第三篇矿井通风设备.pptx

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1、 2 2、矿井通风方法：、矿井通风方法：自然通风、机械通风自然通风、机械通风 自然通风：自然通风：利用井下井上空气温度不同及井口压差形成的。利用井下井上空气温度不同及井口压差形成的。特点：特点：1 1）压差小，不稳定；）压差小，不稳定；2 2）受季节、气候、环境影响大）受季节、气候、环境影响大 煤矿安全规定：煤矿安全规定：矿井必须采用机械通风矿井必须采用机械通风第1页/共115页 机械通风：机械通风：利用风机产生风压形成的。利用风机产生风压形成的。矿井通风方式：矿井通风方式：抽出式、压入式抽出式、压入式抽出式通风：将通风机安设在出风井井口附近，并利用风硐与出风井连接。在风机开动后，风硐中的空气

2、被抽出产生负压，空气从进风井流入井下，经出风井排出，又称负压通风。第2页/共115页压入式通风：将通风机安设在进风井井口附近，并利用风硐与进风井连接，通风机运转后，地面空气被压入井下，经出风井排出，又称正压通风。两种通风方式的比较：抽出式比较安全一般采用抽出式通风方式第3页/共115页3、矿井通风系统1）中央并列式：进风井和出风井并列在井田的中央。2）中央分列式：进风井位于井田中央，出风井位于上部井田边界3）两翼对角式：进风井位于井田中央，两个出风井分别位于井田的两翼边界4）分区对角式：进风井位于井田中央，出风井位于各采区边界混合式第4页/共115页中央式的优缺点优点：总回风巷可以随采区开采逐

3、步开掘，缩短建井工期；井筒数目少，风机少，管理容易；反风容易 缺点：通风线路长，巷道阻力逐步增加 随着巷道阻力增加，风机的工作效率难以保证；矿井总进风和总回风风流方向相反，容易漏风。注：对角式的优缺点与中央式相反第5页/共115页4、矿井通风设备及其要求矿井通风设备包括通风机、电气设备、扩散器及反风装置等。矿井通风设备分主通风设备、局部通风设备、分区通风设备第6页/共115页矿井主要风设备的要求安装在地面，装有风机的井口必须封闭严密；必须设有两台风机，其中一台备用，且备用风机须能在10min内启动；设置两条专用供电线路须有反风装置或反风能力装有主通风机的出风井口必须装防爆门主通风机因检修、停电

4、等原因需停机时，必须制定停风措施，并经批准噪声应控制在国家标准范围内通风系统应有较高的效率尽可能采用自动控制装置第7页/共115页5、煤矿安全规程对矿井内污浊空气的有关规定矿井内空气中氧气浓度不得低于20%有人的井巷CO2浓度不得高于0.5%，总回风流中CO2浓度不得高于1%按体积计算矿井内CO浓度不得高于0.0024%，按重量计算不得超过0.03mg/L。爆破后通风机连续运转条件下，CO浓度降至0.02%时才可以进入工作面；井下空气中氮氧化物浓度不得超过0.00025%井下空气中硫化氢浓度不得超过0.00066%井下空气中二氧化碳浓度不得超过0.00050%作业场所中空气中粉尘允许浓度：含游

5、离二氧化矽大于10%者，不得超过2mg/m3；小于10%者，不得超过10mg/m3 采掘工作面的空气温度不得超过26C机电设备硐室的空气温度不得超过30C第8页/共115页 1、风机的分类：1）按气流的流动方向分：离心式、轴流式、混流式2）按作用和安装形式分：主通风机、局部通风机3）按容积的变化方式分：往复式、回转式4）按风机的出口压力分：通风机：出口压强（表压）不大于15kPa，压缩比为11.15；低压风机：全压小于1000Pa中压风机：全压10003000Pa高压风机：全压300015000Pa5）按进风口数目分：单侧吸入、双侧吸入6）按叶片结构形式分：机翼型叶片、直接型叶片、弧形叶片第二

6、节 矿井通风机的工作原理第9页/共115页第10页/共115页2、通风机的工作原理通风机的工作原理（一）离心式通风机的工作原理（一）离心式通风机的工作原理 1 1）组成：叶轮、机轴、进风口、前导器、）组成：叶轮、机轴、进风口、前导器、螺线形机壳、锥形扩散器等。螺线形机壳、锥形扩散器等。2 2）工作原理）工作原理 离心通风机工作时，动力机离心通风机工作时，动力机(主要是电主要是电动机动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在动力作用，气体压力和速度得以

7、提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。排出。第11页/共115页（二）轴流式通风机的工作原理（二）轴流式通风机的工作原理 1 1）组成：叶轮、机轴、集流器、流线体、）组成：叶轮、机轴、集流器、流线体、圆筒形外壳、整流器、环形扩散器等。圆筒形外壳、整流器、环形扩散器等。2 2）工作原理）工作原理 轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出。沿轴向排出。（三）

8、离心式通风机与轴流式通风机的区别（三）离心式通风机与轴流式通风机的区别 离心式通风机中的空气沿轮的轴向进离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径径向向出，出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向轴流式通风机中的空气沿轮的轴向进进轴向轴向出。出。第12页/共115页第13页/共115页第14页/共115页第15页/共115页（四）离心式通风和轴流式通风的比较1）结构方面轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；轴流式风机结构复杂，维修较困难；轴流式风机噪声大，需安装消声措施；2）效率方面 离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式；3）通风机调节方面 轴流式风机调节方

9、法多，经济性好；离心式较差。4）特性方面 轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心式则相反；5）启动方式 轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭闸门启动，以减小启动负荷。第16页/共115页三、通风机的主要性能参数（指标准状态下的性能）1、风量（流量）（Q）单位时间通风机输送的空气的体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h2、风压（H）通风机的风压分为静压、动压和全压。单位为Pa（N/）（1）静压（Hs）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）。也指通风机的有效压力，占全压的80%90%。Hs=Hs 2-Hs

10、 1（2）动压（Hd）指单位体积的气体流过通风机后所获得的动能。Hd=Hd2 Hd1（3）全压（H）指单位体积的气体流过通风机后所获得的总能量。H=Hs+Hd=H2-H1第17页/共115页3、功率：单位KW（1）有效功率指单位时间内气体从通风机获得的能量。全压有效功率（Px）压力用全压表示时的有效功率。静压有效功率（Pxs）压力用静压表示时的有效功率。第18页/共115页（3）轴功率（P）通风机的输入功率。（4）配套电机功率（Pd）PdkP k电机容量储备系数第19页/共115页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指通风机的有效功率与轴功率之比。率之比。（

11、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。第20页/共115页5、转速（n）指风机叶轮每分钟的转数。单位为r/min。6、比转速（ns）是反映通风机Q、P和n等之间关系的综合特性参数。相似通风机的比转数相同。第21页/共115页 第三节 通风机的特性曲线（一）离心式通风机的个体特性曲线1、理论风压方程式第22页/共115页理论全压与理论流量特性方程理论全压与理论流量特性方程第23页/共115页 2 2、理论风压特性曲线、理论风压特性曲线（1 1）H-QH-Q全压特性曲线全压特性曲线（2 2）HHS

12、 S-Q-Q静压特性曲线静压特性曲线（3 3）P-QP-Q功率特性曲线功率特性曲线（4 4）-Q-Q效率特性曲线效率特性曲线（5 5）S S-Q-Q静压效率特性曲线静压效率特性曲线 3、影响理论风压的因素（1）结构尺寸（D2）（2）运转工况（n）（3）叶片型式（前向、径向、后向）第24页/共115页（二）轴流式通风机的个体特性曲线1、轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形1）气流在叶轮中的流动（1）基元环（2）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“t”表示。安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“”表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。第25页

13、/共115页2）速度三角形第26页/共115页2 2、轴流式通风机基本方程式、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等于输出功率：等于输出功率：第27页/共115页 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：量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时（当c1u与u同向时取“-”，c1u与u反向时取“+”）第28页/共115页2）轴流式通风

14、机基本方程式轴流式通风机基本方程式u任一半径处的圆周速度 第29页/共115页3、轴流式通风机实际特性1）轴流式通风机的损失（1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；（2）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；（3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；（4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；（5）传动时的机械损失。2）实际特性曲线它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。第30页/共115页第31页/共115页 3 3、通风机的类型特性曲线、通风机的类型特性曲线 同类型风机：满足几何相似、运动相似、动力相似的风机。同类型风机：满足几何相似、运动相

15、似、动力相似的风机。1 1）类型系数）类型系数（1 1）风压系数）风压系数第32页/共115页第33页/共115页（2）流量系数第34页/共115页（3 3）功率系数）功率系数第35页/共115页2）通风机的类型特性通风机的类型特性（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 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；线；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；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

16、36页/共115页第37页/共115页 第四节 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38页/共115页一、通风机在网路中的工作分析第39页/共115页二、通风网络特性曲线和等积孔二、通风网络特性曲线和等积孔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

17、N s s2 2/m/m8 8。R R通风网络阻力系数，通风网络阻力系数，NsNs2 2/m8/m8第40页/共115页2、等积孔在假想薄壁上设一面积为S的理想孔口，通过此孔的风量等于网路风量，孔口两侧的压差等于网路阻力。左式中：=0.65流量系数H孔口两侧的压差空气密度取1.2kg/m3取=0.65，=1.2kg/m3第41页/共115页 三、通风机工况点和工业利用区（一）工况点1、定义（全压工况、静压工况）2、工况参数注意：网络特性曲线与风压特性曲线的对应关系。（二）工业利用区1、划定原则：稳定性和经济性2、划定方法（1）稳定工作条件（有且只有一个工作点）喘振现象（2 2）经济工作条件）经

18、济工作条件（3 3）工业利用区）工业利用区第42页/共115页三、通风机的工况调节及运行 调节原因：在矿井开采过程中，通风网络的参数是变化的，为了适应这种变化，通风机的工况应具有可调节性。调节途径：一是改变网络特性曲线调节法；二是改变通风机特性曲线调节法。（一）改变网络特性曲线调节法出口节流闸门调节（1）调节原理及方法 注意：闸门调节不节能。（2）适用范围及特点 设备简单，调整容易而均匀。但有附加能量损失。只能作为一种暂时的应急方法使用。第43页/共115页第44页/共115页（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：更换皮带轮或电

19、机2）无级调节：调速型液力偶合器或串激调速电机注意：转速不能超过叶轮圆周速度允许值。第45页/共115页第46页/共115页（3）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、改变叶片安装角调节法（只适用于轴流式风机）（1）调节原理第47页/共115页（2）调节方法1）停机调节：方法：人工和机构2）运行调节（3）特点及适用范围 停机调节叶片安装角的机构简单，理论上可以实现无级调节，但由于必须停机操作，实际上只能做到阶段调节，调节

20、范围较宽，调节中效率有所变化。运行调节的调节机构比较复杂，可在不停机情况下完成操作并实现无级调节。调节范围广，而且可以得到覆盖全调节范围的特性，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。第48页/共115页第49页/共115页（2）调节方法1）离心式通风机的前导器2）轴流式通风机的前导器（3）特点及适用范围 前导器调节法调节的机构比较简单，调整均匀，比较经济，可以在不停机的情况下完成操作，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。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50页/共115页4、改变轴流式通风机级数和叶轮叶片

21、数调节法（1）调节原理（2）调节方法注意：改变叶片数目后，叶轮的平衡问题。（3）特点及适用范围 不需要另外附加机构，需要在停机情况下操作。只能实现阶段调节，可调范围窄，效率也有所变化，可以作为辅助的调节措施。第51页/共115页五、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，增加系统的以将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网络上同时工作称为通风机的联合通风机在一个网络上同时工作称为通风机的联合工

22、作。联合工作的基本方式为串联和并联。工作。联合工作的基本方式为串联和并联。第52页/共115页（一）通风机的串联工作1、串联工作的任务：增加风压2、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。3、串联工况点 （1）构造等效风机 按照“相同流量下，风压相加”的原则。（2）求等效风机的特性曲线 （3）等效工况点 （4）串联效果 注意：两台风机串联后并不都是增加风压。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，串联效果较一般是对于网络阻力较大的系统，串联效果较好。好。第53页/共115页第54页/共115页（二）通风机的并联工作1、并联工作的任务：

23、增加风量2、并联工作特点 两台风机产生的风压相等，都等于克服网络阻力所需的风压，通过网络的风量等于两风机风量之和。3、并联工况点 （1）构造等效风机 按照“等风压下，流量相加”的原则。（2）求等效风机的特性曲线 （3）等效工况点 （4）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的稳定性。运转的稳定性。第55页/共115页第56页/共115页第二章 通风机的构造及反风装置 第一节 离心式通风机的构造与分类一、4-72-11型离心式通风

24、机（一）结构 离心式通风机的结构由叶轮、主轴、集流器（进风口）和外壳、传动部分等。1、叶轮组成：由前盘面、后盘面和叶片组成。叶型：由前盘、后盘、轴盘、叶片组成，常用双曲线形前盘、平板形后盘。叶片型式有圆弧型、平板型、机翼型。矿用风机多采用后向叶片，安装角一般1875之间，472和473模型机安装角一致，均为45。叶轮的叶片数目 与安装角和叶轮外径对内径的比值有关，通过试验可以找到某一最佳值，472和473模型机的叶轮叶片数目均为10片。第57页/共115页第58页/共115页第59页/共115页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，风机的外壳的作用是汇集从叶

25、轮流出的气流，并输送到外壳的出口。并输送到外壳的出口。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，其螺壳的型线应是阿基米德中的流速保持常数，其螺壳的型线应是阿基米德螺线；若假定叶轮出口绝对速度在圆周方向上的螺线；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，常数，则螺壳的型线为对数螺旋线。则螺壳的型线为对数螺旋线。实际生产常用四段实际生产常用四段圆弧构成的近似曲线代替。圆弧构成

26、的近似曲线代替。N No o2.8N No o12等九种通风机的机壳为整体式，N No o16、N No o20则为三开式。第60页/共115页第61页/共115页3、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，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，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要影响。472和473

27、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。第62页/共115页 第63页/共115页4、进气箱与管网布置有关，会降低效率，尽可能不要。5、出风口机壳出风口除有八个基本位置外，其出风口角度可调（间隔15、30、45等）。NNo o2.8 NNo o12等九种通风机的出风口角度可调，NNo o16、NNo o20则为0、90、180三种固定位置。6、传动方式ABCDEF六种第64页/共115页（二）离心式通风机型号47211No.20B右90一般用字母表示通风机的用途。“G”表示锅炉用通

28、风机；“K”表示矿用通风机；4全压系数乘以10后化整；72比转数1表 示 叶 轮 进 风 方 式。“1”表 示 叶 轮 单 侧 进 风；“0”表示叶轮双侧进风No.20机号；叶轮直径除以100B传动方式（离心式通风机的传动方式有六种：A无轴承箱；B支撑皮带（悬臂支撑，皮带传动，带轮在支撑点中部）；C悬臂皮带；D悬臂联轴节；E中间支撑，皮带悬臂；F中间支撑，悬臂联轴节。一般47211和G47311采用前四种；大型的K473采用后两种。）右叶轮旋向（站在电动机一侧正视叶轮，顺时针方向旋转的称为“右”旋，逆时针方向旋转的称为“左”旋。）90出风口位置第65页/共115页第66页/共115页二、G4-

29、73-11型离心式通风机用途：锅炉用也可矿用型号：No.8No.28共12种结构：增加前导器（用于调节风量和风压。其安装导流叶片为812片，采用平板形较多，可在090范围内开关调整）。No.8No.12机壳为整体式，No.14No.16为两开式，No.18No.28机壳为三开式。传动方式为D式。第67页/共115页三、K4-73-01型离心式通风机用途：矿用，风量最大机型：No.25、No.28、No.32、No.38机构：叶轮由两前盘和中盘组成，双面进风 12个叶片 进风口前有进风箱 机壳上部为钢板焊接，下部用混凝土浇筑，为三开式结构 传动方式为F式第68页/共115页第二节 轴流式通风机的

30、结构一、2K602K60型轴流式通风机（一）结构 2K60型轴流通风机由有叶轮、导叶（前导叶、中导叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）、传动部分以及出口处的扩散风筒。其有N No o18、N No o24、N No o28三种机号。第69页/共115页1、叶轮 叶轮是由固定在轴上的轮毂和以一定角度安装其上的叶片组成。叶片的形状为中空梯形，横断面为翼形。沿高度方向可做成扭曲形，以消除和减小径向流动。叶轮的作用是增加空气的全压。叶轮有一级和二级两种。二级叶轮产生的风压是一级两倍。整流器安装在每级叶轮之后，为固定轮。其作用是整直由叶片流出的旋转气流，减小动能和涡流损失。叶片均匀布置在轮毂上呈

31、扭曲状，数目一般为14或7片。叶片越多，风压越高；叶片安装角在轮毂不同半径处不同，一般在1545范围调节，安装角越大，风量和风压越大。轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。第70页/共115页第71页/共115页2、导叶前导叶风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。中导叶在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。后导叶作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线

32、方向在扩散器中流动，有利于改善扩散器的工作。第72页/共115页注意：（1）导叶的形式以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。（2）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。（3）导叶可调装置可调节导叶安装角度，实现反风。第73页/共115页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流道，并作用是使气流顺利地进入风机的环行入口流道，并在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球

33、面或风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球面。由集流器与疏流罩构成断面逐渐缩小的进椭球面。由集流器与疏流罩构成断面逐渐缩小的进风通道，使进入叶轮的风流均匀，以减小阻力，提风通道，使进入叶轮的风流均匀，以减小阻力，提高效率。高效率。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。在风机出口侧。第74页/共115页 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间隙应尽可能地减小。通常在风机外壳呈圆筒

34、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。通常在0.010.010.060.06之间。之间。6、传动部分 第75页/共115页二、（B）DK型轴流式通风机用途：BDK大中型瓦斯矿井 DK无瓦斯矿井型号：NNo o12NNo o42共100多种结构：两台电机分别带动两叶轮反向对旋，叶轮兼做导叶。反风量达正常风量的60%以上。第76页/共115页三、BD-BD-系列轴流式通风机（自主研发）用途：矿用主要通风机机构：两级对旋，反风量在60%60%以上 叶片采用弯掠组合正交三维扭曲形，铝合金材料制造，可调节安装角。叶片与筒壁间有防火花摩擦铜环保护装置。电机在筒体内部，与叶轮短轴连接，有

35、防爆装置。风机配有完善的测试仪四、KDZKDZ型轴流式通风机局部通风机第77页/共115页五、轴流式通风机分类和型号五、轴流式通风机分类和型号1 1、分类分类（1 1）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式按布置形式分：立式、卧式和倾斜式 （2 2）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过1KPa1KPa）中压轴流式通风机（风压为中压轴流式通风机（风压为1-3KPa1-3KPa）高压轴流式通风机（风压高压轴流式通风机（风压3-15KPa3-15KPa）2 2、型号意义、型号意义第78页/共115页BDK65-8-No24B防爆型D对旋结构K矿用65轮毂比0.65

36、8配用8级电机No24机号为24，叶轮直径为2400mm第79页/共115页BD-8No28B防爆型D对旋结构改进型，采用弯掠组合正交三维扭曲技术8配用8级电机No28机号为28，叶轮直径为2800mm第80页/共115页70B211No18D70叶轮直径与轮毂直径之比为0.7B机翼型不扭曲叶片2叶型为第二次设计1第一个1表示叶轮级数为1级1第二个1表示风机结构为第一次设计No18通风机机号，即叶轮直径为1800mmD传动方式第81页/共115页62A1411No2462叶轮直径与轮毂直径之比为0.625A机翼型扭曲叶片14叶型为第14次设计1第一个1表示叶轮级数为1级1第二个1表示风机结构为

37、第一次设计No24通风机机号，即叶轮直径为2400mm第82页/共115页GAF31.5-19-1通风机G矿井通风机A轴流式F动叶可调31.5叶轮直径31.5dm19轮毂直径19dm1级数第83页/共115页第三节 主要通风机的附属装置一、风硐1、位置：通风机与风井间的一段巷道2、特点：风量大，风压大3、要求：断面大，长度短，弯曲段光滑，直线段有坡度，壁面光滑，风门防漏风，随时测压。4、保护栅栏安装位置：风硐与立井、风硐与斜井（倾角大于3030）连接口12m12m处 距主要通风机吸风口12m12m处第84页/共115页二、扩散器1、位置：通风机出口处2、形状：断面逐渐扩大3、作用：降低动压，提

38、高静压4、结构要求：见教材第85页/共115页三、防爆设施1、设施：斜井防爆门、立井防爆井盖2、位置：出风井口3、作用：在井下发生爆炸时被高压气浪冲击打开，以保护通风机。4、要求：见教材第86页/共115页四、矿用通风机的反风（一）反风的意义根据实际需要人为地临时改变通风系统中的风流方向，叫做反风。用于反风的各种机电设备叫做反风设备。例如矿井发生火灾时，为防止火灾蔓延到重要地区，必须立即采取改变风流方向的反风措施。反风装置是引导正常风流反向流动的装置，由反风门、反风道、慢速绞车等组成，是矿井通风机必须装置的安全设备，也是灾变急救的重要设施。第87页/共115页（二）对反风的要求煤矿安全规程规定

39、：生产矿井主要通风机必须装有反风设施，必须能在10min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，不应小于正常风量的60%。当风机反风量达不到正常风量的60%时，需加装反风道。反风设施由矿长组织有关部门每季度至少检查一次，每年应进行1次反风演习。当矿井通风系统有较大变化时，也应进行1次反风演习。第88页/共115页（三）离心式通风机的反风（三）离心式通风机的反风 利用反风道利用反风道（四）轴流式通风机的反风（四）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3 3、改变轮叶定位角法、改变轮叶定位角法 第89页/共115页第90页/共115

40、页第91页/共115页五、通风机的噪声及控制方法1、通风机噪声产生的原因1）空气动力性噪声（1）冲击噪声：叶轮周期性运动，空气受周期性力作用，引起空气压力脉动，冲击波以声速传播产生噪声。（2）涡流噪声：叶轮叶片数与导叶叶片数相等可能引起干扰，叶片与筒体间间隙变化产生涡流等2）机械振动性噪声：转子不平衡3）电磁性噪声：电动机产生的噪声第92页/共115页2、通风机噪声控制的一般原理1）通风机声源的噪声控制（1）降低声源的激发力：减少空气的冲击和涡流，提高转子的平衡精度，减少摩擦，声源隔振等；（2）降低系统中噪声辐射部件的响应：改变固有频率、加阻尼材料等（3）正确安装、合理使用通风机2）传输路径的

41、噪声控制（1）合理使用隔声罩，密闭声源；（2）利用吸声原理，采用吸声材料；（3）利用反射原理，声波反射回声源。3）接受器的防护：耳塞、耳罩、隔声室等。第93页/共115页3、通风机的噪声控制方法1）吸声将吸声材料固定在通风机进风口和出风口的内壁上。2）消声器将消声器安装在通风机的出口扩散器通道中。确定将增加通风阻力。3）隔声用隔声间或用隔声罩将通风机封闭起来。4）减振在基础上加装减振构件。5）合理选择风机及风机转速第94页/共115页第十章 通风机的使用 第一节 通风机的启动、运转、停机及日常维护一、通风机的启动离心式和轴流式通风机启动有何不同？二、试运转何时要试运转？三、停机先停哪？四、日常

42、维护通风机须能在多长时间内启动？第95页/共115页通风机的运行与使用1、起动前的检查 通风机起动前要进行全面检查，从传动部分开始，检查联轴器、皮带、螺栓连接及焊接部分是否牢固；轴承部分润滑油量是否合适；检查各风门的关开程度是否合乎要求；各测量仪表是否齐全；最后关闭所有检查孔，才能启动。2、起动工况的选择（1）原则 1）功率最低处；2）尽量避免出现不稳定现象。（2）起动工况的选择 1）离心式通风机：闸门完全关闭 2）轴流式通风机：闸门半开或全开第96页/共115页3、试运转4、运转期间的维护（1）保持机房和通风设备的整洁；（2）定时检查各轴承的润滑油量和轴承温度，若是滑动轴承，还应检查油环带油

43、情况，油质是否清洁。轴承温度一般不应超过60，超过此温度，超温自动信号器能及时发出信号；（3）应经常观察电流表和测压仪表的读数，并定时记入记录本中；（4）要注意通风机的振动和各部分螺帽的拧紧程度，如发现有异常振动和响声要及时向矿井主管人员报告，必要时应迅速开动备用通风机，停车检修。第97页/共115页第二节 通风机的常见故障分析与处理（自学）第三节 通风机的完好标准（自学）第四节 BD-系列主要通风机的安装、使用与维护一、安装位置：安装在混凝土基础上，与风硐连接检查内容见教材第98页/共115页二、启动启动前检查：风机进风口前50M内是否有异物，检查各级叶轮转向与标注是否符合，测量定子绕组的对

44、地绝缘电阻。启动：两级分别启动三、试运转正风和反风试运转，时间8h，期间注意观察各表情况第99页/共115页四、叶片安装角度的调整拆开两级筒体，转动叶柄调整叶片角度五、运行运行中的记录检查注意：添加润滑油及停机后打开井口防爆门和有关风门，以保证自然通风。六、维护三个月小修，每年中修，三年大修第100页/共115页第五节 通风机的经济运行一、合理选用高效通风机二、通风机的技术改造1、离心式通风机的改造方法：新的叶轮和进风口替换旧的注意：安装时严格控制轴向间隙，尽量控制径向间隙。要求见教材。第101页/共115页2、轴流式通风机的改造方法：采用用扭曲叶片调整叶片顶部与机壳间的径向间隙具体措施：更换

45、机壳或加长叶片、修补内壁第102页/共115页三、配置机构合理的扩散器四、提高管理水平1、合理调节工况2、减少风门漏风损失3、定期测定通风机性能第103页/共115页第六节 通风机的性能测定测定任务：不同工况下的风量、风压、功率等；测定目的：分析风量、风阻、运转、效率等是否符合要求；测定项目：风量、风压、转速、功率、空气密度等；测定关键：测风量、测风压地点第104页/共115页一、参数测定1、风量的测定1）风速表法第105页/共115页2）比托管法由动压求速度第106页/共115页2、风压测定地点：（1）轴流式风机在距离进风口一倍叶轮直径处；（2）单吸离心式风机在控制闸门后两倍叶轮直径处；（3

46、）双吸离心式风机在风道分支一倍叶轮直径处。测定工具：皮托管和压差计第107页/共115页hf由测压管得到第108页/共115页3、电动机功率与效率测定测定工具：功率表或电压表、电流表、功率因数表等4、风机转速测定测定工具：机械式转速表、感应式转速表、闪光测速法等5、空气重度测定测定工具：空盒气压计、温度计、湿度计第109页/共115页二、测定方法（测定工况点不少于710个）1）方法：风门法和板阻法，风阻由大逐渐降低调节2）测点布置 风硐和扩散器 第110页/共115页三、通风机装置实测特性曲线的绘制1 参数的换算2 效率的计算3 性能曲线的绘制第111页/共115页第四章 矿井通风机设备选择设

47、计一、具体任务选择设计的任务包括：1、选择风机类型和型号；2、选配辅助装置；3、确定设备组合方案；4、提出经济核算结果。第112页/共115页二、必备资料选择设计时必须具备的原始资料有：矿井通风方式及通风系统图；各时期的通风量及负压的变化；矿井沼气等级；矿井供电电压；矿井年产量及服务年限；当地气候条件；预计装风机的井口地面情况；其它相关资料。第113页/共115页三、设计步骤选择设计时，可以参考如下步骤，进行各方案计算：计算通风机必须产生的风量和负压；选择通风机类型、型号和台数；确定风机工况点；计算电动机的必须容量及耗电量；确定设备组合方案；经济核算；刷选并确定方案；绘制设备组合总图。第114页/共115页感谢您的观看！第115页/共115页