第4章 通風(fēng)動(dòng)力

1、1周福寶周福寶能源與安全工程學(xué)院能源與安全工程學(xué)院 Mine Ventilation and Safety中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教學(xué)多媒體課件中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教學(xué)多媒體課件2 4.1 自然通風(fēng) 4.2 機(jī)械通風(fēng) 4.3 通風(fēng)機(jī)特性曲線 4.4 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 4.5 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型 4.6 通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定 4 通風(fēng)動(dòng)力3Homework 自然風(fēng)壓是怎樣產(chǎn)生的？進(jìn)、排風(fēng)井井口標(biāo)高相同的井巷系統(tǒng)內(nèi)是否會(huì)產(chǎn)生自然風(fēng)壓？ 何謂通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)？如何用圖解法求單一工作或聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，舉例說(shuō)明。 描述主要通風(fēng)機(jī)特性的主要參數(shù)有哪些？其物理意義是什么？ 軸流式和離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和功率特性曲線各有什么特點(diǎn)？在啟動(dòng)

2、時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？410020020010020020001234565通風(fēng)動(dòng)力的基本概念 機(jī)械風(fēng)壓 空氣能在井巷中流動(dòng)，是由于風(fēng)流的起末點(diǎn)間空氣能在井巷中流動(dòng)，是由于風(fēng)流的起末點(diǎn)間存在著存在著能量差能量差，由通風(fēng)機(jī)造成的能量差，為，由通風(fēng)機(jī)造成的能量差，為 自然風(fēng)壓 由礦井自然條件產(chǎn)生的能量差，則為 機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動(dòng)力，用以克服礦井的通風(fēng)阻力，促使空氣流動(dòng)64.1自然通風(fēng) 自然通風(fēng)的基本概念 自然通風(fēng)特性 自然風(fēng)壓參數(shù)計(jì)算 自然風(fēng)壓測(cè)定7自然通風(fēng)的基本概念 一種現(xiàn)象 在非機(jī)械通風(fēng)的礦井常觀測(cè)到：風(fēng)流從氣溫較低的井筒經(jīng)工作面流到氣溫較高的井筒。 基本原因 由于風(fēng)流流過(guò)井巷時(shí)與

3、巖石發(fā)生了熱量交換，使得進(jìn)、回風(fēng)井內(nèi)的氣溫出現(xiàn)差異，回風(fēng)井里面的空氣密度比進(jìn)風(fēng)井里的空氣密度較小，因而兩個(gè)井筒底部的空氣壓力不相等，其壓差就是自然風(fēng)壓。 自然通風(fēng) 在自然風(fēng)壓作用下，風(fēng)流不斷流過(guò)礦井的現(xiàn)象8p為井口的大氣壓，Pa；Z為井深，m；Y為空氣密度，kg/m3，則自然風(fēng)壓為：)432-1210gZ(pph94.1.1 自然通風(fēng)特性 生產(chǎn)實(shí)踐表明，自然通風(fēng)對(duì)礦井有效通風(fēng)的影響，有時(shí)表現(xiàn)為積極的一面，有時(shí)卻表現(xiàn)為消極的一面。這就是事物的兩面性。我們的任務(wù)就是深入認(rèn)識(shí)礦井自然通風(fēng)的特性，以更好地利用和控制自然通風(fēng)。v影響自然風(fēng)壓大小和方向的因素1）地表氣溫的變化）地表氣溫的變化 對(duì)于山區(qū)平硐

4、開(kāi)拓的礦井，或深部露天轉(zhuǎn)地下的礦井，或井筒開(kāi)拓的淺礦井，自然風(fēng)壓受地表氣溫變化的影響較大。10 對(duì)于豎井開(kāi)拓的深礦井，地溫隨深度增加而增大，地面空氣進(jìn)入井筒與巖石發(fā)生熱交換，地表氣溫的影響比較小，自然風(fēng)壓的大小隨有改變，方向不變 2)礦井深度 近似認(rèn)為自然風(fēng)壓的大小與礦并深度成正比。深1000m的礦井，“自然通風(fēng)能”占總通風(fēng)能量的30 3)3)地面大氣壓地面大氣壓 地面大氣壓變化不大，對(duì)自然風(fēng)壓的影響較小114.1.2自然風(fēng)壓參數(shù)計(jì)算 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)中選樣主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，需要考慮反抗它工作的自然風(fēng)壓； 在通風(fēng)系統(tǒng)的管理和調(diào)整工作中，也往往需要理解自然風(fēng)壓。gdzhn124.1.3自然風(fēng)壓測(cè)定對(duì)于

5、任一礦井，還可用另一種方法測(cè)算礦井的自然風(fēng)壓。如在礦井中任一地點(diǎn)制做臨時(shí)密閉，堵截風(fēng)流，主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，用壓差計(jì)測(cè)出密閉兩側(cè)的壓差，即為該礦的hn。要求是密閉不漏風(fēng)，否則測(cè)值不準(zhǔn)。直接測(cè)定法134.2 機(jī)械通風(fēng) 通風(fēng)用的機(jī)械稱為通風(fēng)機(jī)（或通風(fēng)機(jī)），按服務(wù)范圍分為主要通風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱主扇）、輔助通風(fēng)機(jī)（輔扇）與局部通風(fēng)機(jī)（局扇）。主要通風(fēng)機(jī)是礦井的“肺臟”，必須晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)，它對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)有著重大意義。礦用通風(fēng)機(jī)就其構(gòu)造可分為離心式和軸流式兩種類型。144.2.1 離心式通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)主要是由動(dòng)輪(又名葉輪）1、騾旋形機(jī)殼5、吸風(fēng)筒6和錐形擴(kuò)散器7組成。動(dòng)輪是由固定在主軸3上的輪轂4和

6、其上的葉片2所組成。15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。4.2.1 軸流式通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪由固定在輪軸上的輪轂和等間距安裝的葉片2組成。16 葉片的安裝角可以根據(jù)需要來(lái)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。 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(guò)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，

7、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)。 17 一個(gè)動(dòng)輪和它后面一個(gè)有固定葉片的整流器組成一段。整流器用來(lái)整理動(dòng)輪流出的旋轉(zhuǎn)氣流，以減少渦流損失。為了提高通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，有些軸流式通風(fēng)機(jī)安裝兩段動(dòng)輪。 環(huán)形擴(kuò)散器是軸流式通風(fēng)機(jī)特有的部件，其作用是使環(huán)狀氣流過(guò)渡到柱狀氣流時(shí)，速壓逐漸減少，以減少?zèng)_擊損失，同時(shí)使靜壓逐漸增加。(構(gòu)造圖)18通風(fēng)機(jī)的附屬裝置包括反風(fēng)裝置、防爆門(mén)、風(fēng)峒和擴(kuò)散器等。 1.反風(fēng)裝置 反風(fēng)就是使正常風(fēng)流反向。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害氣體。為了避免災(zāi)害擴(kuò)大，就得利用主要通風(fēng)機(jī)s的反風(fēng)

8、裝置迅速將風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。規(guī)程規(guī)定：要求在10min內(nèi)能把礦井風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，而且要求反風(fēng)后的風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的40%。 4.2.3 通風(fēng)機(jī)附屬裝置19 利用反風(fēng)道反風(fēng)是一種常用的可靠方法，能滿足反風(fēng)的時(shí)間和風(fēng)量要求。下圖為軸流式主扇抽出式通風(fēng)時(shí)的反風(fēng)示意圖，圖A為正常通風(fēng)時(shí)反風(fēng)門(mén)1和2的位置，通風(fēng)機(jī)由井下吸風(fēng)，然后排至大氣，若將反風(fēng)門(mén)1、2改變?yōu)閳DB中的位置，風(fēng)流從大氣吸入通風(fēng)機(jī)內(nèi)，再經(jīng)反風(fēng)道壓入井下，使井下風(fēng)流的方向改變。 20 離 心 式 通 風(fēng)機(jī)的反風(fēng)情況如圖4-12所示，正常通風(fēng)時(shí)，反風(fēng)門(mén)1和2為實(shí)線位置，反風(fēng)時(shí)，反風(fēng)門(mén)1提起，而將反風(fēng)門(mén)2放下，風(fēng)流自反風(fēng)門(mén)2進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，再?gòu)姆?/p>

9、風(fēng)門(mén)1進(jìn)入反風(fēng)道3，經(jīng)風(fēng)井壓入井下。21 2.防爆門(mén) 規(guī)程規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門(mén)。防爆門(mén)不得小于出風(fēng)井口的斷面積，并正對(duì)出風(fēng)口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，爆炸氣浪將防爆門(mén)掀起，從而起到保護(hù)主扇的作用。22 3風(fēng)峒 風(fēng)峒是主扇和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道。由于通過(guò)風(fēng)峒的風(fēng)量很大，內(nèi)外的壓力差較大，因此應(yīng)特別注意降低風(fēng)峒阻力和減少漏風(fēng)。風(fēng)峒設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足： 1)風(fēng)峒的斷面不宜太小，其風(fēng)速以10ms為宜，最大不應(yīng)超過(guò)15m/s; 2) 風(fēng)峒的阻力不大于100200Pa。因此，風(fēng)峒不宜過(guò)長(zhǎng)，與井筒的夾角為6090之間，轉(zhuǎn)彎部分要呈圓弧形，內(nèi)壁光滑，拐彎平緩，并保持無(wú)堆積物，以減

10、少其阻力。 3) 風(fēng)峒及其閘門(mén)等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止漏風(fēng)。234.擴(kuò)散器 在通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外，聯(lián)接一段斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)道稱為擴(kuò)散器。其作用是減少出風(fēng)口的速壓損失，以提高通風(fēng)機(jī)的靜壓。軸流式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴(kuò)散器。其出口還要與由混凝土砌筑成的外接擴(kuò)散器相連。外擴(kuò)散器是一段向上彎曲的風(fēng)道，出風(fēng)口為長(zhǎng)方形斷面。離心式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器是長(zhǎng)方形，其敞角取810，出風(fēng)口斷面(S3)與入風(fēng)口斷面(S2)之比約為34。245消音裝置 通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪音，特別是大直徑軸流式通風(fēng)機(jī)的噪音更大，以致影響工業(yè)場(chǎng)地和居民區(qū)的工作和休息，為了保護(hù)環(huán)境，需要采取有效措施，把噪音降低到人們感覺(jué)正

11、常的程度。我國(guó)規(guī)定通風(fēng)機(jī)的噪音不得超過(guò)90dB。 速度較大的風(fēng)流在通風(fēng)機(jī)內(nèi)和高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)輪葉片迅猛沖擊，產(chǎn)生空氣動(dòng)力噪音，同時(shí)機(jī)件振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械噪音。當(dāng)通風(fēng)機(jī)的圓周速度大于20m/s時(shí)，空氣動(dòng)力噪音占主要地位。正對(duì)通風(fēng)機(jī)出口方向的噪音最大，側(cè)向逐漸減少。25 消音裝置分為主動(dòng)式與反射式，前者的作用是吸收聲音的能量，后者是把聲能反射回聲源。通風(fēng)機(jī)多采用主動(dòng)式消音裝置，風(fēng)流通過(guò)多孔性材料裝成的通道時(shí)，其噪音被吸收。對(duì)不同頻率的噪音消音器，消音效果不同。為了更有效地降低高頻率的噪音，消音板要有足夠的厚度。也可制成空心消音板，以節(jié)省材料。264.3 通風(fēng)機(jī)特性曲線 通風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)有流量，壓力，功率和效

12、率。用這四個(gè)參數(shù)可以描述通風(fēng)機(jī)的整個(gè)特性。 1流量(風(fēng)量) 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)通風(fēng)機(jī)的空氣體積，稱為通風(fēng)機(jī)的流量，一般用Qf表示。其單位為m3/s、 m3/min或m3/h 。在礦井通風(fēng)中，通過(guò)通風(fēng)機(jī)的流量，也就是通風(fēng)機(jī)送入井下或從井下排出的空氣量。因此，通風(fēng)機(jī)的流量是一個(gè)重要參數(shù)。 272壓力 通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，葉輪給予每1米3空氣的全部能量，即每1米3空氣通過(guò)通風(fēng)機(jī)后所增加的全部能量，稱為通風(fēng)機(jī)全壓或通風(fēng)壓力，一般用hft表示。其單位為Pa。 通風(fēng)機(jī)全壓(hft )，是指通風(fēng)機(jī)出口斷面上空氣的絕對(duì)全壓 (P2+hv2)與通風(fēng)機(jī)入口斷面上空氣的絕對(duì)全壓 (P1+hv1)之差。 hft 一般在通風(fēng)機(jī)制

13、造廠所提供的特性曲線或性能表中給出。hft(P2+hv2) (P1+hv1) 實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的通風(fēng)機(jī)都裝有擴(kuò)散器，用hft表示通風(fēng)機(jī)裝置全壓。它指通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出口斷面空氣的絕對(duì)全壓與通風(fēng)機(jī)入口斷面空氣的絕對(duì)全壓之差。28 通風(fēng)機(jī)裝置的全壓hft與通風(fēng)機(jī)的安裝質(zhì)量和擴(kuò)散器的優(yōu)劣等因素有關(guān)，因此， hft需對(duì)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)測(cè)獲得。 通風(fēng)機(jī)全壓(hft)和通風(fēng)機(jī)裝置全壓(hft)，在數(shù)值上一般相差不大，所以，在通風(fēng)機(jī)選型計(jì)算中，可直接應(yīng)用廠家提供的性能曲線所給出的數(shù)值。 對(duì)于抽出式通風(fēng)，通風(fēng)機(jī)裝置全壓hft，主要用來(lái)克服礦井的通風(fēng)阻力和排入大氣時(shí)的速壓損失。通風(fēng)機(jī)用來(lái)克服井巷通風(fēng)阻力的那部分通風(fēng)壓

14、力，稱為通風(fēng)機(jī)靜壓，用hfs表示，而排入大氣時(shí)的速壓損失則為出口速壓：hft hfshv293. 通風(fēng)機(jī)的輸出功率 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)通風(fēng)機(jī)的流量和通風(fēng)機(jī)給予每1米3空氣的全部能量之乘積，稱為通風(fēng)機(jī)的輸出功率，由于通風(fēng)機(jī)壓力有通風(fēng)機(jī)全壓hft和通風(fēng)機(jī)靜壓hfs之分，所以通風(fēng)機(jī)的輸出功率也分為通風(fēng)機(jī)全壓輸出功率Nfot和通風(fēng)機(jī)靜壓輸出功率Nfos ，即： Nfot hft.Qf/1000，kW Nfos hfs.Qf/1000，kW 304通風(fēng)機(jī)的效率 通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于機(jī)械損失及空氣流動(dòng)損失等原因，通風(fēng)機(jī)軸上的功率不可能全部傳遞給空氣，也就是說(shuō)通風(fēng)機(jī)的軸功率必然要大于通風(fēng)機(jī)的輸出功率，通風(fēng)機(jī)

15、輸出功率和通風(fēng)機(jī)軸功率N軸之比， 叫做通風(fēng)機(jī)的效率，即： ftNft/N軸hftQf/(1000 N軸) fsNfs/ N軸hfsQf/(1000 N軸) 上式中ft 和fs 分別表示通風(fēng)機(jī)的全壓效率和靜壓效率。 通風(fēng)機(jī)的效率是衡量每臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作性能的重要指標(biāo)之一。31通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線 對(duì)于任何一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，上述各個(gè)基本參數(shù)之間都存在著一定的依存關(guān)系。例如，將通風(fēng)機(jī)裝在試驗(yàn)管道(或礦井)上運(yùn)轉(zhuǎn)，若不斷改變管道的風(fēng)阻值，則可以測(cè)得一系列與風(fēng)阻值相對(duì)應(yīng)的Q、h、N和值。如以Q為橫坐標(biāo)，h為縱坐標(biāo)，將上述測(cè)得的各對(duì)應(yīng)的Q、h值描在坐標(biāo)紙上，并連結(jié)各點(diǎn)，可以獲得風(fēng)量風(fēng)壓曲線(簡(jiǎn)稱風(fēng)

16、壓曲線)，用同樣方法可以得到風(fēng)量功率曲線(簡(jiǎn)稱功率曲線)和風(fēng)量效率曲線(簡(jiǎn)稱效率曲線)。上述諸曲線即稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。32 離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線比較平緩，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不大；離心式通風(fēng)機(jī)的功率曲線，在其穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)，功率隨風(fēng)量的增加而增加，為避免啟動(dòng)負(fù)荷大引起的電流過(guò)大燒毀電動(dòng)機(jī)，所以離心式通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將閘門(mén)關(guān)閉，待通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常后再逐漸打開(kāi)閘門(mén)。 33 軸流式通通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線比較陡，并有一個(gè)類似“馬鞍形”的駝峰區(qū)，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化較大。軸流式通風(fēng)機(jī)的功率曲線，在其穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)(圖中所示的GF區(qū))，功率隨著風(fēng)量的增加而減少，為減少啟動(dòng)負(fù)荷，故軸流式通風(fēng)

17、機(jī)啟動(dòng)時(shí)，不能關(guān)閉閘門(mén)。34二.個(gè)體特性曲線的應(yīng)用1對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井 通風(fēng)機(jī)裝置的全壓(hft)是指通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出風(fēng)口斷面上空氣的絕對(duì)全壓與通風(fēng)機(jī)入口斷面上空氣的絕對(duì)全壓之差： hftPt3Pt2(Ps3hv3)一(Ps2hv2)， Pa式中 Pt2 ，Pt3分別為，斷面上的絕對(duì)全壓，Pa， Ps2 ，Ps3分別為、斷面上的絕對(duì)靜壓，Pa hv2 ，hv3分別為、斷面上的速壓，Pa35 因?yàn)閿嗝娴慕^對(duì)靜壓Ps3就是該斷面同標(biāo)高的地面大氣壓P，即Ps3P，故上式可寫(xiě)為： hft(PPs2)+hv3hv2 ， Pa hfths2hv3hv2， Pa 式中 hs2為斷面上的相對(duì)靜壓，Pa。 上式表

18、明，通風(fēng)機(jī)裝置的全壓可以通過(guò)測(cè)定風(fēng)峒內(nèi)某斷面上的相對(duì)靜壓hs2、平均速壓hv2和擴(kuò)散器出口斷面上的平均速壓hv3而獲得。36 在礦山機(jī)械設(shè)備中，通常把通風(fēng)機(jī)裝置的全壓分為靜壓hfs和速壓hfv兩部分，并且把擴(kuò)散器出口的平均速壓hv3作為通風(fēng)機(jī)的速壓hfv，即 ： hfthfshfv，Pa式中 hfs通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓。 由于hfv hv3則： hfthfshv3，Pa與 hfths2hv3hv2對(duì)比則： hfshs2hv2，Pa37對(duì)圖中1,2兩點(diǎn)應(yīng)用能量方程可以得到： hr1-2hs2hv2(z1z2 )，Pa或 hr1-2 hs2hv2 hn ，Pa hr1-2 hfshn靜壓和礦井自然風(fēng)壓

19、共同作用，克服礦井井巷通風(fēng)阻力hr1-2。因此，在抽出式通風(fēng)時(shí)主要應(yīng)用通風(fēng)機(jī)靜壓。 hv3只是將抽出的風(fēng)流排入大氣。上式表明：對(duì)抽出式通風(fēng)的礦井，通風(fēng)機(jī)裝置的382對(duì)于壓入式通風(fēng)礦井，通風(fēng)機(jī)裝置全壓為通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出風(fēng)口斷面與通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口斷面的全壓之差。即： hftPt2Pt1 因 Pt1P0，Pt2Ps2hv2 此外因hv10故 hftPs2hv2P0hs2hv2 上式表明，壓入式通風(fēng)礦井通風(fēng)機(jī)裝置的全壓，為通風(fēng)機(jī)風(fēng)峒內(nèi)某斷面上的相對(duì)靜壓hs2與平均速壓hv2之和。39同樣對(duì)圖中23兩點(diǎn)應(yīng)用能量方程，可得： hr2-3hs2hv2Z(一)hv3 hs2 hv2 hnhv3，Pa與hfths2h

20、v2對(duì)比 ，得：hft hn hr2-3 hv3，Pa 它表明，對(duì)壓入式通風(fēng)礦井，通風(fēng)機(jī)裝置全壓hft和自然風(fēng)壓hn共同作用，克服了礦井的通風(fēng)阻力以及由出風(fēng)井口排入大氣的速壓損失。 40通風(fēng)管道或礦井的通風(fēng)阻力與風(fēng)流的平方成正比：h=RQ2。 風(fēng)量越大，通風(fēng)阻力越高。當(dāng)通風(fēng)機(jī)與通風(fēng)管道或礦井相連時(shí)，通風(fēng)機(jī)的個(gè)體風(fēng)壓曲線與管道或礦井的風(fēng)阻特性曲線就有一交點(diǎn)，這個(gè)交點(diǎn)就叫做通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。如圖所示，a、a1和a2為管道或礦井的風(fēng)阻由R變?yōu)镽1和R2時(shí)，所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)。 工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)量就是此時(shí)通過(guò)管道或礦井的實(shí)際風(fēng)量，對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓就是用以克服管道或礦井通風(fēng)阻力的通風(fēng)壓力。對(duì)應(yīng)的功率和效率值也是通風(fēng)

21、機(jī)此時(shí)的功率和效率。4.3.3 通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)41 通風(fēng)機(jī)的工作狀況取決于通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)。工況點(diǎn)所在位置決定了通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量。在使用中，我們希望通風(fēng)機(jī)能夠供給穩(wěn)定的風(fēng)壓和風(fēng)量，不至于由某些因素的影響致使風(fēng)壓和風(fēng)量產(chǎn)生較大的波動(dòng)與變化。因此要求通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)處于通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍。通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的合理范圍42 為了使通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，保證通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)處于一個(gè)合理的工作范圍之內(nèi)，對(duì)任何通風(fēng)機(jī)都有如下規(guī)定：1.實(shí)際應(yīng)用的風(fēng)壓不能超過(guò)最大風(fēng)壓的0.9倍； 2.通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)不能超過(guò)它的額定轉(zhuǎn)數(shù)。 3.主要通風(fēng)機(jī)的靜壓效率不應(yīng)低于0.6。43左限：葉片安裝角的最小值，對(duì)一級(jí)葉輪為10，二級(jí)葉輪為15

22、。右限：葉片安裝角的最大值，對(duì)一級(jí)葉輪為40，二級(jí)葉輪為45。軸流式通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍：上限：應(yīng)在“駝峰”右側(cè)，實(shí)際應(yīng)用的最大風(fēng)壓值 的0.9倍以下。下限：通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，不得低于0.6。44影響通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線的因素有： 1.動(dòng)輪葉片安裝角度(指軸流式通風(fēng)機(jī))； 2.前導(dǎo)器葉片角度； 3.通風(fēng)機(jī)的新舊程度； 4.動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)； 5.動(dòng)輪的直徑； 6.空氣的重率。 前3項(xiàng)只能通過(guò)試驗(yàn)觀測(cè)確定。而后三項(xiàng)對(duì)個(gè)體特性曲線的影響，則可根據(jù)比例定律求出。 4.3.4 通風(fēng)機(jī)定律45一.同類型通風(fēng)機(jī)的比例定律 同類型(又名同系列)的通風(fēng)機(jī)是指符合幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似的一組通風(fēng)機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)n、葉輪

23、直徑D和空氣重率發(fā)生改變時(shí)，其風(fēng)量、風(fēng)壓、功率的改變可用以下比例定律求出： 3212121)(DDnnQQ上式表明：通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與葉輪直徑的三次方成正比，和轉(zhuǎn)數(shù)的一次方成正比。 462212212121)()(DDnnhh上式表明：通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和空氣重率的一次方成正比，和葉輪直徑的平方成正此，和轉(zhuǎn)數(shù)的平方成正比。 5213212121)()(DDnnNN上式表明：通風(fēng)機(jī)的功率和空氣重率的一次方成正比，和葉輪直徑的五次方成正比，和轉(zhuǎn)數(shù)的三次方成正比。 471212221112211121NQhNQhNQhNQh22122121)()(DDnn32121)(DDnn51231212)()(DDnn

24、上式表明：同類型通風(fēng)機(jī)，它們對(duì)應(yīng)工作點(diǎn)的效率相等。 48 二、同類型通風(fēng)機(jī)比例定律的應(yīng)用 應(yīng)用比例定律的公式，可以根據(jù)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線推算、繪制轉(zhuǎn)數(shù)，葉輪直徑和空氣重率都不相同的另一臺(tái)同類型通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。例如，已知某軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角為30，轉(zhuǎn)數(shù)n11500轉(zhuǎn)/分時(shí)的特性曲線，如圖所示。當(dāng)其它條件不變時(shí)，利用比例定律可得轉(zhuǎn)數(shù)為n21000轉(zhuǎn)/分時(shí)的特性曲線。其方法是：先在n1特性曲線上取1、2、3、4等各點(diǎn)，并將各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的hfs1、Qf1、Nf1和1等值記錄下來(lái)，根據(jù)比例定律求得各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的hfs2、Qf2、Nf2 、2等值，在同一坐標(biāo)圖上描得各點(diǎn)，并連接成hfs2一Qf2

25、、Nf2一Qf2和2一Qf2曲線。即圖中的n2曲線。49通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線 應(yīng)用上述比例定律，可以根據(jù)模型試驗(yàn)所得的結(jié)果，繪制同類型通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。但是，當(dāng)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和葉輪直徑都改變時(shí)，則上述個(gè)體特性曲線的數(shù)目將是兩者的乘積，曲線很多，故仍感不便，同時(shí)也無(wú)法對(duì)不同類型的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行比較。為了簡(jiǎn)化特性曲線，常常采用通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線。類型特性曲線與個(gè)體特性曲線的區(qū)別，在于它只用一條曲線就能代表同類型通風(fēng)機(jī)的工作特性。 類型特性曲線的用途：1使通風(fēng)機(jī)的特性曲線簡(jiǎn)化；2根據(jù)類型特性曲線可以選取最有利的通風(fēng)機(jī)；3可以比較不同類型的通風(fēng)機(jī)的工作性能。50 一、通風(fēng)機(jī)類型特性曲線的參數(shù) 由比例定

26、律得出。因通風(fēng)機(jī)葉片外緣的圓周速度u為：式中 D葉輪外徑，m； n葉輪轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/min 空氣密度/g，將上式代入得：式中 通風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)，無(wú)因次。60Dnu221121nDnDuu2212212121)()(DDnnhhconstHuhuh22222111H51根據(jù)式： 可得： 引入 得：式中 通風(fēng)機(jī)的流量系數(shù)，無(wú)因次。3212121)(DDnnQQ32223111DnQDnQ22221211uDQuDQ60DnuconstQuDQuDQ2222121144Q52由式 得： 即：或：式中 通風(fēng)機(jī)的功率系數(shù)，無(wú)因次。此外通風(fēng)機(jī)效率和各系數(shù)的關(guān)系為： 523222513111DnNDnN5213

27、212121)()(DDnnNN223222213111DuNDuNconstNuDNuDN32222231121144NNQH 53 要繪出某一類型的風(fēng)機(jī)類型特性曲線，上式中流量系數(shù) 和壓力系數(shù) 可以利用同類型通風(fēng)機(jī)的相似模型試驗(yàn)獲得，即將扇機(jī)模型與試驗(yàn)管道相連接運(yùn)轉(zhuǎn)，并利用試驗(yàn)管道依次調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，然后依次算出各工況點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的 、 值。如以 橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，將各工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng) 、 各值繪于同一坐標(biāo)紙上，并連各點(diǎn)即為該通風(fēng)機(jī)類型特性曲線中的 曲線。同樣可得 曲線和 曲線。 同樣，有了某類通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線，就可推算出此類型通風(fēng)機(jī)中某種機(jī)號(hào)(即葉輪徑D為已知)，以某一轉(zhuǎn)數(shù)(即n為已知

28、)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的個(gè)體特性曲線。2uhHuDQQ24324uDNNNQH 二、通風(fēng)機(jī)類型特性曲線的應(yīng)用 HHHHNQQQQQQHQ54下圖分別為4-72和4-62型離心式風(fēng)機(jī)的類型特性曲線。 通過(guò)比較可以看出；4-72型風(fēng)機(jī)的工作范圍大，效率高。因此，4-62通風(fēng)機(jī)被4-72型所代替而不再生產(chǎn)。55 利用類型特性曲線選擇最優(yōu)通風(fēng)機(jī)的方法是： 首先，根據(jù)已知的礦井最大風(fēng)壓hmax計(jì)算動(dòng)輪的圓周速度： 由： 得： ，m/s式中 風(fēng)壓系數(shù)，采用類型曲線中效率最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)值，對(duì)于4-72型離心式通風(fēng)機(jī)， 0.4；對(duì)于G4-73型離心式通風(fēng)機(jī)， =0.44；對(duì)于70B2型軸流式通風(fēng)機(jī)，二級(jí)動(dòng)輪的： 0.45

29、，一級(jí)動(dòng)輪的： 0.23。 其它符號(hào)意義同前。2maxuhHHhumaxHHHHH56 其次，根據(jù)已知的風(fēng)量Q和圓周速度u，計(jì)算最優(yōu)動(dòng)輪直徑。因 故有： ，m式中 流量系數(shù)，采用類型曲線中效率最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)值，對(duì)于4-72型離心式通風(fēng)機(jī)： 0.22；對(duì)于G4-73型離心式通風(fēng)機(jī)， =0.23；對(duì)于70B2型軸流式通風(fēng)機(jī)： 0.19。 根據(jù)計(jì)算的D值，在通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品目錄中選擇接近此值的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)輪直徑(即機(jī)號(hào))。第三，根據(jù)動(dòng)輪直徑D和圓周速度u，計(jì)算所需轉(zhuǎn)數(shù)n： uDQQ24uQQD4QQQQ574.4 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的通風(fēng)機(jī)同時(shí)對(duì)風(fēng)網(wǎng)進(jìn)行工作，叫做通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合作業(yè)或聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。這種作業(yè)

30、基本分串聯(lián)作業(yè)和并聯(lián)作業(yè)兩種。 一、通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)作業(yè) 當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)路的阻力較大，一臺(tái)通風(fēng)機(jī)不能滿足需要時(shí)，應(yīng)采用通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。礦井主扇作串聯(lián)工作的較少，一般用于長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng)。 通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作可分為集中串聯(lián)和間隔串聯(lián)兩種，下面以集中串聯(lián)為例進(jìn)行分析。58 兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)的特性曲線分別為和，網(wǎng)路的總風(fēng)阻為R1。通風(fēng)機(jī)作串聯(lián)工作時(shí)，通過(guò)兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量必然相等，而風(fēng)壓則相加。因此，兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)的合成曲線可按“風(fēng)量相等，風(fēng)壓相加”的原則，在等風(fēng)量線l1，l2 上將曲線和的縱坐標(biāo)相加，連接各點(diǎn)即為合成特性曲線，它與風(fēng)阻曲線R1的交點(diǎn)M0，即為聯(lián)合工況點(diǎn)。與M0所對(duì)應(yīng)的Q0為通風(fēng)網(wǎng)路的總風(fēng)量，且Q0QQ；網(wǎng)路的

31、總風(fēng)壓為h0。由M0引垂直線交曲線于M，交曲線于M，與MI、M所對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為hft1和hft2，顯然有： h0hft1hft2。5960 若通風(fēng)機(jī)和單獨(dú)工作，則其工況點(diǎn)分別為M和M，這時(shí)其風(fēng)壓分別為h和h，風(fēng)量分別為Q和Q?？梢?jiàn)，Q0Q，Q0Q，說(shuō)明串聯(lián)工作效果較好，這種情況在網(wǎng)路風(fēng)阻R越大時(shí)，越顯著。所以，通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作，適合于通風(fēng)阻力大的通風(fēng)網(wǎng)路。61 當(dāng)風(fēng)阻由R1降為R2，工況點(diǎn)為B時(shí)，則hh而h0，說(shuō)明串聯(lián)后的風(fēng)壓與單獨(dú)開(kāi)動(dòng)通風(fēng)機(jī)時(shí)的風(fēng)壓相等，號(hào)通風(fēng)機(jī)雖在運(yùn)轉(zhuǎn)，但產(chǎn)生的風(fēng)壓為零。所以B點(diǎn)稱為串聯(lián)工作時(shí)的極限點(diǎn)。 當(dāng)風(fēng)路風(fēng)阻由R2降到R3時(shí)，聯(lián)合工作點(diǎn)位于極限點(diǎn)B的右側(cè)，此時(shí)的聯(lián)合風(fēng)壓和

32、風(fēng)量均小于通風(fēng)機(jī)工單獨(dú)工作時(shí)的風(fēng)壓和風(fēng)量。顯然，這時(shí)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作是不合理的。 因此，可以得出結(jié)論，通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作，只有在由于網(wǎng)路風(fēng)阻增大而使風(fēng)量不足的情況下才能運(yùn)用。 62二、主扇和自然風(fēng)壓串聯(lián) 主扇與自然風(fēng)壓串聯(lián)工作時(shí)，其通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與自然風(fēng)壓的關(guān)系，如下圖所示。63 礦井主扇的靜壓特性曲線為I，礦井風(fēng)阻特性曲線為R，在冬季，礦井自然風(fēng)壓幫助機(jī)械通風(fēng)，其特性曲線為，由曲線和按“風(fēng)量相等，風(fēng)壓相加”的原則，可以得到聯(lián)合工作特性曲線，它與R曲線的交點(diǎn)即為聯(lián)合工況點(diǎn)M0(Q0、h0)，而通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)為M1(hfs，Q0)。顯然，hfshnhr，表明通風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)壓hfs加上自然風(fēng)壓hn用來(lái)克

33、服礦井通風(fēng)阻力hr。若無(wú)自然風(fēng)壓作用時(shí)，通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作的工況點(diǎn)為M(h0，Q0)， Q0QN，但Q02QN。這是因?yàn)橥L(fēng)機(jī)并聯(lián)后，使網(wǎng)路的總風(fēng)量增加的同時(shí)，網(wǎng)路的總阻力也由h1增為h，因而使風(fēng)量減小。這種現(xiàn)象在網(wǎng)路風(fēng)阻增加時(shí)更為明顯。 當(dāng)風(fēng)阻由R1增加為R2時(shí)，QM2QN；只有當(dāng)網(wǎng)路風(fēng)阻變?yōu)?時(shí)，通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的總風(fēng)量才能等于單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)風(fēng)量的二倍。由此得出結(jié)論；通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的效果與通風(fēng)網(wǎng)路的風(fēng)阻有關(guān)，風(fēng)阻越小，效果越好。否則并聯(lián)工作沒(méi)有意義。 69 2兩臺(tái)型號(hào)不同的通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作 如下圖圖所示，、分別為兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線，礦井總風(fēng)阻為R，同樣根據(jù)“風(fēng)壓相等，風(fēng)量相加”的原則，得通風(fēng)機(jī)、

34、聯(lián)合工作特性曲線，它與R曲線的交點(diǎn)為M0，M0即是并聯(lián)工作時(shí)的工況點(diǎn)。與M0對(duì)應(yīng)的風(fēng)量Q0則為礦井總風(fēng)量，通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的靜壓為h0，且h0hfs1hfs2。h0是用來(lái)克服礦井井巷通風(fēng)阻力hr的。由M0引水平線得M和M，與M、M對(duì)應(yīng)的風(fēng)量Q、Q即為通風(fēng)機(jī)和各自的排風(fēng)量。 工況點(diǎn)N1和N2所對(duì)應(yīng)的風(fēng)量Q1和Q2為兩通風(fēng)機(jī)單獨(dú)在礦井風(fēng)阻為R的網(wǎng)路上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)量，顯然：Q0(Q1Q2)。7071 若礦井風(fēng)阻由R增加到R，并與曲線交于A點(diǎn)，這時(shí)A對(duì)應(yīng)的號(hào)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q0，表明號(hào)通風(fēng)機(jī)為無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)。故A點(diǎn)稱為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的極限點(diǎn)或分界點(diǎn)。 若礦井風(fēng)阻由R再增加到R“，與的交點(diǎn)為A，A位于A點(diǎn)的左側(cè)。此時(shí)號(hào)通風(fēng)

35、機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量為負(fù)值(Q”)。這說(shuō)明，該通風(fēng)機(jī)不僅不起作用，反而成了號(hào)通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)通路，從而減少了礦井的總進(jìn)風(fēng)量，這是不允許存在的。但在兩臺(tái)型號(hào)相同的通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。72 為了保證聯(lián)合工作的穩(wěn)定性，應(yīng)遵守如下規(guī)定： 在較小通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線上，取其最大靜壓值的0.9倍處的B點(diǎn)，引平行線與聯(lián)合特性曲線交于B，B點(diǎn)即為聯(lián)合工作時(shí)工況點(diǎn)的上限，而其下限必須保證：較大通風(fēng)機(jī)的效率大于0.6，較小通風(fēng)機(jī)的效率大于0.5。 在通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，也應(yīng)盡可能地選用兩臺(tái)型號(hào)相同的通風(fēng)機(jī)。73return74returnreturn75return76return77return78ret

36、urn79一、離心式通風(fēng)機(jī) 國(guó)產(chǎn)離心式通風(fēng)機(jī)類型較多，其中4-72-11型的全壓效率最高達(dá)91，較為常用。其符號(hào)的意義舉例如下：4-72-1 1 No.10 C 表示通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式 表示通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)，即為葉輪直徑D2(m)10 表示通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)順序?yàn)榈谝淮?表示通風(fēng)機(jī)進(jìn)口為單吸口 表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的全壓系數(shù)乘10倍的化整數(shù)4.5 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型80 傳動(dòng)方式分為A、B、C、D四段，其中： A一表示無(wú)軸承箱裝置，與電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)； B表示懸臂支承裝置，皮帶傳動(dòng)，皮帶輪在通風(fēng)機(jī)軸承中間； C表示懸臂支承裝置，皮帶傳動(dòng)，皮帶輪在通風(fēng)機(jī)軸承外側(cè)； D表示懸臂支

37、承裝置，用聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結(jié)傳動(dòng)。 比轉(zhuǎn)數(shù)是表示同類型通風(fēng)機(jī)在效率最高時(shí)風(fēng)壓系數(shù)與風(fēng)量系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)常數(shù)。比轉(zhuǎn)數(shù)越大，風(fēng)量越高。818262 A 1411 No.24 表示通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)，即動(dòng)輪直徑(m)的10倍 表示該型通風(fēng)機(jī)第次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 表示該型通風(fēng)機(jī)為一級(jí)動(dòng)輪 表示該型通風(fēng)機(jī)之葉形第14次設(shè)計(jì)應(yīng)用 表示該型通風(fēng)機(jī)的輪葉為扭曲機(jī)翼形表示該型通風(fēng)機(jī)的轂輪比的100倍取整數(shù) 這種通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪的葉片是扭曲形，共16片。在不同轉(zhuǎn)數(shù)、不同輪葉數(shù)以及11.76Nm3時(shí)，個(gè)體特性曲線分別如圖4-32至圖4-39所示。這些圖的左下角是動(dòng)輪反轉(zhuǎn)時(shí)特性曲線。從這些曲線看出，這種通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量較小，較難滿足反風(fēng)要求。

38、 二、軸流式通風(fēng)機(jī) 8384 另一種新型軸流式通風(fēng)機(jī)是2K604型，共有N0.18、24、28、30等幾個(gè)機(jī)號(hào)。其符號(hào)意義舉例如下： 2K 601 No.18 通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)即為動(dòng)輪直徑的10倍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的順序號(hào) 輪轂比的100倍 礦井通風(fēng)用 兩級(jí)動(dòng)輪 這種通風(fēng)機(jī)有兩級(jí)動(dòng)輪，14片扭曲形的動(dòng)輪葉片，中間和后面整流器的葉片也是扭曲形，并有改變整流器葉片角度的裝置，及時(shí)改變這種葉片角度，可使動(dòng)輪反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量較大，能基本符合反風(fēng)要求。 8586三、離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)的比較 結(jié)構(gòu)方面：軸流式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是比較緊湊，體積小，轉(zhuǎn)速高。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，噪音大，故障較多。離心式通風(fēng)機(jī)則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，

39、維修方便，噪音小。但它的體積大。 性能方面：軸流式通風(fēng)機(jī)在工作范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井總風(fēng)阻變化時(shí)，風(fēng)量變化較小。離心式通風(fēng)機(jī)則相反。 軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)比較方便，反風(fēng)方法較多。離心式通風(fēng)機(jī)則麻煩一些，反風(fēng)時(shí)必須有反風(fēng)道。 軸流式通風(fēng)機(jī)的起動(dòng)負(fù)荷小，風(fēng)量增加時(shí)功率的變化不大，不致過(guò)載。離心式通風(fēng)機(jī)則相反。 軸流式通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較差，而離心式通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較好。87 為了合理使用通風(fēng)機(jī)，必先掌握其個(gè)體特性曲線。通風(fēng)機(jī)制造廠提供的特性曲線都是根據(jù)不帶擴(kuò)散器模型試驗(yàn)獲得的，而實(shí)際運(yùn)行的通風(fēng)機(jī)都裝有擴(kuò)散器，加之安裝質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的磨損等原因，通風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)性能往往與廠方提供的性能曲線不相符合

40、。因此，通風(fēng)機(jī)在正式運(yùn)轉(zhuǎn)之前，和運(yùn)轉(zhuǎn)幾年后，必須通過(guò)試驗(yàn)以測(cè)定其個(gè)體特性曲線。進(jìn)行通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)，除測(cè)定通風(fēng)機(jī)的入口或出口斷面的靜壓，通風(fēng)機(jī)風(fēng)峒內(nèi)某斷面的平均風(fēng)速外，還應(yīng)測(cè)定通風(fēng)機(jī)的軸功率，通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，通風(fēng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)的大氣條件如大氣壓力、溫度和濕度等。4.6 通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定881.通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的布置及參數(shù)測(cè)定 通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)的布置方案較多，如利用防爆門(mén)短路進(jìn)風(fēng)進(jìn)行試驗(yàn)，或利用備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)道進(jìn)行試驗(yàn)(不停產(chǎn))等。因此，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，因地制宜地選取。但總的要求是能準(zhǔn)確、方便地測(cè)得通過(guò)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓。為此，必須使測(cè)壓和測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流處于穩(wěn)定狀態(tài)，測(cè)定方法必須完善合理。89

41、 圖4-34是軸流式通風(fēng)機(jī)作抽出式通風(fēng)的礦井，利用防爆門(mén)進(jìn)風(fēng)進(jìn)行的通風(fēng)機(jī)試驗(yàn)。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，須打開(kāi)防爆門(mén)作為主要進(jìn)風(fēng)口，在風(fēng)峒和風(fēng)井交接處安設(shè)欄桿b，距b約2米處布置調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝置c，距c約2D(D為風(fēng)峒的寬度)處安置整流柵d(用1米長(zhǎng)的木板隔成0.1米0.1米的方格)，并在彎道內(nèi)安設(shè)導(dǎo)向板e(cuò)。 90各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)定方法如下； 1)通風(fēng)機(jī)靜壓的測(cè)定 由式hfshn hr1-2 可知，對(duì)于抽出式通風(fēng)的礦井，通風(fēng)機(jī)的靜壓與礦井的自然風(fēng)壓共同克服礦井通風(fēng)阻力，所以，鑒定時(shí)只測(cè)定通風(fēng)機(jī)的靜壓hfs。由于hfshs2hv2，通風(fēng)機(jī)的靜壓可以通過(guò)測(cè)定通風(fēng)機(jī)入口處(斷面2-2)風(fēng)流的相對(duì)靜壓hs2和該斷面的平均

42、速壓hv2而計(jì)算出來(lái)。 2-2斷面處風(fēng)流相對(duì)靜壓的測(cè)定方法，如前圖所示。 91 2)風(fēng)速測(cè)定 測(cè)定風(fēng)速的目的是為了計(jì)算通過(guò)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qf和2-2斷面的平均速壓hv2。因此，準(zhǔn)確地測(cè)得給定斷面的平均風(fēng)速，是通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的關(guān)鍵之。目前一般用風(fēng)表或皮托管兩種方法進(jìn)行風(fēng)速測(cè)定，有時(shí)為了互相校核，用上述兩種方法同時(shí)進(jìn)行，用風(fēng)表測(cè)風(fēng)時(shí)，測(cè)風(fēng)地點(diǎn)應(yīng)選在風(fēng)流較為穩(wěn)定的直線段，如上圖的11斷面處；用皮托管測(cè)風(fēng)時(shí)，一般在環(huán)形擴(kuò)散器斷面3-3處(距葉輪2.53倍葉片長(zhǎng)度)。同時(shí)，為了準(zhǔn)確地測(cè)得該斷面的平均速壓，應(yīng)在環(huán)形擴(kuò)散器的測(cè)風(fēng)位置，預(yù)先焊接若干根鋼筋，并在鋼筋上對(duì)稱固定一定數(shù)量的皮托管。 92皮托管的固定位

43、置，可按下式計(jì)算： 式中 Ri每根鋼筋上第i個(gè)測(cè)點(diǎn)距圓筒中心的距離， i測(cè)點(diǎn)序號(hào)； d心筒直徑，m； D外筒直徑，m； n劃分等面積環(huán)的個(gè)數(shù)，個(gè)。 對(duì)于No.1218，n34； No.2428， n56，mDdnidDRi, )(1 212)2(22293 速壓值的測(cè)定，可以用多臺(tái)微壓計(jì)同時(shí)讀取每支皮托管的示值，也可利用12臺(tái)微壓計(jì)分別測(cè)定各支皮托管的示值。 環(huán)形空間內(nèi)測(cè)風(fēng)斷面的平均風(fēng)速用下式計(jì)算： 式中 hv1、hv2、hvn分別為各支皮托管的速壓值，Pa。 通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量按下式計(jì)算： )(221vnvvahhhngVsmVdDQafs322,)(494 3)通風(fēng)機(jī)軸功率的測(cè)定 通風(fēng)機(jī)的軸功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率乘以電動(dòng)機(jī)的效率和傳動(dòng)效率，可用電流表、電壓表、功率因數(shù)表分別測(cè)得電流I(安)、電壓V(