第四章礦井通風(fēng)動力自然風(fēng)壓（產(chǎn)生、計算、測定、利用與控制）通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能主要通風(fēng)機附屬裝置風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)通風(fēng)機工況點與經(jīng)濟運行主要通風(fēng)機的聯(lián)合運轉(zhuǎn)第四章礦井通風(fēng)動力自然風(fēng)壓（產(chǎn)生、計算、測定、利用與機械風(fēng)壓由通風(fēng)機造成的能量差。自然風(fēng)壓

由于風(fēng)流流過井巷時與巖石發(fā)生了熱量交換，使得進、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風(fēng)井里的空氣密度較小，因而兩個井筒底部的空氣壓力不相等，其壓差就是自然風(fēng)壓。機械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動力，用以克服礦井的通風(fēng)阻力，促使空氣流動。第一節(jié)自然風(fēng)壓機械風(fēng)壓第一節(jié)自然風(fēng)壓一、自然風(fēng)壓及其形成和計算1、自然通風(fēng)在自然風(fēng)壓作用下，風(fēng)流不斷流過礦井的現(xiàn)象。

冬季：空氣柱0-1-2比5-4-3的平均溫度較低，平均空氣密度較大，導(dǎo)致兩空氣柱作用在2-3水平面上的重力不等。它使空氣源源不斷地從井口1流入，從井口5流出。夏季：相反。自然風(fēng)壓：作用在最低水平兩側(cè)空氣柱重力差。第一節(jié)自然風(fēng)壓012345dzρ1dzρ2z一、自然風(fēng)壓及其形成和計算第一節(jié)自然風(fēng)壓012345dz2、自然風(fēng)壓的計算

根據(jù)自然風(fēng)壓定義，上圖所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計算：

為了簡化計算，一般采用測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρm1和ρm2，用其分別代替上式的ρ1和ρ2，則上式可寫為：

注：1）自然風(fēng)壓的計算必須取一閉合系統(tǒng)。

2）進風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)必須取相同的標高。

3）一般選取最低點作為基準面。第一節(jié)自然風(fēng)壓2、自然風(fēng)壓的計算第一節(jié)自然風(fēng)壓二、自然風(fēng)壓的測定

第一節(jié)自然風(fēng)壓對于任一礦井，還可用另一種方法測算礦井的自然風(fēng)壓。如在礦井中任一地點制做臨時密閉，堵截風(fēng)流，主要通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)后，用壓差計測出密閉兩側(cè)的壓差，即為該礦的HN。要求是密閉不漏風(fēng)，否則測值不準。二、自然風(fēng)壓的測定第一節(jié)自然風(fēng)壓對于任一礦井，還可用另一種三、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律

1、自然風(fēng)壓的影響因素

HN=f(ρ,Z）=f[ρ(T,P,R,φ)，Z]溫度差：礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差是主要影響因素。影響氣溫差的主要因素是地面入風(fēng)氣溫和風(fēng)流與圍巖的熱交換。其影響程度隨礦井的開拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。礦井深度：當兩側(cè)空氣柱溫差一定時，自然風(fēng)壓與礦井或回路最高與最低點間的高差Z成正比。深1000m的礦井，“自然通風(fēng)能”占總通風(fēng)能量的30%。主要通風(fēng)機：主要通風(fēng)機的工作情況對自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定影響。由于風(fēng)流與圍巖的熱交換，冬季回風(fēng)井氣溫高于進風(fēng)井，風(fēng)機停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改變，這兩個井筒之間在一定時期內(nèi)仍存在溫差，從而仍有一定的自然風(fēng)壓起作用。有時甚至?xí)蓴_通風(fēng)系統(tǒng)改變后的正常通風(fēng)工作。地面大氣壓、空氣成分和濕度：通過影響空氣的密度因而對自然風(fēng)壓也有一定影響，但這種影響相對較小。第一節(jié)自然風(fēng)壓三、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律第一節(jié)自然風(fēng)壓2、自然風(fēng)壓變化規(guī)律

自然風(fēng)壓的大小和方向，主要受地面空氣溫度變化的影響。如圖所示分別為淺井和我國北部地區(qū)深井的自然風(fēng)壓隨季節(jié)變化的情形。由圖可以看出，對于淺井，夏季的自然風(fēng)壓出現(xiàn)負值；而對于我國北部地區(qū)的一些深井，全年的自然風(fēng)壓都為正值。

淺井自然風(fēng)壓示意圖深井自然風(fēng)壓示意圖第一節(jié)自然風(fēng)壓2、自然風(fēng)壓變化規(guī)律第一節(jié)自然風(fēng)壓3、自然風(fēng)壓的控制和利用自然風(fēng)壓作用的兩面性－積極和消極措施：

（1）新設(shè)計礦井在選擇開拓方案、擬定通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)使在全年大部分時間內(nèi)自然風(fēng)壓方向與機械通風(fēng)風(fēng)壓的方向一致，以便利用自然風(fēng)壓。例如，在山區(qū)要盡量增大進、回風(fēng)井井口的高差；進風(fēng)井井口布置在背陽處等。（2）適時調(diào)整主要通風(fēng)機的工況點，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。例如在冬季自然風(fēng)壓幫助機械通風(fēng)時，可采用減小葉片角度或轉(zhuǎn)速等方法以降低機械風(fēng)壓。（3）在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯礦井，要防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向而發(fā)生事故。

（4）在建井初期，在表土層施工階段，有條件時可以利用鉆孔構(gòu)成回路形成自然風(fēng)壓，解決某些局部通風(fēng)問題（但鉆孔風(fēng)阻較大）。

（5）一旦主要風(fēng)機發(fā)生故障或破壞，可以利用自然風(fēng)壓進行通風(fēng)，對這種非常時期應(yīng)制定相應(yīng)的計劃。第一節(jié)自然風(fēng)壓3、自然風(fēng)壓的控制和利用第一節(jié)自然風(fēng)壓例：四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。ABB’CEFA系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為：

DBB’CED系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為：在夏季，自然風(fēng)壓與主要通風(fēng)機作用方向相反，這相當于在平硐口A和進風(fēng)立井口D各安裝一臺抽風(fēng)機（向外）。abcdabcdefb’RDRCZ第一節(jié)自然風(fēng)壓例：四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。abcdabcdef第一節(jié)自然風(fēng)壓設(shè)AB風(fēng)流停滯，對回路ABDEFA和ABB’CEFA可分別列出壓力平衡方程：式中：HS—風(fēng)機靜壓，Pa；

Q—DBB’C風(fēng)路風(fēng)量，m3/S;RD、RC—分別為DB和BB’C分支風(fēng)阻，N·S2/m8。兩式相除：此即AB段風(fēng)流停滯條件式。即當滿足

時，AB段風(fēng)流反向。

由此可知防止AB風(fēng)路風(fēng)流反向的措施有：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A點安裝風(fēng)機向巷道壓風(fēng)。第一節(jié)自然風(fēng)壓設(shè)AB風(fēng)流停滯，對回路ABDEFA和ABB’一、礦井主要風(fēng)機的類型與構(gòu)造1、分類按風(fēng)機的服務(wù)范圍分類主要通風(fēng)機：服務(wù)于全礦或礦井一翼輔助通風(fēng)機：服務(wù)于礦井網(wǎng)絡(luò)的某一分支（采區(qū)或工作面），幫助主要通風(fēng)機，以保證該分支風(fēng)量局部通風(fēng)機：服務(wù)于獨頭掘進井巷等局部地區(qū)按風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理分類：離心式風(fēng)機、軸流式風(fēng)機礦井通風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計中，最重要的部分就是風(fēng)機的選擇。風(fēng)機類型的選擇和尺寸大小的確定，對通風(fēng)設(shè)備運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性起著決定性的作用。采用離心式還是軸流式風(fēng)機主要取決于該場所的條件，除保證去使用期限、平均運轉(zhuǎn)效率以及工作穩(wěn)定外，還要考慮運轉(zhuǎn)中的調(diào)節(jié)、反風(fēng)、噪聲等問題。第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能一、礦井主要風(fēng)機的類型與構(gòu)造第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要1-動輪；2-蝸殼體；3-擴散器；4-主軸；5-止推軸承；6-徑向軸承；7-前導(dǎo)器；8-機架；9-聯(lián)軸節(jié)；10-制動器；11-機座；12-吸風(fēng)口；13-通風(fēng)機房；14-電動機；15-風(fēng)硐構(gòu)造：離心式通風(fēng)機主要由動輪（葉輪）、蝸殼體、主軸、錐形擴散器和電動機等構(gòu)成，有些型號的通風(fēng)機在入風(fēng)口中還有前導(dǎo)器。葉輪轉(zhuǎn)動時，靠離心力作用，空氣由吸風(fēng)口12進入，經(jīng)前導(dǎo)器7進入葉輪的中心，折轉(zhuǎn)90°沿徑向離開葉輪流入機殼2，經(jīng)擴散器3排出。2、離心式風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能1-動輪；2-蝸殼體；3-擴散器；4-主軸；5-止推軸承；6葉輪內(nèi)的流體隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，受離心力作用被甩向葉輪外緣，葉輪中心形成真空，流體在大氣壓作用下，沿吸入管補充葉輪中心，形成了泵與風(fēng)機的連續(xù)工作過程。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造葉輪內(nèi)的流體隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，受離心力作用被甩葉片出口構(gòu)造角：風(fēng)流相對速度W2的方向與圓周速度u2的反方向夾角稱為葉片出口構(gòu)造角，以β2表示。離心式風(fēng)機可分為：徑向式（β2=90o)，后傾式（β2<90o)和前傾式（β2>90o)三種。由于β2不同，通風(fēng)機的性能也不同。礦用離心式風(fēng)機多為后傾式。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造葉片出口構(gòu)造角：風(fēng)流相對速度W2的方向與圓周速度u2的反方向工作原理：當電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片流道間的空氣隨葉片旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，獲得離心力。經(jīng)葉端被拋出葉輪，進入機殼。在機殼內(nèi)速度逐漸減小，壓力升高，然后經(jīng)擴散器排出。與此同時，在葉片入口（葉根）形成較低的壓力（低于吸風(fēng)口壓力），于是，吸風(fēng)口的風(fēng)流便在此壓差的作用下流入葉道，自葉根流入，在葉端流出，如此源源不斷，形成連續(xù)的流動。常用型號：目前我國煤礦使用的離心式風(fēng)機主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。這些品種通風(fēng)機具有規(guī)格齊全、效率高和噪聲低等特點。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造工作原理：當電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片流道間的空氣G4—73—11№25D（1）代表通風(fēng)機的用途，K表示礦用通風(fēng)機，G代表鼓風(fēng)機（2）表示通風(fēng)機在最高效率點時全壓系數(shù)10倍化整（3）表示通風(fēng)機比轉(zhuǎn)速(ns)化整（4）表示進風(fēng)口數(shù),1為單吸,0為雙吸（5）設(shè)計序號(1表示第一次設(shè)計）（6）通風(fēng)機葉輪直徑（25dm)（7）表示傳動方式（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造G4—73—11№25D（13、軸流式風(fēng)機構(gòu)造主要由進風(fēng)口、葉輪、整流器、風(fēng)筒、擴散（芯筒）器和傳動部件等部分組成。葉輪有一級和二級兩種。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造3、軸流式風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造動輪由固定在輪上的輪轂和等間距安裝的葉片2組成。軸流式通風(fēng)機主要由動輪l、圓筒形機殼3、集風(fēng)器4、整流器5、流線體6和錐形擴散器7所組成。集風(fēng)器是外殼呈曲線形且斷面收縮的風(fēng)筒。流線體是一個遮蓋動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，以減少入口對風(fēng)流的阻力。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造動輪由固定在輪上的輪轂和等間距安裝的葉片2組成。軸軸流通風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造軸流通風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造工作原理

葉片按等間距t安裝在動輪上，當動輪的機翼形葉片在空氣中快速掃過時，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，葉片的凸面牽動空氣，產(chǎn)生負壓，將空氣吸入葉道。如此一壓一吸便造成空氣流動，如圖所示。當動輪旋轉(zhuǎn)時，翼柵即以圓周速度u移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；與此同時，葉片背的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運動，于是葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出，翼背的低壓區(qū)“吸引”葉道入口側(cè)的氣體流入，形成穿過翼柵的連續(xù)氣流。第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造工作原理第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造葉片安裝角在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線稱為弦線。弦線與動輪旋轉(zhuǎn)方向（u)的夾角稱為葉片安裝角，以θ表示。葉片的安裝角θ可以根據(jù)需要來調(diào)整，國產(chǎn)軸流式通風(fēng)機的葉片安裝角一般可調(diào)為15°、25°、30°、35°、40°和45°七種，使用時可以每隔2.5°調(diào)一次。但每個動輪上的葉片安裝角θ必需保持一致。常用型號目前我國煤礦在用的軸流式風(fēng)機有1K58、2K58、GAF和BD或BDK（對旋式）等系列軸流式風(fēng)機。

1K—58—4№25（1）表示表示葉輪級數(shù),1表示單級，2表示雙級（2）表示用途，K表示礦用，T表示通用（3）表示通風(fēng)機輪轂比,0.58化整

（4）表示設(shè)計序號（5）通風(fēng)機葉輪直徑（25dm)（1）（2）（3）（4）（5）第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造葉片安裝角（1）（2）（3）（4）（5）第二節(jié)通風(fēng)機類BDK658№24（1）防爆型（2）對旋結(jié)構(gòu)（3）表示用途，K為礦用（4）輪轂比0.65的100倍化整（5）電機為8極（740r/min）（6）葉輪直徑（24dm)第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造（1）（2）（3）（4）（5）（6）第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造（1）（2）（3）（4）（5）（64、對旋式通風(fēng)機對旋式通風(fēng)機在構(gòu)造上屬于軸流式，采用雙級雙電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)，兩級葉輪直接對接并反向旋轉(zhuǎn)，機翼形葉片的扭曲方向也相反，兩級葉片安裝角一般相差3o，相當于兩臺同型號軸流風(fēng)機對接在一起串聯(lián)工作，稱為對旋式風(fēng)機。這種結(jié)構(gòu)可省去中間及后置固定導(dǎo)葉，渦流損失較小，具有傳動損耗小、壓力高、高效范圍較寬、效率較高的特點。

第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能1-集流器2-前消聲器3-前機殼4-進氣翼5-電機6-Ⅰ級葉輪7-Ⅱ級葉輪8-出氣翼9-后機殼10-后消聲器注：對旋風(fēng)機的電機為防爆型，其安裝在主風(fēng)筒中的密閉罩內(nèi)，與通風(fēng)機流道中的含瓦斯氣流隔離，密閉罩中有扁管與大氣相通，以達到散熱目的。4、對旋式通風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能1-集流第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造DK40礦用對旋主扇軸流式風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型與構(gòu)造DK40礦用對旋主扇軸流式風(fēng)機對旋式風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能對旋式風(fēng)機第二節(jié)通風(fēng)機類型、構(gòu)造與主要性能通風(fēng)機的附屬裝置包括反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)峒和擴散器、消音裝置等。主風(fēng)機和這些附屬裝置總稱通風(fēng)機裝置。附屬裝置的設(shè)計施工和施工質(zhì)量對風(fēng)機工作風(fēng)阻、外部漏風(fēng)以及工作效率等有一定的影響。一、風(fēng)硐風(fēng)硐是主扇和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道。風(fēng)硐通過風(fēng)量大、內(nèi)外壓差較大，應(yīng)盡量降低其風(fēng)阻，并減少漏風(fēng)。風(fēng)硐設(shè)計時應(yīng)滿足：風(fēng)硐的斷面不宜太小，風(fēng)速以10m/s為宜，最大不超過15m/s；風(fēng)硐的阻力不大于100～200Pa。為減小阻力，風(fēng)硐不宜過長，內(nèi)壁光滑并保持無堆積物，轉(zhuǎn)彎部分呈圓弧形，安裝導(dǎo)流葉片。風(fēng)硐及其閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴密以防止漏風(fēng)。二、擴散器（擴散塔）無論抽出式還是壓入式通風(fēng)，無論是離心風(fēng)機還是軸流風(fēng)機，風(fēng)機出口都要外接一定長度斷面逐漸擴大的構(gòu)筑物即擴散器。擴散器是通風(fēng)機出風(fēng)口外接的一段斷面逐漸擴大的風(fēng)道。其作用是減少出風(fēng)口的速壓損失，提高通風(fēng)機有效靜壓。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置通風(fēng)機的附屬裝置包括反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)峒和擴散器、消音裝置軸流式風(fēng)機的擴散器:由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴散器。出口與混凝土砌筑成的外接擴散器相連。外接擴散器是一段向上彎曲的風(fēng)道，要求阻力小，出口動壓損失小，并且無回流現(xiàn)象。離心式通風(fēng)機的擴散器：為長方形，其敞角取8°～10°，出風(fēng)口斷面(S3)與入風(fēng)口斷面(S2)之比約為3～4，如圖所示。小型離心式風(fēng)機的擴散器一般用金屬板焊接而成，而大型離心式風(fēng)機和大中型軸流式風(fēng)機的擴散器一般用磚和混凝土砌筑，各部尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)機類型、結(jié)構(gòu)、尺寸和空氣動力學(xué)特性確定?？偟脑瓌t是：擴散器的阻力要小，出口動壓小且無回流。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置軸流式風(fēng)機的擴散器:由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴散器。出口三、防爆門

《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門。防爆門不得小于出風(fēng)井口的斷面積，并正對出風(fēng)口的風(fēng)流方向。當井下發(fā)生瓦斯爆炸時，爆炸氣浪將防爆門掀起，從而起到保護主扇的作用。在正常情況下它是氣密的，以防止風(fēng)流短路。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置如圖所示，是無提升的通風(fēng)立井井口的鐘型防爆井蓋，裝有提升設(shè)備的井筒一般設(shè)鐵木結(jié)構(gòu)的井蓋門。防爆門要求設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)嚴密，圍護良好，動作可靠。三、防爆門第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置如圖所示，是無提升的通四、反風(fēng)裝置與功能

《規(guī)程》規(guī)定生產(chǎn)礦井主風(fēng)機必須裝有反風(fēng)裝置，要求在10min內(nèi)能反轉(zhuǎn)礦井風(fēng)流方向，反風(fēng)后的風(fēng)量不小于正常供風(fēng)的40%。反風(fēng)的作用是避免災(zāi)害擴大和救災(zāi)需要。常見的反風(fēng)方法有專用反風(fēng)道、備用風(fēng)機做反風(fēng)道、風(fēng)機反轉(zhuǎn)、調(diào)節(jié)動葉安裝角。利用專設(shè)的反風(fēng)道反風(fēng)（可靠且能滿足反風(fēng)的時間和風(fēng)量要求）軸流式風(fēng)機反風(fēng)：如圖所示，圖A為正常通風(fēng)時反風(fēng)門1和2的位置，風(fēng)機由井下吸風(fēng)，然后排至大氣；若將反風(fēng)門1、2置于圖B中的狀態(tài)，風(fēng)流從大氣吸入風(fēng)機內(nèi)，再經(jīng)反風(fēng)道壓入井下，井下風(fēng)流反向。

圖A圖B第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置四、反風(fēng)裝置與功能第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置離心式通風(fēng)機的反風(fēng)：如圖所示，正常通風(fēng)時，反風(fēng)門1和2為實線位置；反風(fēng)時，反風(fēng)門1提起，而將反風(fēng)門2放下，風(fēng)流自反風(fēng)門2進入通風(fēng)機，再從反風(fēng)門1進入反風(fēng)道3，經(jīng)風(fēng)井壓入井下。利用通風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng)：只適用于軸流式風(fēng)機，將電動機的三相電源線中的任意兩相調(diào)換使電機反轉(zhuǎn)即可。調(diào)整葉片角度：對于動葉可同時轉(zhuǎn)動的軸流式風(fēng)機，只要將所有葉片同時偏轉(zhuǎn)一定角度，就可實現(xiàn)礦井風(fēng)流反向。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置離心式通風(fēng)機的反風(fēng)：如圖所示，正常通風(fēng)時，反風(fēng)門1和2為實線利用備用風(fēng)機的風(fēng)道反風(fēng)兩臺軸流式風(fēng)機并排布置，工作風(fēng)機可以利用另一臺備用風(fēng)機的風(fēng)道作為“反風(fēng)道”進行反風(fēng)。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置利用備用風(fēng)機的風(fēng)道反風(fēng)第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置五、消音裝置在通風(fēng)機內(nèi)，速度較大的風(fēng)流與高速旋轉(zhuǎn)的動輪葉片迅猛沖擊，產(chǎn)生空氣動力噪音，同時機件振動產(chǎn)生機械噪音。當通風(fēng)機的圓周速度大于20m/s時，空氣動力噪音占主要地位。正對通風(fēng)機出口方向的噪音最大，側(cè)向逐漸減少。我國規(guī)定通風(fēng)機的噪音不得超過90dB。

消音裝置分為主動式與反射式。主動式是吸收聲音的能量，反射式是把聲能反射回聲源。通風(fēng)機多采用主動式，風(fēng)流通過多孔材料裝成的通道時，其噪音被吸收。為有效降噪，消音板要有足夠的厚度，也可制成空心，以節(jié)省材料。第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置五、消音裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置第三節(jié)主要通風(fēng)機附屬裝置一、風(fēng)機性能與工作參數(shù)1、風(fēng)機(實際)流量Q

風(fēng)機的實際流量一般是指實際時間內(nèi)通過風(fēng)機入口空氣的體積，亦稱體積流量。單位為m3/h,m3/min或m3/s。2、風(fēng)機(實際)全壓Ht與靜壓Hs

全壓Ht:是通風(fēng)機對空氣作功，消耗于每1m3空氣的能量（N·m/m3或Pa），其值為風(fēng)機出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。忽略自然風(fēng)壓時，Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力hR和風(fēng)機出口動能損失hv，即:Ht=hR+hV,Pa靜壓HS:風(fēng)機全壓Ht減去出口動壓hV，根據(jù)Ht=hR+hV，故有HS=hR=RQ2，即風(fēng)機靜壓用于克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力，即有Ht=HS+hV。另外，根據(jù)上述定義，顯然風(fēng)機靜壓也等于風(fēng)機出口與口靜壓之差減去入口動壓。

動壓hV

：通風(fēng)機全壓中的出口斷面動能損失部分為通風(fēng)機動壓。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)一、風(fēng)機性能與工作參數(shù)第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、通風(fēng)機的功率全壓功率：通風(fēng)機的輸出功率以全壓計算時稱全壓功率Nt。計算式：Nt=HtQ×10—3KW

靜壓功率：用風(fēng)機靜壓計算輸出功率，稱為靜壓功率NS。計算式：NS=HSQ×10—3KW

風(fēng)機的軸功率：通風(fēng)機的輸入功率N（kW）。計算式：或式中t、S分別為風(fēng)機的全壓和靜壓效率。電動機的輸入功率（Nm

）：設(shè)電動機的效率為m,傳動效率為tr時,則第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、通風(fēng)機的功率第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)從流體在葉輪中的運動入手，得出外加功率與流體所獲得的能量之間的關(guān)系。二、離心式風(fēng)機的基本方程1、流體在葉輪中的運動圖中D0為葉輪進口直徑，D1、D2為葉片的進出口直徑，b1、b2為葉片的進出口寬度，β1、β2為葉片進出口的安裝角（構(gòu)造角），即葉片進出口的切線與圓周速度反方向線之間的夾角，用于表明葉片的彎曲方向。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)從流體在葉輪中的運動入手，得出外加功率與流體所獲得的能量之間流體在葉輪流道中的流動極為復(fù)雜，為運用一元流動理論分析其流動規(guī)律，歐拉提出如下理想葉輪：流體通過葉輪的流動為恒定，且可看成是無數(shù)層垂直于轉(zhuǎn)軸的流面之綜合，層與層間的流面之間的流動互不干擾；葉輪具有無限多葉片，葉片厚度無限薄。因此，流體在葉片間流道作相對流動時，其流線與葉片形狀一致，且流體進出葉片流道時，與葉片進出口的幾何安裝角一致，也即流體進入和流出時無沖擊；流經(jīng)葉輪的流體是理想不可壓流體，即在流動過程中，不計能量損失。對上述理想條件，后面用下標“T∞”來表示。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)流體在葉輪流道中的流動極為復(fù)雜，為運用一元流動uwv(a)圓周運動（b）相對運動（c）絕對運動

流體在葉輪內(nèi)的運動示意圖體旋轉(zhuǎn)運動葉輪帶動流圓周運動：速度稱圓周速度用u表示，u方向為圓周切線方向，大小與r和n有關(guān)相對運動：速度稱相對速度用w表示，w方向為葉片切線方向；大小與流量流道形狀有關(guān)作絕對運動對靜止機殼絕對運動：速度稱絕對速度用v表示，v=u+w大小方向與u和w有關(guān)流道運動流體沿葉輪第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)uwv(a)圓周運動α—稱葉片的工作角（u與v夾角）。β—稱葉片的安裝角（w與u反方向夾角）。約定：下標1、2表示葉片進口、出口參數(shù)：∞表示無窮多葉片時的參數(shù)。

由圓周、相對、絕對三速度向量組成的向量圖，稱速度三角形。vwavr

vnu

v=u+w=vr+vnv可分為兩個垂直分量vr—徑向速度vn

—切向速度β圖中速度三角形的求作：求出un、vr、

β后，即可按比例畫出速度三角形。（1）切向速度vn：（2）徑向速度vr：vn=Dn60vr=QT∞F（m/s）（m/s）（F是一個環(huán)周的面積，可近似認為是半徑r處的葉輪寬度b為母線繞軸心旋轉(zhuǎn)一周形成的曲面，即F=eDb，e為葉片排擠系數(shù)，反映葉片厚度對流道過流斷面的遮擋程度）式中：D—葉輪直徑m；

n—轉(zhuǎn)速，r/min；

QT∞—理論流量，m3/s；F—垂直于vr的過流斷面面積

b—葉片寬度，m；

2、速度三角形及其計算第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)α—稱葉片的工作角（u與v夾角）。由圓周、相對、絕對三速度vn1Tvr1T導(dǎo)出動量矩變化的引證圖r1r2動量矩定理：在定常流中，單位時間內(nèi)，流體質(zhì)量的動量矩變化等于作用在該流體上的外力矩。葉輪進口1處，單位時間內(nèi)流體的動量矩為：ρQT∞vn1T∞r(nóng)1葉輪出口2處，單位時間流體的動量矩為：ρQT∞vn2T∞r(nóng)2故，動量矩的變化率為：M=ρQT∞（r2vn2T∞-r1vn1T∞）vr2Tvn2T第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)vn1Tvr1T導(dǎo)出動量矩變化的引證圖r1r2動量矩定3、歐拉方程空氣進入理想葉輪后，葉輪從電機驅(qū)動軸獲得能量，并向空氣供給能量，且該能量全部被空氣獲得。但這種能量與進出口的各速度之間如何關(guān)聯(lián)？可以運用動量矩定理。即：質(zhì)點系對某轉(zhuǎn)軸的動量矩的時間導(dǎo)數(shù)（即時間變化率）等于作用在該質(zhì)點系的外力對該軸產(chǎn)生的力矩M，即施加在轉(zhuǎn)軸上的功率N=M。而在理想條件下，葉輪單位時間對氣體做功N，全部都轉(zhuǎn)化為氣體的能量，即：N=

QT∞HtT∞，再將u=r代入，則有：N=M=QT∞HtT∞=ρQT∞（r2

vn2T∞-r1vn1T∞）=ρQT∞（u2T∞vn2T∞-u1T∞vn1T∞）上述即是理想條件下，單位體積空氣的能量增量與空氣在葉輪中運動之間的關(guān)系式，即歐拉方程。注：1）上述分析并未涉及空氣在葉輪流道中途的運動，因而風(fēng)機全壓僅與進出口的速度有關(guān)，而與流動過程無關(guān)；2）只要進出口的速度三角形相同，則風(fēng)機的理論全壓就相等。。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、歐拉方程第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)4、歐拉方程的修正問題：上述推導(dǎo)是在理想條件下進行的，即流道中任一點的相對速度w都是沿著葉片的切線方向（均勻相對流），但實際葉片數(shù)有限時，對流束的約束減弱，因而由于慣性產(chǎn)生的軸向相對渦流運動。因此，因此風(fēng)機的理論全壓有所降低。渦流運動使同一半徑的圓周上的的相對速度w分布不均勻，作用在轉(zhuǎn)軸上，形成阻力矩，同時在葉片出口處，相對速度將朝旋轉(zhuǎn)的反方向偏離切線，即原有的切向分速度減小到vn2T。同樣地，在葉片進口處，相對速度w將朝向葉輪轉(zhuǎn)動方向偏移，從而使進口切向速度分量增加到vn1T。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)4、歐拉方程的修正第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)由于上述渦流的影響，風(fēng)機全壓將會降低為有限葉片情況下的

HtT，這種變化目前只能采用渦流修正系數(shù)K=0.75~0.85（<1）來加以修正，即：HtT=KρHtT∞=Kρ(u2T∞vn2T∞-u1T∞

vn1T∞）（1）或者寫為：HtT=ρ(u2Tvn2T-u1T

vn1T）（2）注：上述兩式表達了實際葉輪工作時，理論上空氣所能獲得的能量大小，但上述尚未考慮由于流動損失引起風(fēng)機全壓的降低，上述僅僅考慮的是葉片數(shù)有限從而導(dǎo)致相對渦流產(chǎn)生的影響。5、空氣獲得能量HtT的組成為說明HtT的組成以及風(fēng)機全壓中動壓和靜壓所占的比例，可以將速度三角形按余弦定理展開得到：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)由于上述渦流的影響，風(fēng)機全壓將會降低為有限葉片情況下的H兩式相減，并利用（1）或（2）式，得到：式中第三項是單位體積空氣的動能增量，在風(fēng)機全壓相同的情況下，我們希望動能項不宜過大。前兩項是全壓中的靜壓增量，其中第一項是單位體積空氣在葉輪旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力做的功L，使空氣從進口到出口產(chǎn)生一個向外的靜壓能增量。第二項是由于葉片間流道展寬，以至相對速度w降低而獲得的靜壓能增量，表明了空氣經(jīng)過葉輪時動能轉(zhuǎn)化為靜壓能的多少，一般由于相對速度變化不大，故該增量較小。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)三、葉型對風(fēng)機性能的影響對（2），如果葉片流道進口處的切向速度vn1T=v1cosa1=0，則由（2）可以計算得到的風(fēng)機全壓HtT將達到最大值。為此，在風(fēng)機設(shè)計時，總是使進口絕對速度v1與圓周速度u1之間的工作角a1=90度，這樣空氣按徑向進入葉片流道，此時（2）變?yōu)椋篐tT=ρu2Tvn2T（3）因此，上式所表達的風(fēng)機全壓最大值與出口的安裝角β2的關(guān)系是什么？也即β2對風(fēng)機全壓最大值的影響如何？以葉片出口的速度三角形來討論上述問題。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)三、葉型對風(fēng)機性能的影響第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)對以葉片出口的速度三角形，顯然有：vn2T=u2T

-vr2Tctgβ2代入（3）式，即有：

（4）第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)顯然，如果葉輪直徑固定不變且在相同的轉(zhuǎn)速下，葉片出口安裝角β2對風(fēng)機全壓的理論值有直接的影響。對以葉片出口的速度三角形，顯然有：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特三種不同的出口安裝角β2時，葉輪葉型如圖所示，后傾式徑向式前傾式徑向式（β2=90o)：ctgβ2=0,后傾式（β2<90o):ctgβ2>0,前傾式（β2>90o):ctgβ2<0,第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)三種不同的出口安裝角β2時，葉輪葉型如圖所示，第四節(jié)風(fēng)從上述分析，似乎前傾式葉型的葉片獲得的全壓最大，其次為徑向式，而后傾式所獲得的全壓最小。但上述結(jié)論并不全面，因為在全壓中，存在動壓和靜壓的分配問題，下面將進一步予以討論。實際上，在同一葉輪直徑和轉(zhuǎn)速條件下，前傾式風(fēng)機全壓中的動壓所占比例較大，而后傾式風(fēng)機動壓占全壓的比例最低，徑向式風(fēng)機則介于兩者之間。對前傾式，由于其動壓成分大，空氣在蝸殼以及擴壓器中的流速較大，從而導(dǎo)致動壓轉(zhuǎn)化為靜壓時損失較大。盡管前傾式風(fēng)機的全壓較大，但能量損失也較大，因而效率較低，故在大型離心式風(fēng)機中全采用后傾式葉輪，同時也可降低噪聲。但對小型離心式風(fēng)機，效率不是主要考慮的因素，因此也有采用前傾式葉型的。這是因為在全壓相同的情況下，前傾式風(fēng)機的葉輪直徑和外形尺寸可以做的比較小，因此在微型風(fēng)機中大多采用前傾式葉型。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)從上述分析，似乎前傾式葉型的葉片獲得的全壓最大，其次為徑向式四、流量-全壓、流量-功率的理論曲線風(fēng)機全壓、流量以及所需功率等性能參數(shù)是相互影響的，常用流量-全壓、流量-軸功率、流量-效率等形式來表示這些性能參數(shù)之間的關(guān)系。前面已經(jīng)給出了風(fēng)機的理論全壓，但如何從中扣除流動損失？可以采用半經(jīng)驗估算，因此風(fēng)機實際性能曲線只能依據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制。首先從歐拉方程出發(fā)，研究無流動損失條件下的風(fēng)機特性曲線問題。若葉輪前盤和后盤之間的寬度為b2，則葉輪工作時所排出的理論流量為：QT=eD2b2vr2，式中e為葉片排擠系數(shù)。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)四、流量-全壓、流量-功率的理論曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與將QT=eD2b2vr2，代入（4），即有：對幾何尺寸一定的風(fēng)機而言，當轉(zhuǎn)速不變時，上式中的e、D2

、b2、u2T為常數(shù)，故上式可以寫為：式中ctgβ2代表葉型，也是常量，這表明在固定轉(zhuǎn)速下，無論風(fēng)機是何種葉型，風(fēng)機理論全壓與理論流量成線性關(guān)系。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)將QT=eD2b2vr2，代入（4），即有：第四節(jié)第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)前向式徑向式后向式第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)前向式徑向式后向式第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)后向式前向式徑向式第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)后向式前向式徑向式上述分析僅是定性地說明了不同葉型的曲線變化趨勢，但仍然可以看出，前傾式葉型風(fēng)機所需的軸功率隨流量的增加而增長較快，因此這種風(fēng)機在運行中增加流量時，電機超載的可能性要比后向式葉型風(fēng)機大得多，而后向式風(fēng)機幾乎不會出現(xiàn)電機過載現(xiàn)象。五、風(fēng)機實際性能曲線1、風(fēng)機損失風(fēng)機的實際性能曲線與理論曲線不同。實際性能曲線由于在機內(nèi)存在損失問題，那么如何得到風(fēng)機的實際性能曲線呢？該問題極為復(fù)雜，尚不能精確計算這些流動損失，尤其是風(fēng)機運行偏離設(shè)計工況時更為復(fù)雜。但如果從理論上研究這些流動損失找出規(guī)律，就可以找出減少損失的途徑。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)上述分析僅是定性地說明了不同葉型的曲線變化趨勢，但仍然可以看風(fēng)機的損失包括三部分，即：流動損失：空氣流經(jīng)風(fēng)機時，產(chǎn)生的局部阻力損失和沿程阻力損失，損失的大小與過流部件的幾何形狀、壁面的粗糙度以及空氣的粘性有關(guān)。容積損失：葉輪工作時，機內(nèi)存在高壓區(qū)和低壓區(qū)兩部分，同時由于風(fēng)機結(jié)構(gòu)上存在運動部件和固定部件之分，兩部分之間必然存在縫隙，空氣可能從高壓區(qū)經(jīng)過縫隙流到低壓區(qū)形成回流，回流空氣經(jīng)過葉輪時也要活得能量，但此部分能量未能有效利用，而回流量的多少與葉輪增壓的大小、縫隙的幾何形狀以及運動和固定部件之間的密封性能等因素有關(guān)。機械損失：包括軸承、軸封等摩擦損失，以及葉輪轉(zhuǎn)動時其外表與機殼內(nèi)空氣發(fā)生的圓盤摩擦損失，其中后者占主要。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)風(fēng)機的損失包括三部分，即：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、風(fēng)機的全效率如果只考慮機械效率，則供給風(fēng)機的軸功率N為：而風(fēng)機實際獲得的有效功率Nt（以全壓計算）為：因此，風(fēng)機的全效率為：因此有：分別為風(fēng)機的全效率、容積效率、水力效率和機械效率第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、風(fēng)機的全效率第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、風(fēng)機的個體性能曲線離心式通風(fēng)機個體特性曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)特點：1）離心式風(fēng)機風(fēng)壓曲線駝峰不明顯，且隨葉片后傾角度增大逐漸減小，其風(fēng)壓曲線工作段較軸流式風(fēng)機平緩；2）當管網(wǎng)風(fēng)阻作相同量的變化時，其風(fēng)量變化比軸流式風(fēng)機要大。3）離心式風(fēng)機的軸功率Ｎ隨Ｑ增加而增大，只有在接近風(fēng)流短路時功率才略有下降。風(fēng)機開啟方式：為避免啟動負荷過大燒壞電機，啟動時應(yīng)將風(fēng)硐中的閘門全閉，待達到正常轉(zhuǎn)速后再將閘門逐漸打開。說明：1）離心式風(fēng)機大多是全壓特性曲線。2）當供風(fēng)量超過需風(fēng)量過大時，常常利用閘門加阻來減少工作風(fēng)量，以節(jié)省電能。3、風(fēng)機的個體性能曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)特點：軸流式通風(fēng)機個體特性曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)特點：1）軸流式風(fēng)機的風(fēng)壓特性曲線一般都有馬鞍形駝峰存在。2）駝峰點Ｄ以右的特性曲線為單調(diào)下降區(qū)段，是穩(wěn)定工作段；3）點Ｄ以左是不穩(wěn)定工作段，產(chǎn)生所謂喘振（或飛動）現(xiàn)象；4）軸流式風(fēng)機的葉片裝置角不太大時，在穩(wěn)定工作段內(nèi)，功率隨Ｑ增加而減小。風(fēng)機開啟方式：軸流式風(fēng)機應(yīng)在風(fēng)阻最?。ㄩl門全開）時啟動，以減少啟動負荷。說明：軸流式風(fēng)機給出的大多是靜壓特性曲線。一般離心式風(fēng)機流量和全壓較低，難以滿足工程所需的大流量和較高全壓，而軸流式風(fēng)機則能滿足此要求。軸流式通風(fēng)機個體特性曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)特

通風(fēng)機的合理工作范圍為使通風(fēng)機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，保證通風(fēng)機的工況點處于一個合理的工作范圍之內(nèi)，對任何通風(fēng)機都有如下規(guī)定：1）實際風(fēng)壓不能超過最大風(fēng)壓的0.9倍；2）通風(fēng)機動輪的轉(zhuǎn)數(shù)不能超過它的額定轉(zhuǎn)數(shù)；3）主通風(fēng)機的靜壓效率不應(yīng)低于0.6。

第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)軸流式風(fēng)機的合理各種范圍上限：“駝峰”右側(cè)，實際工作風(fēng)壓在最大風(fēng)壓值的0.9倍以下。下限：通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率，不得低于0.6。左限：葉片安裝角θ的最小值，對一級葉輪為10°，二級葉輪為15°。右限：葉片安裝角θ的最大值，對一級葉輪為40°，二級葉輪為45°。通風(fēng)機的合理工作范圍第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)軸流式4、應(yīng)注意的問題第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)

上述風(fēng)機特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下的基本性能曲線，其中Q-Ht曲線最為重要，根據(jù)Q-Ht曲線的大致傾向可以分為平坦型、陡降型和駝峰型三類。駝峰型曲線，Ht隨Q增大而增大，達到最大值后逐漸下降，因此此型風(fēng)機在一定運行條件下可能出現(xiàn)不穩(wěn)定工作，應(yīng)予以避免。4、應(yīng)注意的問題第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)上述風(fēng)機特第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)工況點：當風(fēng)機以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻Ｒ的管網(wǎng)上工作時、可測算出一組工作參數(shù)（風(fēng)壓Ｈ、風(fēng)量Ｑ、功率Ｎ、和效率η），這就是該風(fēng)機在管網(wǎng)風(fēng)阻為Ｒ時的工況點。工況點所對應(yīng)的風(fēng)量就是此時礦井的實際風(fēng)量；對應(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；對應(yīng)的功率和效率值就是通風(fēng)機此時的功率和效率。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)工況點：當風(fēng)機以某一轉(zhuǎn)速、在離心式和軸流式通風(fēng)機的比較1）結(jié)構(gòu)方面：軸流式通風(fēng)機的優(yōu)點是比較緊湊，體積小，轉(zhuǎn)速高。其缺點是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，噪音大，故障較多。離心式通風(fēng)機則結(jié)構(gòu)簡單，造價低，維修方便，噪音小。但它的體積大。2）性能方面：軸流式通風(fēng)機在工作范圍內(nèi)，當?shù)V井總風(fēng)阻變化時，風(fēng)量變化較小。離心式通風(fēng)機則相反。3）風(fēng)機運行方面：軸流式通風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)比較方便，反風(fēng)方法較多，而離心式通風(fēng)機則麻煩一些，且反風(fēng)時必須有反風(fēng)道。軸流式通風(fēng)機的起動負荷小，風(fēng)量增加時功率的變化不大，不致過載，而離心式通風(fēng)機則相反；軸流式通風(fēng)機并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較差，而離心式通風(fēng)機并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較好。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)離心式和軸流式通風(fēng)機的比較第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)六、相似律、比轉(zhuǎn)數(shù)和風(fēng)機類型曲線由于風(fēng)機內(nèi)的流動過程極為復(fù)雜，因此常用已有風(fēng)機的數(shù)據(jù)作為設(shè)計的依據(jù)，也可以先在較小模型上進行實驗，然后根據(jù)相似原理將其運用到實際大風(fēng)機的設(shè)計制造，因此風(fēng)機的設(shè)計、制造都是按系列進行，而同系列的風(fēng)機都是相似的，即風(fēng)機的流動特性遵循力學(xué)相似的原理；風(fēng)機的相似律表明了相似風(fēng)機在相似工況（運動相似的工況點稱為相似工況點）之間的相似關(guān)系，這種相似關(guān)系也是風(fēng)機實際運行、調(diào)節(jié)以及選型等的理論依據(jù)和工具。1、相似原理幾何相似：即同系列風(fēng)機的各種過流部件相應(yīng)的線尺寸的比值相等，即：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)六、相似律、比轉(zhuǎn)數(shù)和風(fēng)機類型曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性運動相似：即兩風(fēng)機在相似的工況點的同名速度比值相等且方向相同，即在相似工況點的速度三角形相似。動力相似：兩風(fēng)機對應(yīng)流體質(zhì)點上同名力方向相同，比值相等。一般滿足前兩種相似，即可認為滿足動力相似。注：幾何相似是運動相似的前提，幾何相似可以通過設(shè)計得以實現(xiàn)。設(shè)想實型風(fēng)機性能曲線上的某一工況點A與模型風(fēng)機性能曲線上的工況點A’所對應(yīng)的流體運動相似，則稱A與A’兩個工況為相似工況，即幾何相似的基礎(chǔ)上，運動相似的兩個工況為相似工況。如果實型和模型的兩個工況相似，那么兩者的全壓、流量和功率之間的關(guān)系就是風(fēng)機的相似律。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)運動相似：即兩風(fēng)機在相似的工況點的同名速度比值相等且方向相同2、風(fēng)機相似律流量關(guān)系：如果流體介質(zhì)相同，且尺寸相差不太懸殊時，兩者的容積效率相等，排擠系數(shù)相等，因此相似工況點之間的流量關(guān)系為：

（1）風(fēng)壓關(guān)系：相似工況點之間的風(fēng)壓關(guān)系可由下式得出：

（2）功率關(guān)系：兩相似工況點之間的功率關(guān)系如下

（3）上述（1）~（3）稱為相似三定律第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、風(fēng)機相似律第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、風(fēng)機的無因次性能曲線同系列的風(fēng)機，盡管尺寸各不相同，但是均相似，因此可以根據(jù)風(fēng)機相似律找出其共性，用以代表此系列風(fēng)機的特征。這需要用到無因次性能曲線和比轉(zhuǎn)數(shù)的概念。利用無因次性能曲線，就只需一條曲線就能代表整個系列的全部風(fēng)機在各種轉(zhuǎn)速下的性能曲線，大大簡化了性能曲線圖。無因次系數(shù)包括：壓力系數(shù)：同系列風(fēng)機在相似工況點的全壓和靜壓系數(shù)均為一常數(shù)，可用下式表示：式中：u為圓周速度，為壓力系數(shù)。流量系數(shù)：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、風(fēng)機的無因次性能曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)功率系數(shù):風(fēng)機軸功率計算公式中的H和Q分別上式代入得：同系列風(fēng)機在相似工況點的效率相等，功率系數(shù)為常數(shù)，上述三個參數(shù)都不含有因次，因此叫無因次系數(shù)。無因次性能曲線

為繪制無因次性能曲線，在某系列風(fēng)機中選一臺為模型機，在固定轉(zhuǎn)速n條件下，令其在不同的流量下運行，測出相應(yīng)的全壓和功率，同時取得氣體密度，計算出u值和對應(yīng)的三個無因次系數(shù)，同時利用公式計算出對應(yīng)的風(fēng)機效率，由此可作出、、曲線。注：在實際運用時，可利用無因次性能曲線，再根據(jù)上述無因次系數(shù)定義計算風(fēng)機實際性能參數(shù)；無因次性能曲線反應(yīng)了同系列風(fēng)機的特性，也稱類型特性曲線和抽象特性曲線。如圖4-4-6、圖4-4-7；無因次性能曲線個體性能曲線可以相互換算轉(zhuǎn)化。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)功率系數(shù):風(fēng)機軸功率計算公式七、比例定律和通用特性曲線1、比例定律同類型風(fēng)機它們的壓力H、流量Q和功率N與其轉(zhuǎn)速n、尺寸D和空氣密度ρ成一定比例關(guān)系，這種比例關(guān)系叫比例定律。將轉(zhuǎn)速u=πDn/60代入無因次系數(shù)關(guān)系式得：對于1、2兩個相似風(fēng)機而言，∴第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)七、比例定律和通用特性曲線第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、通用特性曲線

根據(jù)比例定律，把一個系列產(chǎn)品的性能參數(shù)H、Q、n、D、N、和等相互關(guān)系同畫在一個坐標圖上，叫通用曲線。例題某礦使用主要通風(fēng)機為4-72-11№20B離心式風(fēng)機，圖上給出三種不同轉(zhuǎn)速n的Ht--Q曲線。轉(zhuǎn)速為n1=630r/min,風(fēng)機工作風(fēng)阻R=0.0547×9.81=0.53657N.s2/m8，工況點為M0（Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后來，風(fēng)阻變?yōu)镽’=0.7932N．s2/m8，礦風(fēng)量減小不能滿足生產(chǎn)要求，擬采用調(diào)整轉(zhuǎn)速方法保持風(fēng)量Q=58m3/s，求轉(zhuǎn)速調(diào)至多少？解：同型號風(fēng)機，故其直徑相等。由比例定律有：n2＝n1Q2/Q1＝630×58/51.5

＝710r/min即轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)至n2=710r/min，可滿足供風(fēng)要求。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、通用特性曲線八、通風(fēng)機裝置與風(fēng)機房水柱計讀數(shù)的含義1、通風(fēng)機裝置通風(fēng)機裝置全壓Ｈtd：把外接擴散器看作通風(fēng)機的組成部分，總稱之為通風(fēng)機裝置。通風(fēng)機裝置的全壓Htd即擴散器出口與風(fēng)機入口全壓之差，與風(fēng)機的全壓Ｈt之關(guān)系為：Htd=Ht－h(huán)d式中hd━━擴散器阻力。例如，圖中所示的抽出式通風(fēng)礦井，則有：Htd＝Pt3－Pt2＝(Ps3＋hv3)－(Ps2＋hv2)

由于Ps3＝地面大氣壓P01，

Htd＝(P01－Ps2)+hv3－h(huán)v2，Pa＝hs2＋hv3－h(huán)v2，Pa式中hs2——為2斷面上的相對靜壓，Pa。上式表明：通風(fēng)機裝置的全壓可以通過測定風(fēng)硐內(nèi)某斷面上的相對靜壓hs2、動壓hv2和擴散器出口斷面上的動壓hv3而獲得。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)八、通風(fēng)機裝置與風(fēng)機房水柱計讀數(shù)的含義第四節(jié)風(fēng)機基本理論又如對壓入式通風(fēng)礦井，則通風(fēng)機裝置全壓＝擴散器出風(fēng)口全壓－通風(fēng)機入風(fēng)口斷面全壓，即：

Htd＝Pt2－Pt1

因Pt1＝P0，Pt2＝Ps2＋hv2

故Htd＝Ps2＋hv2－P0＝hs2＋hv2第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)上式表明，壓入式通風(fēng)礦井通風(fēng)機裝置的全壓，為通風(fēng)機風(fēng)硐內(nèi)某斷面上的相對靜壓hs2與平均速壓hv2之和。又如對壓入式通風(fēng)礦井，則通風(fēng)機裝置全壓＝擴散器出風(fēng)口全壓－通

通風(fēng)機裝置的靜壓Ｈsd即通風(fēng)機裝置全壓Htd減去擴散器出口動壓hvd

Hsd＝

Htd－h(huán)vd

通常將擴散器出口的動壓hvd

（圖中為hv3）作為通風(fēng)機的動壓hv，即（hvd=hv），因而有：

Htd＝Hsd＋hv

＝Hsd＋hv3與前面的Htd＝hs2＋hv3－h(huán)v2對比，則有：Hsd＝hs2－h(huán)v2因此，通風(fēng)機裝置全壓與風(fēng)機全壓之間的關(guān)系為：Hsd＝

Htd－h(huán)vd=Ht－(hd+hvd

)第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)通風(fēng)機裝置的靜壓Ｈsd第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、通風(fēng)系統(tǒng)主要參數(shù)關(guān)系－－風(fēng)機房水柱計示值含義

抽出式通風(fēng)礦井水柱計示值:即為4斷面相對靜壓h4

故

h4（負壓）=P4－P04

沿風(fēng)流方向，對1、4兩斷面列伯努利方程:

hR14=(P1+hv1+ρm12gZ12)-(P4+hv4+ρm34gZ34)

由風(fēng)流入口邊界條件：Pt1＝P01，即P1+hv1=Pt1=P01，又因1與4斷面同標高，所以P01＝P04且：ρm12gZ12’—ρm34gZ34=HNz1235h44第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)2、通風(fēng)系統(tǒng)主要參數(shù)關(guān)系－－風(fēng)機房水柱計示值含義z123故上式可寫為:

hR14=P04－P4－h(huán)v4+HN

hR14=|h4|－h(huán)v4+HN

即

|h4|=hR14+hv4－HN

（1）討論：hv4值一般不大，且較穩(wěn)定。HN隨季節(jié)變化，一般礦井其值也不大，可忽略，因此，風(fēng)機房水柱計的示值|h4|基本反映了礦井通風(fēng)阻力。如果礦井主要回風(fēng)巷發(fā)生冒頂堵塞，則水柱計讀數(shù)增大，如果控制通風(fēng)系統(tǒng)的主要風(fēng)門開啟，風(fēng)流短路（抽出式通風(fēng)機直接與大氣連通），則水柱計讀數(shù)減小。因此，通過風(fēng)機房水柱計的讀數(shù)可以很好地監(jiān)測通風(fēng)系統(tǒng)的情況以及風(fēng)機的狀況。進一步，對4、5斷面(擴散器出口）列伯努力方程，便可得到水柱計讀數(shù)與風(fēng)機全壓之間的關(guān)系。即有：Ht+P4+hv4=P5+hv5+hRd第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)故上式可寫為:hR14=P04－P4－h(huán)v4+因為：P5＝P05＝P04，

故Ht=P04－P4－h(huán)v4+hv5+hRd即有：

Ht=|h4|－h(huán)v4+hv5+hRd即：|h4|=Ht+hv4-hv5-hRd（2）這表明風(fēng)機房水柱計讀數(shù)與風(fēng)機全壓之間的關(guān)系。進一步，對前面的（1）式，如果不考慮自然風(fēng)壓作用時，即有：|h4|=hR14+hv4將其代入到（2）式中，即可得到下述結(jié)果：hR14+hv4=Ht+hv4－h(huán)v5－h(huán)Rd即：Ht=hR14+hv5+hRd如考慮自然風(fēng)壓，則為：HN+Ht=hR14+hv5+hRd此式表明：風(fēng)機全壓與自然風(fēng)壓共同克服礦井通風(fēng)阻力以及擴散器阻力和擴散器出口動壓。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)因為：P5＝P05＝P04，第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參壓入式通風(fēng)的系統(tǒng)

對1、2兩斷面列伯努力方程得：

hR12=(P1+hv1+ρm1gZ1)－(P2+hv2+ρm2gZ2)∵邊界條件及1、2同標高：∴P2=P02＝P01

故有：P1－P2=P1-P01=h1ρm1gZ1-ρm2gZ2=HN

故上式可寫為

hR12=h1+hV1－h(huán)v2+HN

即h1=hR12+hv2-hV1-HN

（3）

上式表明了壓入式通風(fēng)情況下，風(fēng)機房水柱計讀數(shù)h1與礦井通風(fēng)阻力、自然風(fēng)壓之間的關(guān)系。進一步，根據(jù)風(fēng)機全壓的定義有：

Ht=Pt1－Pt1’=Pt1－P01

=P1+hv1-P01=h1+hv1

1z22h1ρm1ρm21’第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)壓入式通風(fēng)的系統(tǒng)1z22h1ρm1ρm21’第四節(jié)風(fēng)機將Ht=h1+hv1代入（3）式，則有：HN+Ht=hR12+hv2此式表明：壓入式通風(fēng)條件下，風(fēng)機全壓和自然風(fēng)壓共同克服礦井通風(fēng)阻力和出口動壓損失?？偨Y(jié)：無論抽出式還是壓入式通風(fēng)，通風(fēng)動力都是克服礦井通風(fēng)阻力和出口動能損失。只是抽出式通風(fēng)時的動能損失在擴散器的出口，而壓入式通風(fēng)的動能損失在出風(fēng)井口，兩者在數(shù)值上雖然可能不等，但在物理意義上是相同的。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)將Ht=h1+hv1代入（3）式，則有：第四節(jié)風(fēng)機基本九、通風(fēng)機性能測定實際運行的通風(fēng)機都裝有擴散器，加之安裝質(zhì)量和運轉(zhuǎn)時的磨損等原因，通風(fēng)機的實際運轉(zhuǎn)性能往往與廠方提供的性能曲線不相符合。這要求測定大氣條件、通風(fēng)機的出入口斷面靜壓、通風(fēng)機風(fēng)硐內(nèi)某斷面的平均風(fēng)速、通風(fēng)機軸功率、轉(zhuǎn)數(shù)。1、通風(fēng)機性能試驗的布置及參數(shù)測定布置方案：

利用防爆門短路進風(fēng)開展試驗利用備用風(fēng)機的風(fēng)道進行試驗(不停產(chǎn))

要求：

能準確、方便地測得通過通風(fēng)機的風(fēng)量和通風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)壓。因此要求測壓和測風(fēng)地點風(fēng)流處于穩(wěn)定狀態(tài)。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)九、通風(fēng)機性能測定第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)

如圖所示軸流式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)的礦井，利用防爆門進風(fēng)進行的通風(fēng)機試驗。進行試驗時，須打開防爆門作為主要進風(fēng)口，在風(fēng)硐和風(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)硐的寬度)處安置整流柵d(用1米長的木板隔成0.1米×0.1米的方格)，并在彎道內(nèi)安設(shè)導(dǎo)向板e。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)如圖所示軸流式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)的礦井，利用防爆門進風(fēng)進行數(shù)據(jù)測定與方法1）通風(fēng)機靜壓的測定對于抽出式通風(fēng)的礦井，鑒定時只測定通風(fēng)機靜壓Hs。由式Hs＝hs2－h(huán)v2可知，通過測定通風(fēng)機入口處(斷面2-2)風(fēng)流的相對靜壓hs2和該斷面的平均速壓hv2可計算Hs。2-2斷面處風(fēng)流相對靜壓的測定方法，如前圖所示。2）風(fēng)速測定：為計算通過通風(fēng)機的風(fēng)量Q和2-2斷面的平均速壓hv2。需測定2-2斷面的平均風(fēng)速，一般用風(fēng)表或皮托管兩種方法進行風(fēng)速測定，有時兩種方法同時進行以相互校核。用風(fēng)表測風(fēng)時，測風(fēng)地點應(yīng)選在風(fēng)流較為穩(wěn)定的直線段；用皮托管測風(fēng)時，為準確測得平均速壓，應(yīng)在環(huán)形擴散器的測風(fēng)位置預(yù)先焊接若干根鋼筋，并在鋼筋上對稱固定一定數(shù)量的皮托管。

第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)數(shù)據(jù)測定與方法第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)皮托管的固定位置，可按下式計算：

式中，Ri—每根鋼筋上第i個測點距圓筒中心的距離，i—測點序號；

d——心筒直徑，m；D——外筒直徑，m；n——劃分等面積環(huán)的個數(shù)，個。對于No.12～18，n＝3～4；No.24～28，n＝5～6，第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)皮托管的固定位置，可按下式計算：第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性動壓值測定可利用微壓計讀取每支皮托管的示值，環(huán)形空間內(nèi)測風(fēng)斷面的平均風(fēng)速可用下式計算：

式中hv1、hv2、…h(huán)vn——分別為各支皮托管的速壓值，Pa。3）通風(fēng)機軸功率的測定

通風(fēng)機的軸功率＝電動機輸入功率×電動機效率×傳動效率

式中：I——電流，A；

V——電壓

，V；

cosψ——功率因數(shù)；η電——電動機效率，％；η傳——傳動效率％，直接傳動取1.0，間接傳動0.95。電動機的輸入功率，也可以直接用瓦特表測得。

第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)動壓值測定可利用微壓計讀取每支皮托管的示值，環(huán)形空間內(nèi)測風(fēng)4）轉(zhuǎn)數(shù)的測定：通風(fēng)機與電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，可用轉(zhuǎn)數(shù)表測定。根據(jù)指針的指示值，直接記取轉(zhuǎn)數(shù)表瞬時值。5）大氣物理條件的測定：大氣物理條件一般在斷面1-1處測量，測定的主要參數(shù)有：大氣壓力、溫度和濕度，以便計算空氣的密度。2、實際操作與注意事項

每調(diào)節(jié)一次風(fēng)量，同時測定一次風(fēng)壓、風(fēng)量、轉(zhuǎn)數(shù)、功率和大氣物理條件等參數(shù)，并記入預(yù)先制定的記錄表格中。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)4）轉(zhuǎn)數(shù)的測定：通風(fēng)機與電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，可用轉(zhuǎn)數(shù)表測定。根據(jù)第六節(jié)風(fēng)量與通風(fēng)阻力測定在通風(fēng)機性能測定過程中應(yīng)注意以下事項：通風(fēng)機啟動時必須控制功率，離心式通風(fēng)機應(yīng)在關(guān)閉閘門后啟動，軸流式通風(fēng)機可在閘門全開狀態(tài)下啟動；試驗時間盡可能縮短，防止通風(fēng)機工況改變導(dǎo)致的瓦斯排放和火區(qū)管理困難；同時為避免發(fā)生意外事故，應(yīng)加強井上下的檢查與管理，做好安全措施；隨時檢查電動機的負載和各部件的溫升情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即報告；全體人員必須思想集中，聽從統(tǒng)一指揮，以保證測定工作協(xié)調(diào)一致；各項測定數(shù)據(jù)必須記錄清楚，應(yīng)配備速算人員，隨時核實各測定結(jié)果，并草繪出通風(fēng)機的特性曲線。

第六節(jié)風(fēng)量與通風(fēng)阻力測定在通風(fēng)機性能測定過程中應(yīng)注意以下3、實測數(shù)據(jù)的整理與制圖風(fēng)量計算式中，S——測風(fēng)斷面1-1的面積，m2。在試驗條件下通風(fēng)機靜壓Hs的計算：

H’s＝hs2－h(huán)v2式中，hs2——在風(fēng)峒斷面2-2測得的相對靜壓，Pa；S——斷面2-2的面積，m2。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)3、實測數(shù)據(jù)的整理與制圖第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)

試驗條件下通風(fēng)機輸出功率N’s

、輸入功率N’（或風(fēng)機軸功率）計算：

N’s＝Hs·Q’/1000，kW

通風(fēng)機靜壓效率計算：數(shù)據(jù)整理與換算

將試驗測得的各項數(shù)據(jù)換算成標準大氣狀態(tài)(為便于現(xiàn)場應(yīng)用也可換算成該礦全年平均氣象條件下的數(shù)值)和固定轉(zhuǎn)數(shù)條件下的數(shù)值，然后繪制通風(fēng)機的個體特性曲線。

轉(zhuǎn)速校正系數(shù)：

空氣密度校正系數(shù)：

第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)試驗條件下通風(fēng)機輸出功率N’s、輸入功率N’（或風(fēng)機軸功風(fēng)機性能測試數(shù)據(jù)整理表主扇工況點測算值空氣密度校正系數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)校正系數(shù)校正后的數(shù)值效率Q’H’sN’sN’KρKnK2nK3nQHsNsNηs12…10第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)風(fēng)機性能測試數(shù)據(jù)整理表主扇工況點測算值空氣密度校正系數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)校校正后的通風(fēng)機排風(fēng)量

Q＝Q’s·Kn，m3/s校正后的通風(fēng)機靜壓

Hs＝H’s·Kn2·Kρ，Pa

校正后的通風(fēng)機軸功率N和輸出功率NsN＝N’Kn3·Kρ，kWNs＝N’sKn3·Kρ＝HsQ/1000，kW繪圖為獲得比較光滑的個體特性曲線，一般要調(diào)節(jié)十個以上工況點，將得到的數(shù)據(jù)填入預(yù)先制好的表格中。以Q為橫坐標，Hf、N、ηs為縱坐標，將與Q對應(yīng)的Hs、N、ηs值繪到同一圖上，即可得各工況點。連接各工況點，便得到通風(fēng)機裝置在礦井標準條件下的個體特性曲線。第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)校正后的通風(fēng)機排風(fēng)量第四節(jié)風(fēng)機基本理論與特性參數(shù)一、工況點的確定方法工況點是指風(fēng)機在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù)，如Ｑ、Ｈ、Ｎ和η等，一般是指Ｈ和Ｑ兩參數(shù)。求風(fēng)機工況點的方法如下。1、圖解法風(fēng)機風(fēng)壓特性曲線的函數(shù)式為Ｈ＝f(Ｑ)，管網(wǎng)風(fēng)阻特性曲線函數(shù)式是h=ＲＱ2，風(fēng)機風(fēng)壓Ｈ是用以克服阻力h，所以Ｈ＝h，因此兩曲線的交點，即兩方程的聯(lián)立解?？梢妶D解法的前提是風(fēng)壓與其所克服的阻力相對應(yīng)。方法：在風(fēng)機風(fēng)壓特性（Ｈ─Ｑ）曲線的坐標上，按相同比例作出工作管網(wǎng)的風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點之坐標值，即為通風(fēng)機的工作風(fēng)壓和風(fēng)量。通過交點作Ｑ軸垂線，與Ｎ─Ｑ和η─Ｑ曲線相交，交點的縱坐標即為風(fēng)機的軸功率Ｎ和效率η。第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行一、工況點的確定方法第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行若使用廠家提供的不加外接擴散器的靜壓特性曲線Ｈs~Ｑ，則要考慮安裝擴散器所回收的風(fēng)機出口動能的影響，此時所用的風(fēng)阻ＲS應(yīng)小于Ｒm，即

式中Ｒv──相當于風(fēng)機出口動能損失的風(fēng)阻，ＳV──風(fēng)機出口斷面，即外接擴散器入口斷面；Ｒd──擴散器風(fēng)阻；ＲVd──相當于擴散器出口動能損失的風(fēng)阻，ＳVd──為擴散器出口斷面。若使用通風(fēng)機全壓特性曲線Ｈt─Ｑ，則需用全壓風(fēng)阻Ｒt作曲線，且若使用通風(fēng)機裝置全壓特性曲線Ｈtd─Ｑ，則裝置全壓風(fēng)阻應(yīng)為Ｒtd，且第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行若使用廠家提供的不加外接擴散器的靜壓特性曲線Ｈs~Ｑ，則要考應(yīng)當指出，在一定條件下運行時，不論是否安裝外接擴散器，通風(fēng)機全壓特性曲線是唯一的，而通風(fēng)機裝置的全壓和靜壓特性曲線則因所安擴散器的規(guī)格、質(zhì)量而有所變化。2、解方程法風(fēng)機的風(fēng)壓曲線可用下面多項式擬合式中a1、a2、a3──曲線擬合系數(shù)。對于某一特定礦井，可列出通風(fēng)阻力方程

式中Ｒ為通風(fēng)機工作管網(wǎng)風(fēng)阻。聯(lián)立上述兩方程，即可得到風(fēng)機工況點。第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行應(yīng)當指出，在一定條件下運行時，不論是否安裝外接擴散器，通風(fēng)機二、通風(fēng)機工點的合理工作范圍從經(jīng)濟角度，通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率不低于60%。從安全角度，工況點必須位于駝峰點右側(cè)，單調(diào)下降的直線段。實際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的90％。風(fēng)機的運輪轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速。三、主要通風(fēng)機工況點調(diào)節(jié)工點調(diào)節(jié)方法主要有：1、改變風(fēng)阻特性曲線當風(fēng)機特性曲線不變時，改變工作風(fēng)阻，工況點沿風(fēng)機特性曲線移動。第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行二、通風(fēng)機工點的合理工作范圍第五節(jié)通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運增風(fēng)調(diào)節(jié)：增加礦井的供風(fēng)量，可以采取下列措施。減少礦井總風(fēng)阻；當?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時，可以采取堵塞地面的外部漏風(fēng)措施。減風(fēng)調(diào)節(jié)：當?shù)V井風(fēng)量過大時，應(yīng)進行減風(fēng)調(diào)節(jié)。其方法有增阻調(diào)節(jié)；對于軸流式通風(fēng)機，可以用增大外部漏風(fēng)的方法，減小礦井風(fēng)量。⒉、改變風(fēng)機特性曲線這種調(diào)節(jié)方法的特點是礦井總風(fēng)阻不變，改變風(fēng)機特