流出的气流,并输送到外壳的是汇集从叶轮流出的气流
16、,并输送到外壳的是汇集从叶轮流出的气流,并输送到外壳的出口。出口。出口。出口。形状:形状:形状:形状:外壳的截面呈螺旋状。外壳的截面呈螺旋状。外壳的截面呈螺旋状。外壳的截面呈螺旋状。No16No16No16No16和和和和No20No20No20No20的机壳为的机壳为的机壳为的机壳为三开式结构,上下部分可分开,上半部分左右又可三开式结构,上下部分可分开,上半部分左右又可三开式结构,上下部分可分开,上半部分左右又可三开式结构,上下部分可分开,上半部分左右又可以分开。各部分间用螺栓联接。以分开。各部分间用螺栓联接。以分开。各部分间用螺栓联接。以分开。各部分间用螺栓联接。2 2 2 2、外壳(螺壳
17、)、外壳(螺壳)、外壳(螺壳)、外壳(螺壳)一、离心式通风机的构造一、离心式通风机的构造(一)(一)4-72-114-72-11型离心式通风机型离心式通风机第19页,本讲稿共115页 集集流流器器的的作作用用是是保保证证气气流流平平稳稳地地进进入入叶叶轮轮,使使叶叶轮轮得得到到良良好好的的进进气气条条件件。常常用用的的是是锥锥弧弧形形的的,它它的的前前半半部部分分是是圆圆锥锥形形的的收收敛敛段段,后后部部是是近近似似双双曲曲线线的的扩扩散散段段,前前后后两两段段之之间间的的过过度度段段,是是收收敛敛度度较较大大的的喉喉部部。气气流流进进入入这这种种集集流流器器后后,首首先先是是缓缓慢慢加加速速
18、,在在喉喉部部形形成成高高速速气气流流,而而后后又又均均匀匀扩扩散散,均均匀匀地地充充满满整整个个叶叶轮轮流流道道。集集流流器器的的喉喉部部形形状状和和喉喉部部直直径径,对对风风机机效效率率有有较较大大影影响响。集集流流器器与与叶叶轮轮入入口口部部分分之之间间的的间间隙隙形形式式和和大大小小,对对容容积积损损失失和和流流动动损损失失有有重重要要影影响响。472472和和447373模模型型机机采采用用径径向向间间隙隙,通通过过这这种种间间隙隙的的泄泄漏漏气气流流方方向向,与与主主气气流流方方向向一一致致,不不会会干干扰扰主主气气流流。此此外外,为为了了减减少少容容积积损损失,在工艺允许的条件下
19、,应尽可能采用较小的间隙尺寸。失,在工艺允许的条件下,应尽可能采用较小的间隙尺寸。3 3、集流器(进风口)、集流器(进风口)第20页,本讲稿共115页4 4、传动部分、传动部分4-72-114-72-11型型No.1 6No.1 6和和N0.20N0.20为矿井常用的两种通风机,为矿井常用的两种通风机,采用采用B B式传动。轴承装有温度计,采用黄油润滑。式传动。轴承装有温度计,采用黄油润滑。离心风机传动结构型式离心风机传动结构型式 4-72-114-72-11型通风机的旋向有两种,即型通风机的旋向有两种,即“右旋右旋”和和“左左旋旋”。AA无轴承箱;无轴承箱;BB悬悬臂臂支支撑撑,皮皮带带传传
20、动动,带带轮轮在在支支撑撑点点中部;中部;CC悬臂皮带;悬臂皮带;DD悬臂联轴节;悬臂联轴节;EE中间皮带;中间皮带;FF中间联轴节。中间联轴节。第21页,本讲稿共115页5 5、出风口、出风口4-72-114-72-11型型No.2.8No.2.81212的的9 9种通风机的出风口,厂家种通风机的出风口,厂家均制作成一种形式,使用时可安装成任何需要的位置,定均制作成一种形式,使用时可安装成任何需要的位置,定货时必须要注明。货时必须要注明。No.16No.16和和No.20No.20两种通风机出风口有三种固定位两种通风机出风口有三种固定位置,即右置,即右OO、右、右9090、右、右180180
21、和左和左00、左、左9090、左、左180180。这两种通风机的出风口位置不能调整,定货时应这两种通风机的出风口位置不能调整,定货时应予注明。予注明。右180第22页,本讲稿共115页47211No.20 B 47211No.20 B 右右909044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11表示叶轮进风方式,单侧进风。表示叶轮进风方式,单侧进风。11表示设计序号;表示设计序号;No.20No.20机号;叶轮直径除以机号;叶轮直径除以100100BB传动方式;传动方式;右右叶轮旋向;叶轮旋向;9090出风口位置。出风口位置。6 6、型号意义、型号意义第2
22、3页,本讲稿共115页 (二二)G4-73-11)G4-73-11型离心式通风机型离心式通风机 G4-73-11 G4-73-11型通风机主要是为锅炉通风设计的,单侧进型通风机主要是为锅炉通风设计的,单侧进风,主要用于锅炉通风,也可用于中、小型矿井的通风。风,主要用于锅炉通风,也可用于中、小型矿井的通风。它主要由叶轮、机壳、进风口、前导器和传动部分组成。它主要由叶轮、机壳、进风口、前导器和传动部分组成。1 1叶轮叶轮 叶轮由叶轮由1212个后弯机翼形叶片、弧锥形前盘和平板形个后弯机翼形叶片、弧锥形前盘和平板形后盘组成,并经静、动平衡校正,运转平稳,噪音低,后盘组成,并经静、动平衡校正,运转平稳
23、,噪音低,全压效率高,可达全压效率高,可达9393。2 2机壳机壳 机壳用普通钢板焊接而成,并制成三种不同形式,机壳用普通钢板焊接而成,并制成三种不同形式,No.8No.81212为整体焊接形式,为整体焊接形式,No.14No.141616为二开式。为二开式。No.18No.182828为三为三开式。开式。第24页,本讲稿共115页G4-73-11G4-73-11型离心式通风机的结构图型离心式通风机的结构图1-1-机壳;机壳;2-2-前导器;前导器;3-3-进风口;进风口;4-4-叶轮;叶轮;5-5-轴;轴;6-6-出风口出风口 (二二)G4-73-11)G4-73-11型离心式通风机型离心式
24、通风机 第25页,本讲稿共115页4 4传动部分传动部分 传动部分由轴、轴承、联轴器等组成。传动部分由轴、轴承、联轴器等组成。G4G473731 1型通风机的传动方式为型通风机的传动方式为D D式传动,即弹性联轴器式传动,即弹性联轴器传动,传动效率较高。传动,传动效率较高。5 5型号意义型号意义 (二二)G4-73-11)G4-73-11型离心式通风机型离心式通风机 以以G47311G47311型型No.25DNo.25D右右9090为例为例GG锅炉通风机;锅炉通风机;其它型号意义同前。其它型号意义同前。第26页,本讲稿共115页(三三)K47301)K47301型通风机简介型通风机简介 K4
25、73K473一一0101型离心式通风机是为大型矿井通风设型离心式通风机是为大型矿井通风设计生产的大风量通风机,双侧进风,有计生产的大风量通风机,双侧进风,有4 4个机号:个机号:NoNo2525、NoNo2828、NoNo3232、NoNo3838。主要部件:叶轮。主要部件:叶轮由前盘、中盘和中盘两侧各卫由前盘、中盘和中盘两侧各卫2 2个后弯机翼形叶片组个后弯机翼形叶片组成,并焊接成整体;传动轴为实心短轴,两端用滚成,并焊接成整体;传动轴为实心短轴,两端用滚动轴承支承,轴两端均可与电动机连接;机壳上部动轴承支承,轴两端均可与电动机连接;机壳上部用钢板焊接而成,下部由混凝土制成;进风口为收用钢板
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