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1、.PAGE :.; 礦井通風(fēng)動(dòng)力空氣在井巷中流動(dòng)需求抑制通風(fēng)阻力,必需提供通風(fēng)動(dòng)力以抑制空氣阻力,才干促使空氣在井巷中流動(dòng),實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)。礦井通風(fēng)動(dòng)力有由自然條件構(gòu)成的自然風(fēng)壓和由通風(fēng)機(jī)提供的機(jī)械風(fēng)壓兩種。本章將研討這兩種通風(fēng)動(dòng)力的影響要素和特性及其對(duì)礦井通風(fēng)的作用。自然風(fēng)壓自然風(fēng)壓的構(gòu)成及特性如圖-所示為一個(gè)沒有通風(fēng)機(jī)任務(wù)的礦井。圖- 簡(jiǎn)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流從氣溫較低的井筒進(jìn)入礦井,從氣溫較高的井筒流出。不僅如此,在正在開鑿的立井井筒中,冬季風(fēng)流會(huì)沿井筒中心一帶進(jìn)入井下,而沿井壁流出井外;夏季風(fēng)流方向正好相反。這是由于空氣溫度與井筒圍巖溫度存在差別,空氣與圍巖進(jìn)展熱交換,呵斥進(jìn)風(fēng)井筒與回風(fēng)井筒
2、、井筒中心一帶與井壁附近空氣存在溫度差,氣溫低處的空氣密度比氣溫高處的空氣密度大,使得不同地方的一樣高度空氣柱分量不等,從而使風(fēng)流發(fā)生流動(dòng),構(gòu)成了自然通風(fēng)景象。他們把這個(gè)空氣柱的分量差稱為自然風(fēng)壓H自。由上述可見,假設(shè)把地表大氣視為一個(gè)斷面無限大、風(fēng)阻為零的假想風(fēng)路,那么可將通風(fēng)系統(tǒng)視為一個(gè)有高差的閉合回路,由自然風(fēng)壓的構(gòu)成緣由,可得到其計(jì)算公式:H自=,Pa -式中Z礦井最高點(diǎn)到最低點(diǎn)間的間隔 ,m;g重力加速度,m/s;、分別為-和-井巷中dz段空氣密度,kg/m。 由于空氣密度與高度Z有著復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系,因此用式-計(jì)算自然風(fēng)壓比較困難。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,普通先測(cè)算出-和-井巷中空氣密度的平均
3、值均進(jìn)、均回,分別替代式-中的和,那么式-可寫為:自均進(jìn)均回g,Pa -例- 如圖-所示的自然通風(fēng)礦井,測(cè)得=.,=.,=.,=.,=.,=.kg/m,Z=m,Z=m,Z=m,Z=m,試求該礦井的自然風(fēng)壓,并判別其風(fēng)流方向。解:假設(shè)風(fēng)流方向由-井筒進(jìn)入,由-井筒排出。計(jì)算各測(cè)段的空氣平均空氣密度:kg/mkg/mkg/mkg/m計(jì)算進(jìn)、出風(fēng)井兩側(cè)空氣柱的平均密度:kg/mkg/m那么H自Pa求得的H自為正值,闡明風(fēng)流方向與假設(shè)方向一致,從-井筒進(jìn)入,由-井筒流出。自然風(fēng)壓具有如下幾種性質(zhì):.構(gòu)成礦井自然風(fēng)壓的主要緣由是礦井進(jìn)、出風(fēng)井兩側(cè)的空氣柱分量差。不論有無機(jī)械通風(fēng),只需礦井進(jìn)、出風(fēng)井兩側(cè)存
4、在空氣柱分量差,就一定存在自然風(fēng)壓。.礦井自然風(fēng)壓的大小和方向,取決于礦井進(jìn)、出風(fēng)兩側(cè)空氣柱的分量差的大小和方向。這個(gè)分量差,又受進(jìn)、出風(fēng)井兩側(cè)的空氣柱的密度和高度影響,而空氣柱的密度取決于大氣壓力、空氣溫度和濕度。由于自然風(fēng)壓受上述要素的影響,所以自然風(fēng)壓的大小和方向會(huì)隨季節(jié)變化,甚至?xí)円怪g也能夠發(fā)生變化,單獨(dú)用自然風(fēng)壓通風(fēng)是不可靠的。因此規(guī)定,每一個(gè)消費(fèi)礦井必需采用機(jī)械通風(fēng)。.礦井自然風(fēng)壓與井深成正比;礦井自然風(fēng)壓與空氣柱的密度成正比,因此與礦井空氣大氣壓力成正比,與溫度成反比。地面氣溫對(duì)自然風(fēng)壓的影響比較顯著。地面氣溫與礦區(qū)地形、開辟方式、井深以及能否機(jī)械通風(fēng)有關(guān)。普通來說,由于礦井出
5、風(fēng)側(cè)氣溫年年變化不大,而淺井進(jìn)風(fēng)側(cè)氣溫受地面氣溫變化影響較大,深井進(jìn)風(fēng)流氣溫受地面氣溫變化的影響較小,所以礦井進(jìn)、出風(fēng)井井口的標(biāo)高差越大,礦井越淺,礦井自然風(fēng)壓受地面氣溫變化的影響也越大,一年之內(nèi)不但大小會(huì)變化,甚至方向也會(huì)發(fā)生變化;反之,深井自然風(fēng)壓一年之內(nèi)大小雖有變化,但普通沒有方向上的變化。.主要通風(fēng)機(jī)任務(wù)對(duì)自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定的影響。由于礦井主通風(fēng)機(jī)的任務(wù)決議了礦井風(fēng)流的主要流向,風(fēng)流長(zhǎng)期與圍巖進(jìn)展熱交換,在進(jìn)風(fēng)井周圍構(gòu)成了冷卻帶,此時(shí)即使風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改動(dòng),進(jìn)、回風(fēng)井筒之間依然會(huì)存在氣溫差,從而仍在一段時(shí)間之內(nèi)有自然風(fēng)壓起作用,有時(shí)甚至?xí)蓴_主要通風(fēng)機(jī)的正常任務(wù),這在建井
6、時(shí)期表現(xiàn)尤為明顯,需求引起留意。二、自然風(fēng)壓的控制和利用自然通風(fēng)作用在礦井中普遍存在,它在一定程度上會(huì)影響礦井主要通風(fēng)機(jī)的工況。要想很好地利用自然通風(fēng)來改善礦井通風(fēng)情況和降低礦井通風(fēng)阻力,就必需根據(jù)自然風(fēng)壓的產(chǎn)生緣由及影響要素,采取有效措施對(duì)自然風(fēng)壓進(jìn)展控制和利用。.對(duì)自然風(fēng)壓的控制在深井中自然風(fēng)壓普通年年都協(xié)助 主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng),只是在季節(jié)改動(dòng)時(shí)其大小會(huì)發(fā)生變化,能夠影響礦井風(fēng)量。但在某些深度不大的礦井中,夏季自然風(fēng)壓能夠妨礙主要通風(fēng)機(jī)的通風(fēng),甚至?xí)剐★L(fēng)壓風(fēng)機(jī)通風(fēng)的礦井部分地點(diǎn)風(fēng)流反向。這在礦井通風(fēng)管理任務(wù)中應(yīng)予注重,尤其在山區(qū)多井筒通風(fēng)的高瓦斯礦井中應(yīng)特別留意,以免呵斥風(fēng)量缺乏或部分井巷風(fēng)
7、流反向釀成事故。為防止自然風(fēng)壓對(duì)礦井通風(fēng)的不利影響,應(yīng)對(duì)礦井自然通風(fēng)情況作充分的調(diào)查研討和實(shí)踐丈量任務(wù),掌握通風(fēng)系統(tǒng)及各程度自然風(fēng)壓的變化規(guī)律,這是采取有效措施控制自然風(fēng)壓的根底。在掌握礦井自然風(fēng)壓特性的根底上,可根據(jù)情況采取安裝高風(fēng)壓風(fēng)機(jī)的方法來對(duì)自然風(fēng)壓加以控制,也可適時(shí)調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn),使其既能滿足礦井通風(fēng)需求,又可節(jié)約電能。.設(shè)計(jì)和建立合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)由于礦區(qū)地形、開辟方式和礦井深度的不同,地面氣溫變化對(duì)自然風(fēng)壓的影響程度也不同。在山區(qū)和丘陵地帶,應(yīng)盡能夠利用進(jìn)出風(fēng)井口的標(biāo)高差,將進(jìn)風(fēng)井布置在較低處,出風(fēng)井布置在較高處。假設(shè)采用平硐開辟,有條件時(shí)應(yīng)將平硐作為進(jìn)風(fēng)井,并將井口盡量
8、迎向年年風(fēng)向,或者在平硐口外設(shè)置適當(dāng)?shù)膶?dǎo)風(fēng)墻,出風(fēng)平硐口設(shè)置擋風(fēng)墻。進(jìn)出風(fēng)井口標(biāo)高差較小時(shí),可在出風(fēng)井口修筑風(fēng)塔,風(fēng)塔高度以不低于m為宜,以添加自然風(fēng)壓。.人工調(diào)理進(jìn)、出風(fēng)側(cè)的氣溫差在條件允許時(shí),可在進(jìn)風(fēng)井巷內(nèi)設(shè)置水幕或借井巷淋水冷卻空氣,以添加空氣密度,同時(shí)可起到凈化風(fēng)流的作用。在出風(fēng)井底處利用地面鍋爐余熱等措施來提高回風(fēng)流氣溫,減小回風(fēng)井空氣密度。.降低井巷風(fēng)阻盡量縮短通風(fēng)道路或采用平行巷道通風(fēng);當(dāng)各采區(qū)間隔 地表較近時(shí),可用分區(qū)式通風(fēng);各井巷應(yīng)有足夠的通風(fēng)斷面,且應(yīng)堅(jiān)持井巷內(nèi)無雜物堆積,防止漏風(fēng)。.消滅獨(dú)井通風(fēng)在建井時(shí)期能夠會(huì)出現(xiàn)獨(dú)井通風(fēng)景象,此時(shí)可根據(jù)條件用風(fēng)幛將井筒隔成一側(cè)進(jìn)風(fēng)另一側(cè)
9、出風(fēng);或用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng),使較冷的空氣由井筒進(jìn)入,較熱的空氣從導(dǎo)風(fēng)筒排出。也可利用鉆孔構(gòu)成通風(fēng)回路,構(gòu)成自然風(fēng)壓。.留意自然風(fēng)壓在非常時(shí)期對(duì)礦井通風(fēng)的作用在制定時(shí),要思索到萬一主要通風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn),如何采取措施利用自然風(fēng)壓進(jìn)展通風(fēng)以及此時(shí)自然風(fēng)壓對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)能夠呵斥的不利影響,制定預(yù)防措施,防患于未然。自然風(fēng)壓的測(cè)定消費(fèi)礦井自然風(fēng)壓的測(cè)定方法有兩種:直接測(cè)定法和間接測(cè)定法。.直接測(cè)定法圖- 用通風(fēng)機(jī)房中的壓差計(jì)測(cè)自然風(fēng)壓礦井在無通風(fēng)機(jī)任務(wù)或通風(fēng)機(jī)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在總風(fēng)流的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置暫時(shí)隔斷風(fēng)流的密閉,將礦井風(fēng)流嚴(yán)密遮斷,而后用壓差計(jì)測(cè)出密閉兩側(cè)的靜壓差,該靜壓差便是礦井的自然風(fēng)壓值?;?qū)L(fēng)硐中的閘門完全放
10、下,然后由風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)直接讀出礦井自然風(fēng)壓值如圖-所示。.間接測(cè)定法以抽出式通風(fēng)礦井為例。圖- 自然風(fēng)壓的間接測(cè)定法如圖-所示的抽出式通風(fēng)礦井,因風(fēng)硐中通風(fēng)機(jī)入口風(fēng)流的相對(duì)全壓h全與自然風(fēng)壓H自的代數(shù)和等于礦井的通風(fēng)阻力,即h全+H自=RQ -式中R礦井總風(fēng)阻,Ns/m;Q礦井總風(fēng)量,m/s。所以首先在通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),測(cè)出礦井總風(fēng)量Q及通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口處風(fēng)流的相對(duì)全壓h全,而后停頓主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),假設(shè)有自然風(fēng)流,立刻測(cè)出自然風(fēng)流的風(fēng)速v自,計(jì)算出自然通風(fēng)的風(fēng)量Q自=Sv自,S是測(cè)v自處的風(fēng)硐的斷面積,可得下式:H自= RQ自 -解式-和-的聯(lián)立方程組,得礦井自然風(fēng)壓:H自=h全,Pa -第二節(jié)
11、 礦井主要通風(fēng)機(jī)及其附屬安裝礦井通風(fēng)動(dòng)力中自然風(fēng)壓較小,且不穩(wěn)定,不能保證礦井通風(fēng)的要求,因此,規(guī)定,每一個(gè)礦井都必需采用機(jī)械通風(fēng)。我國(guó)煤礦已普遍運(yùn)用機(jī)械通風(fēng)。在全國(guó)統(tǒng)配煤礦中,主要通風(fēng)機(jī)的平均電能耗費(fèi)量占全礦電能耗費(fèi)的比重較大,據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)有煤礦主要通風(fēng)機(jī)平均電耗約占礦井電耗的%,個(gè)別礦井通風(fēng)設(shè)備的耗電量可達(dá)%。因此,合理選擇和運(yùn)用主要通風(fēng)機(jī),不但能使礦井平安得到根本的保證,同時(shí)對(duì)改善井下的任務(wù)條件,提高煤礦的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的也有重要作用。礦用通風(fēng)機(jī)按照其效力范圍和所起的作用分為三種:.主要通風(fēng)機(jī)。擔(dān)負(fù)整個(gè)礦井或礦井的一翼、或一個(gè)較大區(qū)域通風(fēng)的通風(fēng)機(jī),稱為礦井的主要通風(fēng)機(jī)。.輔助通風(fēng)機(jī)。用來協(xié)
12、助 礦井主要通風(fēng)機(jī)對(duì)一翼或一個(gè)較大區(qū)域抑制通風(fēng)阻力,添加風(fēng)量的通風(fēng)機(jī),稱為主要通風(fēng)機(jī)的輔助通風(fēng)機(jī)。.部分通風(fēng)機(jī)。供井下某一部分地點(diǎn)通風(fēng)運(yùn)用的通風(fēng)機(jī),稱為部分通風(fēng)機(jī)。普通效力于井巷掘進(jìn)通風(fēng)。礦用通風(fēng)機(jī)按照構(gòu)造和任務(wù)原理不同,又可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)。一、離心式通風(fēng)機(jī)圖-是離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及其在礦井通風(fēng)井口作抽出式通風(fēng)的表示圖。圖- 離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造任務(wù)輪;蝸殼體;分散器;主軸;止推軸承;徑向軸承;前導(dǎo)器;機(jī)架;聯(lián)軸器;制動(dòng)器;機(jī)座;吸風(fēng)口;、通風(fēng)機(jī)房;電動(dòng)機(jī);風(fēng)硐離心式通風(fēng)機(jī)主要由任務(wù)輪、蝸殼體、主軸和電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。任務(wù)輪是由固定在機(jī)軸上的輪轂以及安裝在輪轂上的一定數(shù)量的機(jī)翼形
13、葉片構(gòu)成。風(fēng)流沿葉片間的流道流動(dòng)。葉片按其在流道出口處安裝角的不同,可分為前傾式。、徑向式。、后傾式。三種。由于后傾葉片的通風(fēng)機(jī)當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)風(fēng)壓變化較小,且效率較高,所以礦用離心式通風(fēng)機(jī)多為后傾式。圖- 任務(wù)輪葉片的構(gòu)造角度w任務(wù)輪出風(fēng)口葉片的切線速度;u任務(wù)輪圓周速度空氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)的方式,有單側(cè)吸入和雙側(cè)吸入兩種。其他條件一樣時(shí),雙吸風(fēng)口風(fēng)機(jī)的動(dòng)輪寬度和風(fēng)量是單吸風(fēng)口風(fēng)機(jī)的倍。在吸風(fēng)口與任務(wù)輪之間還裝有前導(dǎo)器,使進(jìn)入葉輪的氣流發(fā)生預(yù)旋繞,以到達(dá)調(diào)理風(fēng)壓的目的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)安裝帶開任務(wù)輪在機(jī)殼中旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片流道間的空氣隨葉片的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),獲得離心力,經(jīng)葉端被拋出任務(wù)輪,流到螺旋狀機(jī)殼里。在機(jī)殼內(nèi)
14、空氣流速逐漸減小,壓力升高,然后經(jīng)分散器排出。與此同時(shí),在葉片的入口即葉根處構(gòu)成較低的壓力,使吸風(fēng)口處的空氣自葉根流入葉道,從葉端流出,如此源源不斷構(gòu)成延續(xù)流動(dòng)。現(xiàn)我國(guó)消費(fèi)的離心式通風(fēng)機(jī)較多,適用煤礦作主要通風(fēng)機(jī)的有:-型、G-型、K-型等。型號(hào)參數(shù)的含義以K-型為例闡明如下:K-K礦用;效率最高點(diǎn)壓力系數(shù)的倍,取整數(shù);效率最高點(diǎn)比轉(zhuǎn)速,取整數(shù);通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口為雙面吸入;第一次設(shè)計(jì);通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào),為葉輪直徑,dm。K-型和G-型離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線如附錄四所示。二、軸流式通風(fēng)機(jī)如圖-所示。圖- 軸流式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造集風(fēng)器;流線體;前導(dǎo)器;第一級(jí)任務(wù)輪;中間整流器;第二級(jí)任務(wù)輪;后整流器;環(huán)形或水泥
15、分散器;機(jī)架;電動(dòng)機(jī);通風(fēng)機(jī)房;風(fēng)硐;導(dǎo)流板;根底;徑向軸承;止推軸承;制動(dòng)器;齒輪聯(lián)軸節(jié);分散塔軸流式通風(fēng)機(jī)主要由進(jìn)風(fēng)口、任務(wù)輪、整流器、主體風(fēng)筒、分散器和傳動(dòng)軸等部件組成。進(jìn)風(fēng)口是由集風(fēng)器和疏流罩構(gòu)成的斷面逐漸減少的環(huán)行通道,使進(jìn)入任務(wù)輪的風(fēng)流均勻,以減少阻力,提高效率。任務(wù)輪是由固定在軸上的輪轂和以一定角度安裝在其上的葉片構(gòu)成。任務(wù)輪有一級(jí)和二級(jí)兩種。二級(jí)任務(wù)輪產(chǎn)生的風(fēng)壓是一級(jí)的倍。任務(wù)輪的作用是添加空氣的全壓。整流器導(dǎo)葉安裝在每一級(jí)任務(wù)輪之后,為固定輪。其作用是整直由任務(wù)輪番出的旋轉(zhuǎn)氣流,減少動(dòng)能和渦流損失。環(huán)行分散器是使從整流器流出的環(huán)狀氣流逐漸擴(kuò)張,過渡到全斷面。隨著斷面的擴(kuò)展,空
16、氣的一部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓。圖- 軸流式通風(fēng)機(jī)葉片的構(gòu)造葉片用螺栓固定在輪轂上,呈中空梯形,橫截面和機(jī)翼外形類似。在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線,稱為弦線,弦線與任務(wù)輪旋轉(zhuǎn)方向u的夾角稱為葉片安裝角,以表示。角是可調(diào)的。由于通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量的大小與角有關(guān),所以任務(wù)時(shí)可根據(jù)所需求的風(fēng)量、風(fēng)壓調(diào)理的角度。在一級(jí)通風(fēng)機(jī)中,角的調(diào)理范圍是。,二級(jí)通風(fēng)機(jī)的調(diào)理范圍是。,可按相鄰角度差?;?。調(diào)理,但每個(gè)任務(wù)輪上的角必需嚴(yán)厲堅(jiān)持一致。為減少能量損失和提高通風(fēng)機(jī)的任務(wù)效率,還設(shè)有集風(fēng)器和流線體。集風(fēng)器是在通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口處呈喇叭狀圓筒的機(jī)殼,以引導(dǎo)氣流均勻平滑地流入任務(wù)輪;流線體是位于第一級(jí)任務(wù)輪前方的呈流線型的半球狀
17、罩體,安裝在任務(wù)輪的輪轂上,用以防止氣流與輪轂沖擊。目前我國(guó)消費(fèi)的軸流式通風(fēng)機(jī)中,適用于煤礦作主要通風(fēng)機(jī)的有:K型、GAF型、K型、KZS型等。型號(hào)參數(shù)的含義以K- No型為例闡明如下:K- 兩級(jí)葉輪;K礦用;輪轂比的倍;構(gòu)造設(shè)計(jì)序號(hào);葉輪直徑,dm。K型、GAF型、A-型軸流式通風(fēng)機(jī)特性曲線如附錄五所示。三、對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)年月,原煤炭部頒發(fā)了,對(duì)旋式部分通風(fēng)機(jī)被列為在全國(guó)推行運(yùn)用的四項(xiàng)配備之一。對(duì)旋式部分通風(fēng)機(jī)也是一種軸流式通風(fēng)機(jī),和傳統(tǒng)軸流式通風(fēng)機(jī)相比較,具有高效率、高風(fēng)壓、大風(fēng)量、性能好、高效區(qū)寬、噪聲低、運(yùn)轉(zhuǎn)方式多、安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。如今我國(guó)曾經(jīng)研制勝利新一代高效節(jié)能礦用防爆對(duì)旋式主要
18、通風(fēng)機(jī)。(圖- BDK型軸流式通風(fēng)機(jī))風(fēng)道;銜接風(fēng)筒;一級(jí)通風(fēng)機(jī);二級(jí)通風(fēng)機(jī);分散筒;分散塔;穩(wěn)流環(huán);鋼軌對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)由集流器、一級(jí)通風(fēng)機(jī)、二級(jí)通風(fēng)機(jī)、分散筒和分散塔組成。風(fēng)機(jī)采用對(duì)旋式構(gòu)造,一、二級(jí)葉輪相對(duì)安裝,旋轉(zhuǎn)方向相反;葉片采用機(jī)翼形扭曲葉片,葉面也互為反向,省去了普通軸流式通風(fēng)機(jī)的中、后導(dǎo)葉,減少了壓力損失,提高了風(fēng)機(jī)效率。每一級(jí)葉輪均采用懸臂構(gòu)造,各安裝在隔爆型電動(dòng)機(jī)上,構(gòu)成兩臺(tái)獨(dú)立的通風(fēng)機(jī),既沒有傳統(tǒng)的長(zhǎng)軸傳動(dòng),也沒有聯(lián)軸器,構(gòu)造簡(jiǎn)單,還可提高效率。隔爆型電動(dòng)機(jī)安裝在主風(fēng)筒內(nèi)密閉罩中,密閉罩具有一定的耐壓性,可使電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)流道中含瓦斯的氣體隔絕,同時(shí)起一定的散熱作用。密閉罩有
19、三根導(dǎo)管,既起支撐作用,又可使主風(fēng)筒與大氣相通,使新穎空氣流入密閉罩中,罩內(nèi)空氣可堅(jiān)持正壓形狀,使得電動(dòng)機(jī)一直處于瓦斯?jié)舛刃∮?的條件下任務(wù),符合平安防爆要求。在主風(fēng)筒中設(shè)置有穩(wěn)流環(huán),使得通風(fēng)機(jī)性能曲線中無駝峰區(qū),無喘振,在任何阻力情況下均可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。通風(fēng)機(jī)噪音較低,絕大多數(shù)型號(hào)在無消聲安裝的情況下,噪聲均可低于dBA。通風(fēng)機(jī)葉輪葉片安裝角可以調(diào)整,普通分為。、。、。、。及。五個(gè)角度。一、二級(jí)葉輪葉片安裝角角度可以一致,也可不同,又可調(diào)理為小于或等于。范圍內(nèi)恣意角度運(yùn)轉(zhuǎn)。可以單級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn),也可以雙級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn),因此可調(diào)范圍極廣,尤其在礦井投產(chǎn)初期可只運(yùn)轉(zhuǎn)一級(jí)。通風(fēng)機(jī)和分散器均安裝在帶輪的平板車上,下設(shè)軌
20、道,安裝維修很方便。可以反轉(zhuǎn)反風(fēng)。在各種情況下,反風(fēng)率均為%以上;不需求反風(fēng)道及通風(fēng)機(jī)的根底,也可不要主通風(fēng)機(jī)房,只需求建造電控值班室。電動(dòng)機(jī)軸承和電動(dòng)機(jī)定子有測(cè)溫安裝,可遙測(cè)和報(bào)警。電動(dòng)機(jī)軸承還配備了不停機(jī)注油和排油管安裝。風(fēng)機(jī)的任務(wù)原理是:任務(wù)時(shí)兩級(jí)任務(wù)輪分別由兩個(gè)等容量、等轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向相反的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),當(dāng)氣流經(jīng)過集流器進(jìn)入第一個(gè)任務(wù)輪獲得能量后,再經(jīng)第二級(jí)任務(wù)輪升壓排出。兩級(jí)任務(wù)輪互為導(dǎo)葉,第一級(jí)后構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)速度,由第二級(jí)反向旋轉(zhuǎn)消除并構(gòu)成單一的軸向流動(dòng)。個(gè)任務(wù)輪所產(chǎn)生的實(shí)際全壓為通風(fēng)機(jī)實(shí)際全壓的/,不僅使經(jīng)過兩級(jí)任務(wù)輪的氣流平穩(wěn),有利于提高通風(fēng)機(jī)的全壓效率,而且使前后級(jí)任務(wù)輪的負(fù)載分
21、配比較合理,不會(huì)呵斥各級(jí)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)超功、過載景象。目前,對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)有數(shù)十個(gè)系列。作為煤礦主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)用的有BD或BDK系列高效節(jié)能礦用防爆對(duì)旋式主要通風(fēng)機(jī),最高靜壓效率可達(dá)%,噪聲不大于dBA。部分通風(fēng)機(jī)主要有FDC-/型、FSD-.型、DSF-./型、DSFA-型、BDJ系列、BKJ-./.型、KDF型等。型號(hào)參數(shù)的含義以BDKA- 型為例闡明如下:BDKA- B防爆型;D對(duì)旋構(gòu)造;K礦用;輪轂比的倍;A葉片數(shù)目配比為A種;配用極電機(jī);機(jī)號(hào)為,即dm。BD系列對(duì)旋式風(fēng)機(jī)特性曲線如附錄六所示。四、主要通風(fēng)機(jī)附屬安裝礦井運(yùn)用的主要通風(fēng)機(jī),除了主機(jī)之外尚有一些附屬安裝。主要通風(fēng)機(jī)和附屬安裝總稱為
22、通風(fēng)機(jī)安裝。附屬安裝有風(fēng)硐、分散器、防爆門和反風(fēng)安裝等。.風(fēng)硐風(fēng)硐是銜接通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井的一段巷道,如圖-所示。圖- 風(fēng)硐出風(fēng)井;風(fēng)硐;通風(fēng)機(jī)由于經(jīng)過風(fēng)硐的風(fēng)量很大,風(fēng)硐內(nèi)外壓力差也較大,其效力年限長(zhǎng),所以風(fēng)硐多用混凝土、磚石等資料建筑,對(duì)設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量要求較高。 良好的風(fēng)硐應(yīng)滿足以下要求: ()應(yīng)有足夠大的斷面,風(fēng)速不宜超越ms。 ()風(fēng)硐的風(fēng)阻不應(yīng)大于.Nsm,阻力不應(yīng)大于Pa。風(fēng)硐不宜過長(zhǎng),與井筒銜接處要平緩,轉(zhuǎn)彎部分要呈圓弧形,內(nèi)壁要光滑,并堅(jiān)持無堆積物,拐彎處應(yīng)安設(shè)導(dǎo)流葉片,以減少阻力。 ()風(fēng)硐及閘門等安裝,構(gòu)造要嚴(yán)密,以防止漏風(fēng)。()風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)安設(shè)丈量風(fēng)速和風(fēng)流壓力的安裝,風(fēng)硐和主通
23、風(fēng)機(jī)相連的一段長(zhǎng)度不應(yīng)小于D(D為通風(fēng)機(jī)任務(wù)輪的直徑)。()風(fēng)硐與傾角大于。的斜井或立井的銜接口距風(fēng)井m處應(yīng)安設(shè)維護(hù)柵欄,以防止檢查人員和工具等墜落到井筒中;在距主要通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口m處也應(yīng)安設(shè)維護(hù)柵欄,以防止風(fēng)硐中的臟、雜物被吸入通風(fēng)機(jī)。()風(fēng)硐直線部分要有流水坡度,以防積水。 .防爆門防爆門是在裝有通風(fēng)機(jī)的井口上為防止瓦斯或煤塵爆炸時(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)而安裝的平安安裝。圖- 立井防爆門防爆門;井口圈;滑輪;平衡錘圖-所示為出風(fēng)井口的防爆門,門用鐵板焊成,周圍用條鋼絲繩繞過滑輪,用掛有配重的平衡錘牽住防爆門,其下端放入井口圈的凹槽中。正常通風(fēng)時(shí)它可以隔離地面大氣與井下空氣。當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故時(shí),防爆門即
24、能被爆炸波沖開,起到卸壓作用以維護(hù)通風(fēng)機(jī)。詳細(xì)要求是:防爆門應(yīng)布置在出風(fēng)井軸線上,其面積不得小于出風(fēng)井口的斷面積。從出風(fēng)井與風(fēng)硐的交叉點(diǎn)到防爆門的間隔 應(yīng)比從該交叉點(diǎn)到主要通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口的間隔 至少短m。防爆門必需有足夠的強(qiáng)度,并有防腐和防拋出的措施。為了防止漏風(fēng),防爆門應(yīng)該封鎖嚴(yán)密。假設(shè)采用液體作密封時(shí),在冬季應(yīng)選用不燃的不凍液,且要求以當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的十年一遇的最低溫度時(shí)不凍為準(zhǔn)。槽中應(yīng)經(jīng)常堅(jiān)持足夠的液量,槽的深度必需使其內(nèi)盛裝的液體的壓力大于防爆門內(nèi)外的空氣壓力差。井口壁周圍還應(yīng)安裝一定數(shù)量的壓腳,當(dāng)反風(fēng)時(shí)用它壓住防爆門,以防掀起防爆門呵斥風(fēng)流短路。 .反風(fēng)安裝當(dāng)?shù)V井在進(jìn)風(fēng)井口附近、井筒或井底車
25、場(chǎng)及其附近的進(jìn)風(fēng)巷中發(fā)生火災(zāi)、瓦斯和煤塵爆炸時(shí),為了防止事故蔓延,減少災(zāi)情,以便進(jìn)展災(zāi)禍處置和救護(hù)任務(wù),有時(shí)需求改動(dòng)礦井的風(fēng)流方向。規(guī)定:消費(fèi)礦井主要通風(fēng)機(jī)必需裝有反風(fēng)設(shè)備,并能在lmin內(nèi)改動(dòng)巷道中的風(fēng)流方向;當(dāng)風(fēng)流方向改動(dòng)后,主要通風(fēng)機(jī)的供應(yīng)風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的。每季度應(yīng)至少檢查次反風(fēng)設(shè)備,每年應(yīng)進(jìn)展次反風(fēng)演習(xí);當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí),應(yīng)進(jìn)展次反風(fēng)演習(xí)。 離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)安裝離心式通風(fēng)機(jī)只能用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)道的方法反風(fēng),如圖-所示。圖- 離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)安裝通風(fēng)機(jī)正常任務(wù)時(shí),反風(fēng)門和處于實(shí)線位置,反風(fēng)時(shí)將反風(fēng)門提起,把反風(fēng)門放下,地表空氣自活門進(jìn)入通風(fēng)機(jī),再從活門進(jìn)入旁側(cè)反風(fēng)
26、道,進(jìn)入風(fēng)井流入井下,到達(dá)反風(fēng)的目的。 軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)安裝 軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)方法有三種:利用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)道反風(fēng),如圖-所示。圖- 軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)安裝通風(fēng)機(jī)正常任務(wù)時(shí)反風(fēng)門a、b位于實(shí)線位置(風(fēng)流方向照實(shí)線箭頭所示),反風(fēng)時(shí),可提起反風(fēng)門a,放下反風(fēng)門b(如虛線位置),地表空氣經(jīng)百葉窗、活門b進(jìn)入通風(fēng)機(jī),再由活門a進(jìn)入旁側(cè)反風(fēng)道,進(jìn)入風(fēng)井流入井下(如虛線箭頭所示),到達(dá)反風(fēng)的目的。調(diào)理通風(fēng)機(jī)葉片角度反風(fēng)。GAF型軸流式通風(fēng)機(jī)有兩種方法調(diào)整葉片安裝角,一是運(yùn)轉(zhuǎn)中采用液壓調(diào)理,常在電廠的通風(fēng)機(jī)調(diào)理中采用。二是采用機(jī)械式調(diào)理,如圖-所示。圖- 機(jī)械式葉輪調(diào)理系統(tǒng)動(dòng)葉;蝸桿;葉柄;蝸輪;小
27、傘齒輪;大傘齒輪;小齒輪當(dāng)通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)后,從機(jī)殼外以手輪調(diào)理?xiàng)U伸入葉輪轂,手輪轉(zhuǎn)動(dòng),使蝸桿、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),而蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)那么使與其相連的小齒輪、大傘齒輪、小傘齒輪跟隨轉(zhuǎn)動(dòng),從而到達(dá)改動(dòng)葉輪安裝角的目的。反風(fēng)時(shí),葉輪旋轉(zhuǎn)方向不變,只需將葉輪轉(zhuǎn)到圖中虛線位置即可。反轉(zhuǎn)通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)方向反風(fēng)。這種方法是互換電動(dòng)機(jī)電源的恣意兩相接線,使電動(dòng)機(jī)改動(dòng)轉(zhuǎn)向,從而改動(dòng)通風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向,使井下風(fēng)流反向。這種方法基建費(fèi)較少,反風(fēng)方便,但是一些老型號(hào)的軸流式通風(fēng)機(jī)反風(fēng)后風(fēng)量達(dá)不到要求。一些新型軸流式通風(fēng)機(jī),將后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)成可調(diào)理角度的,反風(fēng)時(shí),將后導(dǎo)葉同時(shí)扭一角度,反風(fēng)后的風(fēng)量即能滿足要求。.分散器在通風(fēng)機(jī)出口處外接的具有
28、一定長(zhǎng)度、斷面逐漸擴(kuò)展的風(fēng)道,稱為分散器。其作用是降低出口速壓以提高通風(fēng)機(jī)的靜壓。小型離心式通風(fēng)機(jī)的分散器由金屬板焊接而成,大型離心式通風(fēng)機(jī)的分散器用磚或混凝土砌筑,其縱斷面呈長(zhǎng)方形,分散器的敞角a不宜過大,普通為。,以防脫流。出口斷面與入口斷面之比約為。軸流式通風(fēng)機(jī)的分散器由環(huán)形分散器與水泥分散器組成。環(huán)形分散器由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成,外圓錐體的敞角普通為。,內(nèi)圓錐體的敞角普通為。水泥分散器為一段向上彎曲的風(fēng)道,它與程度線所成的夾角為。,其高為葉輪直徑的倍,長(zhǎng)為葉輪直徑的.倍,出風(fēng)口為長(zhǎng)方形斷面(長(zhǎng)為葉輪直徑的.倍,寬為葉輪直徑的.倍)。分散器的拐彎處為雙曲線形,并安設(shè)一組導(dǎo)流葉片,以降低阻
29、力。五、主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)用及平安要求 為了保證通風(fēng)機(jī)平安可靠的運(yùn)轉(zhuǎn),中規(guī)定: .主要通風(fēng)機(jī)必需安裝在地面;裝有通風(fēng)機(jī)的井口必需封鎖嚴(yán)密,其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時(shí)不得超越%,有提升設(shè)備時(shí)不得超越%。 . 必需保證主要通風(fēng)機(jī)延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 . 必需安裝套同等才干的主要通風(fēng)機(jī)安裝,其中一套作備用,備用通風(fēng)機(jī)必需能在min內(nèi)開動(dòng)。在建井期間可安裝套通風(fēng)機(jī)和部備用電動(dòng)機(jī)。消費(fèi)礦井現(xiàn)有的套不同才干的主要通風(fēng)機(jī),在滿足消費(fèi)要求時(shí),可繼續(xù)運(yùn)用。 .嚴(yán)禁采用部分通風(fēng)機(jī)或部分通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)用。 .裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門,防爆門每個(gè)月檢查維修次。 .新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入運(yùn)用前,必需進(jìn)展次通風(fēng)機(jī)
30、性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù),以后每年至少進(jìn)展次性能測(cè)定。主要通風(fēng)機(jī)至少每月檢查次。改動(dòng)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí),必需經(jīng)礦技術(shù)擔(dān)任人同意。 .主要通風(fēng)機(jī)因檢修、停電或其它緣由停頓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),必需制定停風(fēng)措施。主要通風(fēng)機(jī)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),受停風(fēng)影響的地點(diǎn),必需立刻停頓任務(wù)、切斷電源,任務(wù)人員撤到進(jìn)風(fēng)巷道中,由值班礦長(zhǎng)迅速?zèng)Q議全礦井能否停頓消費(fèi)、任務(wù)人員能否全部撤出。主要通風(fēng)機(jī)在停頓運(yùn)轉(zhuǎn)期間,對(duì)由臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井通風(fēng)的礦井,必需翻開井口防爆門和有關(guān)風(fēng)門,利用自然風(fēng)壓通風(fēng);對(duì)由多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)結(jié)合通風(fēng)的礦井,必需正確控制風(fēng)流,防止風(fēng)流紊亂。 第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及實(shí)踐特性一、通風(fēng)機(jī)的任務(wù)參數(shù)反映通風(fēng)機(jī)任務(wù)特性的根本參
31、數(shù)有個(gè),即通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通、壓力H通、功率N通和效率。 .通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通 Q通表示單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,單位為ms。當(dāng)通風(fēng)機(jī)抽出式任務(wù)時(shí),通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于回風(fēng)道總排風(fēng)量與井口漏入風(fēng)量之和;當(dāng)通風(fēng)機(jī)壓入式任務(wù)時(shí),通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于進(jìn)風(fēng)道的總進(jìn)風(fēng)量與井口漏出風(fēng)量之和。所以通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量要用風(fēng)表或皮托管與壓差計(jì)在風(fēng)硐或通風(fēng)機(jī)分散器處實(shí)測(cè)。.通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H通通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有通風(fēng)機(jī)全壓(H通全)、靜壓(H通靜)和動(dòng)壓(h通動(dòng))之分。通風(fēng)機(jī)的全壓表示單位體積的空氣經(jīng)過通風(fēng)機(jī)后所獲得的能量,單位為Nmm或Pa,其值為通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的總能量之差。由于出口斷面與入口斷面高差較小,其位壓差可忽略不計(jì)
32、,所以通風(fēng)機(jī)的全壓為通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的絕對(duì)全壓之差,即:H通全=P全出P全入,Pa (-)式中P全出通風(fēng)機(jī)出口斷面上的全壓,Pa;P全入通風(fēng)機(jī)入口斷面上的全壓,Pa。 通風(fēng)機(jī)的全壓包括通風(fēng)機(jī)的靜壓與動(dòng)壓兩個(gè)部分,即: H通全H通靜h通動(dòng),Pa (-) 由于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓是用來抑制風(fēng)流自分散器出口斷面進(jìn)到地表大氣(抽出式)或風(fēng)硐(壓入式)的部分阻力,所以分散器出口斷面的動(dòng)壓等于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓,即:h擴(kuò)動(dòng)=h通動(dòng) (-)式中h擴(kuò)動(dòng)分散器出口斷面的動(dòng)壓,Pa。 .通風(fēng)機(jī)的功率N 通風(fēng)機(jī)的輸入功率N通入表示通風(fēng)機(jī)軸從電動(dòng)機(jī)得到的功率,單位為KW,通風(fēng)機(jī)的輸入功率可用下式計(jì)算: N通入,KW (-
33、)式中U一線電壓,V;I線電流,A;COS功率因數(shù); 電電動(dòng)機(jī)效率, 傳傳動(dòng)效率,。 通風(fēng)機(jī)的輸出功率N通出也叫有效功率,是指單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)對(duì)經(jīng)過的風(fēng)量為Q的空氣所做的功,即: N通出 ,KW (-) 由于通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有全壓與靜壓之分,所以公式(-)中當(dāng)H通為全壓時(shí),即為全壓輸出功率N通全出,當(dāng)H通為靜壓時(shí),即為靜壓輸出功率N通靜出。 .通風(fēng)機(jī)的效率通風(fēng)機(jī)的效率是指通風(fēng)機(jī)輸出功率與輸入功率之比。由于通風(fēng)機(jī)的輸出功率有全壓輸出功率與靜壓輸出功率之分,所以通風(fēng)機(jī)的效率分全壓效率通全與靜壓效率通靜,即: 通全 - 通靜 - 很顯然,通風(fēng)機(jī)的效率越高,闡明通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部阻力損失越小,性能也越好。二、通
34、風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性及合理任務(wù)范圍.個(gè)體特性曲線通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率這四個(gè)根本參數(shù)可以反映出通風(fēng)機(jī)的任務(wù)特性。每一臺(tái)通風(fēng)機(jī),在額定轉(zhuǎn)速的條件下,對(duì)應(yīng)于一定的風(fēng)量,就有一定的風(fēng)壓、功率和效率,風(fēng)量假設(shè)變動(dòng),其它三者也隨之改動(dòng)。表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率隨風(fēng)量變化而變化的關(guān)系曲線,稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。這些個(gè)體特性曲線不能用實(shí)際計(jì)算方法來繪制,必需經(jīng)過實(shí)測(cè)來繪制。 風(fēng)壓特性曲線圖- 離心式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線 - 軸流式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖-為離心式通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線。圖-為軸流式通風(fēng)機(jī)的全壓、靜壓特性曲線以及全壓效率與靜壓效率曲線。在煤礦中因主通風(fēng)機(jī)多采用抽出式通風(fēng),因此要繪制靜壓特性
35、曲線;當(dāng)采用壓入式通風(fēng)時(shí),那么繪制全壓特性曲線。 從圖-與圖-可看出,離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線各有其特點(diǎn):離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線比較平緩,當(dāng)風(fēng)量變化時(shí),風(fēng)壓變化不太大;軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線較陡,并有一個(gè)“馬鞍形的“駝峰區(qū),當(dāng)風(fēng)量變化時(shí),風(fēng)壓變化較大。 功率曲線 圖中N通入為通風(fēng)機(jī)的輸入功率曲線。從兩個(gè)圖中可看出:離心式通風(fēng)機(jī)當(dāng)風(fēng)量添加時(shí),功率也隨之增大,所以啟動(dòng)時(shí),為了防止因啟動(dòng)負(fù)荷過大而燒毀電動(dòng)機(jī),應(yīng)先封鎖閘門然后待通風(fēng)機(jī)到達(dá)正常任務(wù)轉(zhuǎn)速后再逐漸翻開。當(dāng)供風(fēng)量超越需風(fēng)量過多時(shí),礦井經(jīng)常利用閘門加阻來減少任務(wù)風(fēng)量,以節(jié)省電能。軸流式通風(fēng)機(jī)在B點(diǎn)的右下側(cè)功率是隨著風(fēng)量的添加而
36、減小,所以啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先全敞開或半敞開閘門,待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后再逐漸封鎖閘門至其適宜位置,以防止啟動(dòng)時(shí)電流過大,引起電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。 效率曲線 如圖-、-中為通風(fēng)機(jī)的效率曲線。當(dāng)風(fēng)量逐漸添加時(shí),效率也逐漸增大,當(dāng)增大到最大值后便逐漸下降。由于軸流式通風(fēng)機(jī)葉片的安裝角是可調(diào)控的,因此葉片的每個(gè)安裝角都相應(yīng)地有一條風(fēng)壓曲線和功率曲線。為了使圖明晰,軸流式通風(fēng)機(jī)的效率普通用等效率曲線來表示,如圖-所示。圖- 軸流式通風(fēng)機(jī)合理任務(wù)范圍等效率曲線是把各條風(fēng)壓曲線上的效率一樣的點(diǎn)銜接起來繪制成的。等效率曲線的繪制方法如圖-所示,軸流式通風(fēng)機(jī)兩個(gè)不同的葉片安裝角與的風(fēng)壓特性曲線分別為與,效率曲線分別為與。自各個(gè)效率值(
37、如.、.、.、.)畫程度虛線,分別和與曲線相交,可得對(duì)效率相等的交點(diǎn),從這對(duì)交點(diǎn)作垂直虛線分別與相應(yīng)的個(gè)體風(fēng)壓曲線與相交,又在曲線與上得出對(duì)效率相等的交點(diǎn),然后把相等效率的交點(diǎn)連結(jié)起來,即得出圖中條等效率曲線:.、.、.、.。圖- 等效率曲線的繪制 .通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)及合理任務(wù)范圍當(dāng)以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中時(shí),那么風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交于A點(diǎn),此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的任務(wù)點(diǎn),如圖-、-所示。從圖-中任務(wù)點(diǎn)A可看出,此時(shí)通風(fēng)機(jī)的靜壓為kPa,風(fēng)量為ms,功率為kW(點(diǎn)決議),靜壓效率為.(點(diǎn)決議)。實(shí)驗(yàn)證明,假設(shè)軸流式通風(fēng)機(jī)的任務(wù)點(diǎn)位于風(fēng)壓曲線“駝峰的左側(cè)時(shí)(點(diǎn)左側(cè)),通風(fēng)機(jī)
38、的運(yùn)轉(zhuǎn)就能夠產(chǎn)生不穩(wěn)定情況,即任務(wù)點(diǎn)發(fā)生跳動(dòng),風(fēng)量忽大忽小,聲音極不正常,所以通風(fēng)機(jī)的任務(wù)風(fēng)壓不應(yīng)大于最大風(fēng)壓的.倍,即任務(wù)點(diǎn)應(yīng)在B點(diǎn)以下。為了經(jīng)濟(jì),主通風(fēng)機(jī)的效率不應(yīng)低于.,即任務(wù)點(diǎn)應(yīng)在C點(diǎn)以上。BC段就是通風(fēng)機(jī)合理的任務(wù)范圍。對(duì)于圖-,其合理任務(wù)范圍為圖中陰影部分。三、比例定律和類型特性曲線.比例定律 同類型(或同系列)通風(fēng)機(jī)是指通風(fēng)機(jī)的幾何尺寸、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力類似的一組通風(fēng)機(jī)。兩個(gè)通風(fēng)機(jī)類似是氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過程類似,或者說它們之間在任一對(duì)應(yīng)點(diǎn)的同名物理量之比堅(jiān)持常數(shù)。同一系列風(fēng)機(jī)在類似工況點(diǎn)的流動(dòng)是彼此類似的。對(duì)同類型的通風(fēng)機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)n、葉輪直徑D和空氣密度發(fā)生變化時(shí),通風(fēng)機(jī)的性能也發(fā)生
39、變化。這種變化可運(yùn)用通風(fēng)機(jī)的比例定律闡明其性能變化規(guī)律。根據(jù)通風(fēng)機(jī)的類似條件,可求出通風(fēng)機(jī)的比例定律為: - - 上述公式闡明:通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與空氣密度的一次方、轉(zhuǎn)數(shù)的二次方、葉輪直徑的二次方成正比,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)的一次方、葉輪直徑的三次方成正比;通風(fēng)機(jī)的功率與空氣密度的一次方、轉(zhuǎn)數(shù)的三次方、葉輪直徑的五次方成正比,通風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)任務(wù)點(diǎn)的效率相等。例- 某礦運(yùn)用-B離心式通風(fēng)機(jī)作主要通風(fēng)機(jī),在轉(zhuǎn)數(shù)n=r/min時(shí),礦井的風(fēng)量Q=m/s。后來由于消費(fèi)需求,礦井總風(fēng)阻增大,風(fēng)量Q減少為.m/s,不能滿足消費(fèi)要求。擬采用調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的方法來維持原風(fēng)量Q=m/s,試求轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)調(diào)整為多少?解:由通風(fēng)機(jī)
40、比例定律知,當(dāng)通風(fēng)機(jī)的葉輪直徑D不變時(shí),通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成正比,即:r/min通風(fēng)機(jī)的比例定律,在實(shí)踐任務(wù)中有著重要的用途。運(yùn)用比例定律,可以根據(jù)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線,推算和繪制轉(zhuǎn)數(shù)、葉輪直徑或空氣密度不一樣的另一臺(tái)同類型通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。通風(fēng)機(jī)制造廠就是根據(jù)通風(fēng)機(jī)類似模型實(shí)驗(yàn)的個(gè)體特性曲線,運(yùn)用比例定律,推算、繪制空氣密度為.kg/m時(shí),各種葉輪直徑、各種轉(zhuǎn)數(shù)的同類型通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線,供用戶選擇通風(fēng)機(jī)運(yùn)用。 .類型特性曲線 在同類型通風(fēng)機(jī)中,當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)、葉輪直徑各不一樣時(shí),其個(gè)體特性曲線會(huì)有很多組。為了簡(jiǎn)化和有利于比較,可將同一類型中各種通風(fēng)機(jī)的特性只用一組特性曲線來表示。這一組特
41、性曲線稱為通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線或無因次特性曲線。通風(fēng)機(jī)類型特性曲線的有關(guān)參數(shù),可由比例定律得出。 壓力系數(shù) (常數(shù)) (-)式中稱為壓力系數(shù),無因次。公式(-)中,假設(shè)H通為通風(fēng)機(jī)的全壓,那么壓力系數(shù)稱為全壓系數(shù);假設(shè)H通為通風(fēng)機(jī)的靜壓,那么壓力系數(shù)稱為靜壓系數(shù)。公式(-)闡明,同類型通風(fēng)機(jī)在類似工況點(diǎn),其壓力系數(shù)為常數(shù)。流量系數(shù)() 常數(shù)(-)式中稱為流量系數(shù),無因次。公式(-)闡明,同類型通風(fēng)機(jī)在類似工況點(diǎn),其流量系數(shù)為常數(shù)。功率系數(shù)() 常數(shù) (-)式中稱為功率系數(shù),無因次。公式(-)闡明,同類型通風(fēng)機(jī)在類似工況點(diǎn),其效率相等,功率系數(shù)為常數(shù)。由于,所以通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H通、風(fēng)量Q通、功率N
42、與相應(yīng)的無因次系數(shù)的關(guān)系式為: (-) (-) (-)同類型通風(fēng)機(jī)的、和可以用通風(fēng)機(jī)的類似模型實(shí)驗(yàn)來獲得,即將通風(fēng)機(jī)模型與實(shí)驗(yàn)管道相銜接運(yùn)轉(zhuǎn),并利用實(shí)驗(yàn)管道依次調(diào)理通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn),然后測(cè)算與各工況點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的、N和值,利用上式計(jì)算出各工況點(diǎn)相應(yīng)的、和值。然后以為橫座標(biāo),以、和為縱座標(biāo)繪出,和曲線,即為該類型通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線,如圖-為-型離心式通風(fēng)機(jī)類型特性曲線。圖- -型離心式通風(fēng)機(jī)類型特性曲線對(duì)于不同類型的通風(fēng)機(jī),可以用類型特性曲線比較其性能,可根據(jù)類型特性曲線和通風(fēng)機(jī)的直徑、轉(zhuǎn)數(shù)推算得到個(gè)體特性曲線,由個(gè)體特性曲線亦可推算得到類型特性曲線。需求指出的是,對(duì)同一系列通風(fēng)機(jī),當(dāng)幾何尺寸D相差
43、較大時(shí),在加工和制造過程中很難保證流道外表相對(duì)粗糙度、葉片厚度及機(jī)殼間隙等參數(shù)完全類似,為了防止因尺寸相差較大而產(chǎn)生誤差,有些風(fēng)機(jī)類型特性曲線有多條,可根據(jù)不同尺寸選用。在運(yùn)用圖-推算個(gè)體特性曲線時(shí),l、號(hào)通風(fēng)機(jī)就按l模型推算,、號(hào)通風(fēng)機(jī)就按模型推算。四、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與通風(fēng)阻力的關(guān)系.抽出式通風(fēng)礦井 如圖-所示。圖- 抽出式通風(fēng)礦井對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井,通風(fēng)機(jī)的全壓為通風(fēng)機(jī)分散器出口斷面與進(jìn)口斷面的絕對(duì)全壓之差,即:H通全=P全P全=(P靜+h動(dòng))(P靜+h動(dòng))=( P靜P靜)(h動(dòng)h動(dòng))式中P全、P全、斷面上的絕對(duì)全壓;P靜、P靜、斷面上的絕對(duì)靜壓;h動(dòng)、h動(dòng),斷面上的動(dòng)壓。由于斷面的絕對(duì)靜壓就
44、等于與該斷面同標(biāo)高的地表大氣壓力P,所以P靜P靜P P靜h靜。h靜就是斷面的相對(duì)靜壓,也是通風(fēng)機(jī)房靜壓壓差計(jì)的讀數(shù),故上式可寫為 : 通全h靜h動(dòng)h動(dòng)h全h動(dòng) (-)公式(-)闡明,抽出式通風(fēng)礦井的全壓等于該通風(fēng)機(jī)進(jìn)口斷面上的相對(duì)靜壓減去該斷面上的動(dòng)壓,再加上分散器出口斷面上的動(dòng)壓。由于h動(dòng)h通動(dòng);通全h通動(dòng)通靜,所以公式(-)可寫為: 通靜h靜 h動(dòng) (-)公式(-)闡明:抽出式礦井通風(fēng)機(jī)的靜壓等于該通風(fēng)機(jī)進(jìn)口斷面的相對(duì)靜壓減去該斷面上的動(dòng)壓。測(cè)算抽出式通風(fēng)機(jī)的靜壓時(shí)要運(yùn)用此式。由于h總h靜 h動(dòng)自,所以: 通全自h總h動(dòng) (-) 通靜自h總 (-)公式(-)、式(-)闡明:對(duì)于抽出式通風(fēng)礦
45、井,通風(fēng)機(jī)的全壓與自然風(fēng)壓都用來抑制礦井通風(fēng)總阻力與風(fēng)流從分散器進(jìn)入地表大氣的部分阻力,通風(fēng)機(jī)的靜壓與自然風(fēng)壓都用來抑制礦井通風(fēng)總阻力。由于離心式通風(fēng)機(jī)普通給出全壓特性曲線,軸流式通風(fēng)機(jī)普通給出靜壓特性曲線,所以公式(-)是抽出式通風(fēng)時(shí)選擇離心式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際根據(jù),公式(-)是抽出式通風(fēng)時(shí)選擇軸流式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際根據(jù)。比較此二式可看出,運(yùn)用公式(-)比較簡(jiǎn)便,由于在設(shè)計(jì)時(shí)只計(jì)算h總一項(xiàng),它等于抽出式通風(fēng)機(jī)的靜壓與自然風(fēng)壓H自代數(shù)和。.壓入式通風(fēng)礦井 如圖-所示。圖- 壓入式通風(fēng)礦井對(duì)于壓入式通風(fēng)礦井,通風(fēng)機(jī)的全壓為通風(fēng)機(jī)分散器斷面與通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)側(cè)斷面上絕對(duì)全壓之差,即:H通全P全P全P全PPP全h全
46、h全 (-)由于h全h靜h動(dòng),且h動(dòng)h通動(dòng),那么由公式(-)得:通靜h靜h全h靜h靜h動(dòng) (-)當(dāng)采用壓入式通風(fēng)時(shí),測(cè)算通風(fēng)機(jī)的全壓時(shí)要運(yùn)用公式(-),測(cè)算通風(fēng)機(jī)的靜壓時(shí)要運(yùn)用公式(-)。由于 h總h全h全自,所以: 通全自h總(-) 通靜自h總h動(dòng) (-)公式(-)闡明:壓入式通風(fēng)礦井,通風(fēng)機(jī)的全壓與自然風(fēng)壓的代數(shù)和是用來抑制礦井通風(fēng)總阻力的。因此,對(duì)于壓入式通風(fēng)的礦井,就必需選用通風(fēng)機(jī)的全壓特性曲線來進(jìn)展任務(wù),并運(yùn)用通風(fēng)機(jī)的全壓效率來衡量它的任務(wù)質(zhì)量。所以此式也是采用壓入式通風(fēng)時(shí)選擇離心式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際根據(jù)。公式(-)闡明,壓入式通風(fēng)礦井,通風(fēng)機(jī)的靜壓與自然風(fēng)壓H自的代數(shù)和用來抑制礦井通風(fēng)總
47、阻力與通風(fēng)機(jī)動(dòng)壓之差。這就是說,假設(shè)要運(yùn)用壓入式通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線,就必需用此式進(jìn)展換算,即在礦井通風(fēng)總阻力中減去通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓,然后繪制通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線。所以,此式也是采用壓入式通風(fēng)時(shí)選擇軸流式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際根據(jù)。壓入式通風(fēng)礦井,假設(shè)主通風(fēng)機(jī)不設(shè)置抽風(fēng)段,使其進(jìn)風(fēng)口直接和地表大氣相通時(shí),那么通風(fēng)機(jī)的全壓和靜壓為:通全全靜動(dòng)靜動(dòng)(-)通靜靜 (-)公式(-)、 (-)就是壓入式通風(fēng)礦井,當(dāng)主通風(fēng)機(jī)不設(shè)置抽風(fēng)段時(shí)通風(fēng)機(jī)的全壓與靜壓的測(cè)算式。由于總靜動(dòng)自,所以:通全自總通靜自總動(dòng)上式闡明,對(duì)壓入式通風(fēng)礦井,主通風(fēng)機(jī)不設(shè)抽風(fēng)段與設(shè)抽風(fēng)段時(shí)風(fēng)壓與阻力關(guān)系的結(jié)論一樣。例- 某主要通風(fēng)機(jī)對(duì)礦井作抽出式通
48、風(fēng),知礦井自然風(fēng)壓為H自=+Pa,H通靜=Pa,Q通=m/s,=.,試求該礦井的通風(fēng)總阻力h總,通風(fēng)機(jī)的輸入功率N通。解:由抽出式礦井主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與礦井通風(fēng)總阻力關(guān)系 通靜自h總得:h總=通靜+自=+=PakW第四節(jié) 通風(fēng)機(jī)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)分析兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)在一同運(yùn)轉(zhuǎn),以添加總風(fēng)量,升高總風(fēng)壓,稱為通風(fēng)機(jī)的結(jié)合任務(wù)或結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)。一、通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)在長(zhǎng)巷掘進(jìn)部分通風(fēng)中,當(dāng)風(fēng)筒的通風(fēng)阻力過大,而風(fēng)量卻不需求很大時(shí),可采用部分通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)。圖-為兩臺(tái)部分通風(fēng)機(jī)集中串聯(lián)。圖-為兩臺(tái)部分通風(fēng)機(jī)間隔串聯(lián)?,F(xiàn)以集中串聯(lián)壓入式通風(fēng)為例來分析其任務(wù)情況。圖- 部分通風(fēng)機(jī)集中串聯(lián)圖- 部分通風(fēng)機(jī)間隔串聯(lián)
49、 通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)時(shí),其總風(fēng)壓等于各臺(tái)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓之和,其總風(fēng)量為經(jīng)過各通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。根據(jù)上述特性,串聯(lián)通風(fēng)時(shí)通風(fēng)機(jī)的合成特性曲線可按“風(fēng)量相等,風(fēng)壓相加的原那么繪制。部分通風(fēng)機(jī)集中串聯(lián)的合成特性曲線如圖-所示,(圖- 通風(fēng)機(jī)集中串聯(lián)圖解分析)在的等風(fēng)量線上,兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)特性曲線和上對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為aa和aa,將線段aa加于aa線段上即得F點(diǎn);同理在等風(fēng)量線、上可得G、H等點(diǎn),將各點(diǎn)銜接成光滑的曲線即可繪出串聯(lián)任務(wù)時(shí)的合成特性曲線。 根據(jù)網(wǎng)路的風(fēng)阻特性曲線的不同,通風(fēng)機(jī)集中串聯(lián)任務(wù)能夠出現(xiàn)下述三種情況:.當(dāng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線的交點(diǎn)為B點(diǎn),而此B點(diǎn)就是從小通風(fēng)機(jī)曲線I與橫軸的交點(diǎn)作垂
50、線交于大通風(fēng)機(jī)曲線的交點(diǎn)。這時(shí)串聯(lián)通風(fēng)的總風(fēng)壓和總風(fēng)量與通風(fēng)機(jī)單獨(dú)任務(wù)的風(fēng)壓和風(fēng)量一樣,通風(fēng)機(jī)I在空運(yùn)轉(zhuǎn),串聯(lián)無效果。.當(dāng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線交于A點(diǎn)(在B點(diǎn)上側(cè))。這時(shí)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)的總風(fēng)壓H串總大于任何一臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)任務(wù)時(shí)的風(fēng)壓,總風(fēng)量Q串總大于任何一臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)任務(wù)時(shí)的風(fēng)量,這時(shí)串聯(lián)通風(fēng)是有效的。.當(dāng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線交于C點(diǎn)(在B點(diǎn)下側(cè)),這時(shí)串聯(lián)任務(wù)的總風(fēng)壓與總風(fēng)量均小于通風(fēng)機(jī)單獨(dú)任務(wù)時(shí)的風(fēng)壓和風(fēng)量,通風(fēng)機(jī)I不僅不起作用,反而成為通風(fēng)阻力了。 由上述分析可知,B點(diǎn)即為通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)時(shí)的臨界點(diǎn),經(jīng)過B點(diǎn)的風(fēng)阻R為臨界風(fēng) 阻。假設(shè)任務(wù)點(diǎn)位于B點(diǎn)的
51、上側(cè),串聯(lián)通風(fēng)是有效的;假設(shè)任務(wù)點(diǎn)位于B點(diǎn)的下側(cè),串聯(lián)通風(fēng) 是有害的。所以,通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)適用于因風(fēng)阻過大而風(fēng)量缺乏的風(fēng)網(wǎng);風(fēng)壓特性曲線一樣的通風(fēng)機(jī)串聯(lián)任務(wù)較好;串結(jié)合成特性曲線與任務(wù)風(fēng)阻曲線要相匹配,不能出現(xiàn)小才干風(fēng)機(jī)妨礙通風(fēng)的情況,也要留意防止使每臺(tái)通風(fēng)機(jī)都任務(wù)在效率較低的工況下。當(dāng)單孔長(zhǎng)間隔 掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)筒風(fēng)阻很大時(shí),采用部分通風(fēng)機(jī)串聯(lián)通風(fēng)效果才顯著。 二、通風(fēng)機(jī)的并聯(lián)當(dāng)?shù)V井通風(fēng)阻力不大,而需求風(fēng)量很大時(shí),可采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)。通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù) 分為集中并聯(lián)和分區(qū)并聯(lián)。圖-為運(yùn)轉(zhuǎn)主通風(fēng)機(jī)與備用主通風(fēng)機(jī)同時(shí)開動(dòng)的集中并聯(lián)。(圖- 通風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)的圖解分析)通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)時(shí),其總風(fēng)壓等于各臺(tái)通風(fēng)
52、機(jī)的風(fēng)壓,總風(fēng)量等于各臺(tái)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和。根據(jù)上述特性,并聯(lián)通風(fēng)時(shí)通風(fēng)機(jī)的合成特性曲線可按“風(fēng)壓相等、風(fēng)量相加的原那么來繪制。如圖-所示,在的風(fēng)壓等量線上,兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)特性曲線I和上對(duì)應(yīng)的風(fēng)量為aa和aa。,將aa線段加于aa線段上即得F點(diǎn),同理在各風(fēng)壓等量線、上可得G、H等點(diǎn),將各點(diǎn)銜接成光滑的曲線即可繪出并聯(lián)任務(wù)時(shí)的合成特性曲線。根據(jù)礦井通風(fēng)網(wǎng)路風(fēng)阻值的不同,通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)能夠出現(xiàn)下述不同情況:.當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線的交點(diǎn)A恰好就是通風(fēng)機(jī)的特性曲線與同一網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線的交點(diǎn),此時(shí)并聯(lián)通風(fēng)的總風(fēng)量就等于通風(fēng)機(jī)單獨(dú)任務(wù)時(shí)的風(fēng)量,通風(fēng)機(jī)經(jīng)過的風(fēng)量為零,不起作用,即并聯(lián)通風(fēng)
53、是無效的。 .當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線的交點(diǎn)B(位于A點(diǎn)右下側(cè)) 即為并聯(lián)通風(fēng)的任務(wù)點(diǎn)。從B點(diǎn)作程度線與兩通風(fēng)機(jī)特性曲線交于B和B,由這兩點(diǎn)確定經(jīng)過兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)各自的風(fēng)量分別為Q通I和Q通,而且Q并總Q通I+ Q通,H并總H通=H通。從圖中可看出,通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)時(shí)的總風(fēng)量Q并總大于任一臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)對(duì)該網(wǎng)路任務(wù)時(shí)的風(fēng)量Q通I或Q通,并且風(fēng)阻R值越小,兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)對(duì)該網(wǎng)路任務(wù)的風(fēng)量之和與并聯(lián)總風(fēng)量的差值越小,這就是說通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)時(shí),其任務(wù)點(diǎn)在A點(diǎn)的右下側(cè),并聯(lián)通風(fēng)才有效,而且風(fēng)阻值越小,其效果越好。. 當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)路風(fēng)阻特性曲線為R時(shí),它與合成特性曲線交于O點(diǎn)(在A點(diǎn)左側(cè))。此
54、時(shí)并聯(lián)通風(fēng)的總風(fēng)量將小于通風(fēng)機(jī)I單獨(dú)對(duì)該網(wǎng)路任務(wù)時(shí)的風(fēng)量,通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)負(fù)風(fēng)量(Q通),這就是說通風(fēng)機(jī)并不協(xié)助 通風(fēng)機(jī)I對(duì)礦井網(wǎng)路通風(fēng),而成為通風(fēng)機(jī)I的進(jìn)風(fēng)通路,這種并聯(lián)任務(wù)是不允許的。 從上述分析可知,從添加風(fēng)量觀念看,只需任務(wù)點(diǎn)位于A點(diǎn)的右下側(cè),通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)就有效。但是并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還必需保證每臺(tái)通風(fēng)機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)形狀,為了保證通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,可由較小的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)靜壓曲線的.H最大的D點(diǎn),引平行線與合成特性曲線交于E點(diǎn),此點(diǎn)即為通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定任務(wù)的上臨界點(diǎn),即并聯(lián)任務(wù)時(shí)任務(wù)點(diǎn)應(yīng)在E點(diǎn)的右下側(cè),而不是在A點(diǎn)的右下側(cè)。通風(fēng)機(jī)并聯(lián)任務(wù)時(shí)任務(wù)點(diǎn)的下臨界點(diǎn)必需保證大通風(fēng)機(jī)的效率靜.,小通風(fēng)機(jī)的效率靜.。第五節(jié)
55、 礦井主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定通風(fēng)機(jī)制造廠提供的通風(fēng)機(jī)特性曲線,是根據(jù)不帶分散器的模型測(cè)定獲得的,而實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)的通風(fēng)機(jī)都裝有分散器,另外由于安裝質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)磨損等緣由,通風(fēng)機(jī)的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)性能往往與廠方提供的性能曲線不一樣。因此,通風(fēng)機(jī)在正式運(yùn)轉(zhuǎn)之前和運(yùn)轉(zhuǎn)幾年后,必需經(jīng)過測(cè)定以測(cè)繪其個(gè)體特性曲線,以便有效地運(yùn)用好通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是丈量通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、輸入功率和轉(zhuǎn)數(shù),并計(jì)算通風(fēng)機(jī)的效率,然后繪出通風(fēng)機(jī)實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線。主要通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)定,普通在礦井停產(chǎn)檢修時(shí)進(jìn)展。根據(jù)礦井詳細(xì)情況,可以采用由回風(fēng)井短路或帶上井下通風(fēng)網(wǎng)路進(jìn)展。礦井通風(fēng)改造、急需了解通風(fēng)機(jī)性能時(shí),也可在礦井不停產(chǎn)條件下,采用備用
56、通風(fēng)機(jī)進(jìn)展性能實(shí)驗(yàn),由反風(fēng)門樓百葉窗短路進(jìn)風(fēng)和調(diào)理工況。抽出式通風(fēng)礦井,普通測(cè)算通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線、輸入功率曲線和靜壓效率曲線;壓入式通風(fēng)礦井,普通測(cè)算通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線、輸入功率曲線和全壓效率曲線。一、測(cè)定前的預(yù)備.制定實(shí)驗(yàn)方案制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí),應(yīng)對(duì)回風(fēng)井、風(fēng)硐、通風(fēng)機(jī)設(shè)備的周圍環(huán)境作系統(tǒng)的縝密調(diào)查,然后根據(jù)本礦的詳細(xì)情況,確定合理可行的實(shí)驗(yàn)方案。.預(yù)備儀表、工具和記錄表格通風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)所需求的儀表、工具如附錄七中附表-所示,根底記錄表格如附表-至附表-所示。所用的儀表都必需經(jīng)過校正,并培訓(xùn)丈量人員都能正確地運(yùn)用。.其它預(yù)備任務(wù)記錄通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的銘牌技術(shù)數(shù)據(jù),并檢查通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)各部件的完
57、好情況;丈量測(cè)風(fēng)地點(diǎn)和安設(shè)工況調(diào)理框架處的巷道斷面尺寸;在工況調(diào)理地點(diǎn)安裝調(diào)理框架,并預(yù)備足夠的木板。在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)安裝皮托管。在電路上接入電工儀表;安裝暫時(shí)的聯(lián)絡(luò)通訊設(shè)備;() 檢查地面漏風(fēng)情況,并采取堵漏措施;() 去除風(fēng)硐內(nèi)碎石等雜物和積水。.組織分工礦總工程師擔(dān)任組織通風(fēng)、機(jī)電和礦山救護(hù)隊(duì)等部門成立通風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)指揮組,設(shè)總指揮一人。同時(shí)下設(shè)工況調(diào)理組、測(cè)風(fēng)組、測(cè)壓組,電氣丈量組、通訊聯(lián)絡(luò)組、平安組和速算組,每組的人數(shù)由任務(wù)義務(wù)而定。主要通風(fēng)機(jī)操作工在測(cè)定整個(gè)過程中都要參與,了解全部安排,并聽從總指揮的命令。二、測(cè)定方法與步驟通風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)的布置方式應(yīng)根據(jù)詳細(xì)情況因地制宜地確定,其總的要求是要
58、選擇風(fēng)流穩(wěn)定區(qū)為丈量風(fēng)量和風(fēng)壓的地點(diǎn),以使測(cè)出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。對(duì)于消費(fèi)礦井,普通都是利用通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐進(jìn)展實(shí)驗(yàn),其布置如圖-所示。(圖- 通風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)時(shí)的布置)在I-I斷面處設(shè)框架,用木板來調(diào)理通風(fēng)機(jī)的工況,在斷面處設(shè)靜壓管,測(cè)該斷面的相對(duì)靜壓,用風(fēng)表在斷面之后測(cè)風(fēng)速,或者在斷面的圓錐形分散器的環(huán)形空間用皮托管測(cè)算風(fēng)速。.工況調(diào)理的位置和方法通風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)時(shí),工況調(diào)理地點(diǎn)普通設(shè)在與回風(fēng)井交接處的風(fēng)硐口,如圖-中II斷面位置(當(dāng)條件不答應(yīng)時(shí)可設(shè)在總回風(fēng)道或利用風(fēng)硐閘門與井口防爆門調(diào)理)。其方法是在調(diào)理地點(diǎn)的巷道內(nèi)安設(shè)穩(wěn)定的框架(用工字鋼、木料都可),如圖-所示。圖- 工況調(diào)理框架靠通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的吸力
59、將薄木板吸附在其上,減少有效斷面積以改動(dòng)通風(fēng)阻力。框架必需結(jié)實(shí)、結(jié)實(shí),安裝時(shí)插入巷壁的深度應(yīng)不小于mm。木板也應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,并備有多種規(guī)格,以便運(yùn)用。調(diào)理工況點(diǎn)的數(shù)目不應(yīng)少于個(gè),以保證測(cè)得的特性曲線光滑、延續(xù)。在軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線的“駝峰區(qū),測(cè)點(diǎn)要密些,在穩(wěn)定區(qū)測(cè)點(diǎn)可疏些。離心式通風(fēng)機(jī)普通采用封鎖啟動(dòng),即網(wǎng)路風(fēng)阻最大時(shí)啟動(dòng)(又稱關(guān)閘門啟動(dòng)),然后逐漸提升閘門降阻調(diào)理工況。軸流式通風(fēng)機(jī)普通采用開路啟動(dòng),即網(wǎng)路風(fēng)阻最小時(shí)啟動(dòng)(又稱開閘門啟動(dòng)),然后逐漸放下閘門增阻調(diào)理工況。.通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的測(cè)定靜壓的測(cè)定 靜壓丈量的位置應(yīng)在工況調(diào)理處與風(fēng)機(jī)入口之間的直線段上,距通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口的倍葉輪直徑以遠(yuǎn)的穩(wěn)
60、定風(fēng)流中,如圖-中斷面處。為了測(cè)出測(cè)壓斷面上的平均相對(duì)靜壓,可在風(fēng)硐內(nèi)設(shè)十字形連通管,在連通管上均勻設(shè)置靜壓管,然后將總管銜接到壓差計(jì)上,如圖-所示。圖- 靜壓管的布置風(fēng)速的測(cè)定() 用風(fēng)表在工況調(diào)理處與通風(fēng)機(jī)入口之間的風(fēng)流穩(wěn)定區(qū)測(cè)平均風(fēng)速,并計(jì)算風(fēng)量,例如可在圖-中斷面附近測(cè)風(fēng)。() 用皮托管和微壓計(jì)丈量風(fēng)流動(dòng)壓,然后換算成平均風(fēng)速,并計(jì)算風(fēng)量。皮托管可安設(shè)在丈量靜壓的斷面處,也可以安設(shè)在通風(fēng)機(jī)圓錐形分散器的環(huán)形空間,如圖-所示。(圖- 測(cè)動(dòng)壓時(shí)皮托管的布置)為了使丈量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,在丈量斷面上按等面積布置多根(圖中為根)皮托管。安裝時(shí)應(yīng)將皮托管固定牢靠,務(wù)必使頭部正對(duì)風(fēng)流方向。假設(shè)微壓計(jì)臺(tái)
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