1、1、震波能量與安全工程大學(xué)，礦井通風(fēng)與安全密涅金ation and safety，中國礦業(yè)大學(xué)教育多媒體課件，2，4.1自然通風(fēng)4.2機(jī)械通風(fēng)4.3抽油煙機(jī)特性曲線4.4抽油煙機(jī)共同工作4.5抽油煙機(jī)設(shè)備可選4.6抽油煙機(jī)性能測量，4通風(fēng)功率，3，3，自然風(fēng)壓機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓都是礦井通風(fēng)的動(dòng)力，克服礦井通風(fēng)阻力，促進(jìn)氣流，5，4.1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)壓測量，6，自然通風(fēng)的基本概念，一種現(xiàn)象在非機(jī)械通風(fēng)的礦井中經(jīng)常被觀察到。風(fēng)流從氣溫低的油井經(jīng)過工作面，流向氣溫高的油井?；驹蚴秋L(fēng)流通過胡同時(shí)發(fā)生巖石和熱交換，入口、通風(fēng)井內(nèi)的溫度有差異，通風(fēng)井內(nèi)的空氣密度小

2、于風(fēng)井內(nèi)的空氣密度，因此兩個(gè)油井底部的空氣壓力不相等，其壓差為自然風(fēng)壓。自然通風(fēng)是自然風(fēng)壓的作用，風(fēng)流是礦井不斷流動(dòng)的現(xiàn)象，7，p是井的氣壓，PA。z表示井深，m；y表示空氣密度，kg/m3，自然風(fēng)壓，8，4.1.1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)為積極面，有時(shí)表現(xiàn)為消極面。這就是事物的兩面性。我們的任務(wù)是深入了解礦井自然通風(fēng)的特點(diǎn)，以便更好地利用和控制自然通風(fēng)。影響自然風(fēng)壓大小和方向的因素1)地表氣溫變化影響到山區(qū)平東開拓的礦山、深露天、地下回礦、油井開拓的淺礦。自然風(fēng)壓受地表氣溫變化的影響很大。9，對(duì)于豎井開拓的深井，地溫隨著深度的增加而增加，地面空氣進(jìn)入井內(nèi)

3、，與巖石發(fā)生熱交換，地表氣溫影響較小，自然風(fēng)壓的大小變化，方向不變。2)礦山深度大致認(rèn)為自然風(fēng)壓的大小與礦山深度成正比。深1000米的礦井，“自然通風(fēng)能量”對(duì)整個(gè)通風(fēng)能量的30 3)地面氣壓地面氣壓變化不大，對(duì)自然風(fēng)壓的影響較小，在10，4.1.2自然風(fēng)壓參數(shù)計(jì)算、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)中選擇了主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，應(yīng)考慮反抗此事的自然風(fēng)壓。通風(fēng)系統(tǒng)管理和曹征工作中也經(jīng)常需要了解自然風(fēng)壓。11，4.1.3自然風(fēng)壓測量，任何礦山都有另一種測量礦井自然風(fēng)壓的方法。在礦山的任何一個(gè)點(diǎn)做臨時(shí)密封，防止風(fēng)流，主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，然后用差壓計(jì)測量密封兩側(cè)的壓差，這就是該礦的HN。(阿爾伯特愛因斯坦，美國電視電視劇，季節(jié))

4、要求是密封的，不漏風(fēng)。否則測量值不準(zhǔn)確。直接測定法，12，4.2機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)用機(jī)器稱為抽油煙機(jī)(或抽油煙機(jī))，按服務(wù)范圍分為主要抽油煙機(jī)(主風(fēng)扇)、輔助抽油煙機(jī)(輔助風(fēng)扇)和部分抽油煙機(jī)(局部風(fēng)扇)。主要通風(fēng)機(jī)是礦山的“廢”，必須日夜運(yùn)行，這對(duì)保證礦山的安全生產(chǎn)具有重要意義。礦用通風(fēng)機(jī)對(duì)其結(jié)構(gòu)可分為離心式和軸流兩種茄子類型。13，4.2.1離心式抽油煙機(jī)，離心式通風(fēng)機(jī)主要由同倫(又稱葉輪)1、騾旋轉(zhuǎn)型殼5、吸風(fēng)筒6、圓錐擴(kuò)散器7組成。車輪由固定在主軸3上的輪轂4及其上方的刀片2組成。14，軸流通風(fēng)機(jī)主要由旋轉(zhuǎn)輪L、圓柱殼3、集風(fēng)機(jī)4、適配器5、流線6和環(huán)擴(kuò)散器7組成。集風(fēng)機(jī)是外殼呈曲線形，橫

5、截面收縮的風(fēng)筒。流線是復(fù)蓋轉(zhuǎn)輪輪轂部分的表面錐形罩，與集風(fēng)機(jī)一起形成圓形進(jìn)水口，減少入口對(duì)氣流的阻力。4.2.1軸流風(fēng)扇，車輪由安裝在輪軸上的輪轂等間距的刀片2組成。，15，葉片的安裝角度可根據(jù)需要調(diào)整，國產(chǎn)軸流通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角度一般可調(diào)節(jié)為15，25，30，35，40，45，使用時(shí)每2.5次調(diào)整一次。葉片按等距離T安裝在車輪上，當(dāng)車輪的翅膀形狀的翅膀在空氣中快速掃過時(shí)，翅膀的凹面和空氣沖擊會(huì)給空氣提供能量并產(chǎn)生正壓，葉片的凸面會(huì)把空氣從葉片中擠出，產(chǎn)生負(fù)壓，將空氣吸入葉片中。這樣按一下，空氣就流動(dòng)了。16，由一部分組成，輪子和后面有固定刀片的整流器。整流器用于整理渦流的旋轉(zhuǎn)氣流，減少旋渦損

6、失。為了提高通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，部分軸流通風(fēng)機(jī)安裝了兩個(gè)同倫。環(huán)形擴(kuò)散器是軸流抽油煙機(jī)特有的部件，在環(huán)形氣流轉(zhuǎn)化為柱氣流時(shí)，其速度壓力逐漸減小，起到減少?zèng)_擊損失、逐漸增加靜壓力的作用。(原理圖)，17，通風(fēng)機(jī)的附件為半風(fēng)裝置，防爆門，風(fēng)洞，擴(kuò)散器等。1.反風(fēng)裝置反風(fēng)是逆轉(zhuǎn)正常風(fēng)流。風(fēng)井附近和井場內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量一氧化碳和二氧化碳等有害氣體。為了避免災(zāi)難擴(kuò)大，必須利用主要抽油煙機(jī)S的反風(fēng)裝置快速反轉(zhuǎn)風(fēng)流方向。規(guī)定：要求將礦井風(fēng)流方向在10min內(nèi)反轉(zhuǎn)，逆風(fēng)后的氣流必須在正常氣流的40%以上。利用4.2.3抽油煙機(jī)附屬裝置，18、半風(fēng)半風(fēng)是滿足半風(fēng)時(shí)間和風(fēng)量要求的通用可靠方法。下圖

7、是軸流主風(fēng)扇抽風(fēng)時(shí)的反風(fēng)示意圖。圖A是正常通風(fēng)時(shí)半風(fēng)門1和2的位置，通風(fēng)機(jī)在井下吸入風(fēng)，然后排出大氣。如果將半風(fēng)門1、2更改為圖B的位置，則風(fēng)流將從大氣吸入抽油煙機(jī)內(nèi)，然后通過逆風(fēng)圖向下推至井下，改變井下風(fēng)流的方向。19，離心通風(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1和2為實(shí)線位置，有反風(fēng)時(shí)，抬反風(fēng)門1，放下反風(fēng)門2，風(fēng)流從反風(fēng)門2進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，反風(fēng)門1進(jìn)入反風(fēng)道3，通過風(fēng)井進(jìn)入井下，防爆門規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口必須安裝防爆門。防爆門不能小于風(fēng)口的破損面積，面向出水口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下瓦斯爆炸時(shí)，爆炸風(fēng)浪會(huì)掀起防爆門，起到保護(hù)主干線風(fēng)扇的作用。21，3風(fēng)洞是主扇和出風(fēng)口之間的聯(lián)

8、絡(luò)道。通過風(fēng)洞的氣流大，內(nèi)外壓力差大小，因此要特別注意減少風(fēng)洞阻力，減少空氣泄漏。風(fēng)穴1)風(fēng)穴剖面不應(yīng)太小，風(fēng)速宜為10毫秒，最大值應(yīng)超過15m/s，渡邊杏。2)風(fēng)洞阻力低于100200Pa。因此，風(fēng)井渡邊杏太長，與井的角度為6090，旋轉(zhuǎn)部分呈弧形，內(nèi)壁光滑，旋轉(zhuǎn)平坦，沒有堆積物，才能減少阻力。大衛(wèi)亞設(shè)，美國電視電視劇，風(fēng))3)風(fēng)穴及其水閘等裝置，必須十分嚴(yán)密，才能防止空氣泄漏。(。22，4。擴(kuò)散器稱為擴(kuò)散器，在抽油煙機(jī)出水口外，橫截面越來越大的空氣隧道。通過減少通風(fēng)機(jī)的速壓損失，起到提高通風(fēng)機(jī)靜壓的作用。軸流通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器是由錐形內(nèi)筒和外筒組成的環(huán)形擴(kuò)散器。那個(gè)出口應(yīng)該與用混凝土砌成的外部

9、擴(kuò)散器連接。外部擴(kuò)散器是向上彎曲的風(fēng)向圖，出水口是矩形斷面。離心通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器為矩形，開口角度為810，排氣口剖面(S3)和進(jìn)水口剖面(S2)的比例約為34。23，5消音器通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音，特別是大口徑軸流通風(fēng)機(jī)的噪音更大，會(huì)影響工業(yè)場和居民地區(qū)的工作和休息。保護(hù)環(huán)境需要有效的措施。噪音應(yīng)該降到人們感覺正常的程度。我國規(guī)定，通風(fēng)機(jī)的噪音超過90dB時(shí)，渡邊杏。速度大的風(fēng)流是抽油煙機(jī)內(nèi)部和高速旋轉(zhuǎn)的同倫葉片的突然沖擊，產(chǎn)生空氣動(dòng)力噪音，機(jī)器振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械噪音。風(fēng)扇的圓周速度大于20m/s時(shí)，空氣動(dòng)力學(xué)噪音占主要位置。對(duì)抽油煙機(jī)出口方向的噪音最大，側(cè)面逐漸減少。24，噪音裝置分為主動(dòng)型和反射型

10、，起到吸收聲音能量的作用。后者是反射聲音的回音源。通風(fēng)機(jī)主要使用主動(dòng)型消音器，當(dāng)風(fēng)流通過用多孔材料包裝的通道時(shí)，其噪音被吸收。對(duì)頻率不同的消音器，消音器效果不同。為了更有效地減少高頻率的噪音，噪音板必須有足夠的厚度。也可以通過制作空白噪音板來節(jié)省材料。25，4.3抽油煙機(jī)特性曲線、通風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)有流量、壓力、功率和效率。使用牙齒四茄子參數(shù)，可以說明通風(fēng)機(jī)的總體特性。1流量(風(fēng)量)單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的空氣量(稱為通風(fēng)機(jī))通常用Qf表示。單位為m3/s、m3/min或m3/h。礦井通風(fēng)中通過通風(fēng)機(jī)的流量，即通風(fēng)機(jī)進(jìn)入井下或從井下排出的空氣量。因此，風(fēng)扇流動(dòng)是一個(gè)重要參數(shù)。在26，2壓力通風(fēng)機(jī)運(yùn)

11、行時(shí)，葉輪以每1米3空氣總能量表示，即每1米3空氣通過通風(fēng)機(jī)后添加的總能量稱為抽油煙機(jī)電壓或通風(fēng)壓力，一般用hft表示。單位為Pa。抽油煙機(jī)電壓(hft)是指抽油煙機(jī)出口部分空氣絕對(duì)電壓(P2 hv2)與抽油煙機(jī)入口部分空氣絕對(duì)電壓(P1 hv1)之間的差異。Hft通常在風(fēng)扇制造工廠提供的特性曲線或性能表中提供。Hft(P2 hv2) (P1 hv1)實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)扇配備擴(kuò)散器，使用Hft指示抽油煙機(jī)器電壓。指抽油煙機(jī)擴(kuò)散器出口剖面空氣的絕對(duì)電壓和抽油煙機(jī)入口剖面空氣的絕對(duì)電壓差異。27，抽油煙機(jī)設(shè)備的電壓hft與通風(fēng)機(jī)的安裝質(zhì)量和擴(kuò)散器的優(yōu)劣等有關(guān)，因此hft必須通過實(shí)測獲得實(shí)際工作的通風(fēng)機(jī)。

12、抽油煙機(jī)電壓(hft)和抽油煙機(jī)設(shè)備電壓(hft)通常沒有太大的數(shù)值差異，因此可以在抽油煙機(jī)選擇計(jì)算中直接應(yīng)用制造商提供的性能曲線給定的值。萃取通風(fēng)的情況下，抽油煙機(jī)裝置電壓hft主要用于克服礦井的通風(fēng)阻力和排入大氣時(shí)的速壓損失。通風(fēng)機(jī)用于克服胡同通風(fēng)阻力的部分通風(fēng)壓力(稱為抽油煙機(jī)正壓，用HFS表示)，排出大氣時(shí)的速壓損失是出口速壓。hft hfshv，28，3。在換氣扇的輸出功率單位時(shí)間內(nèi)，通過換氣扇的流動(dòng)和換氣扇，乘以每1米3空氣的總能量，稱為換氣扇的輸出功率。抽油煙機(jī)壓力有抽油煙機(jī)電壓hft和抽油煙機(jī)靜壓HFS的區(qū)別，因此通風(fēng)機(jī)的輸出功率也有抽油煙機(jī)電壓輸出功率Nfot和抽油煙機(jī)靜壓輸

13、出功率Nfos，即Nfot hft。Qf/1000，kW Nfos hfs。Qf/1000、KW、機(jī)械損失和氣流損失等因素導(dǎo)致抽油煙機(jī)軸上的電力均無法傳送到空氣。換句話說，換氣扇的軸向功率必須大于換氣扇的輸出功率。抽油煙機(jī)輸出功率與抽油煙機(jī)軸功率N軸的比率稱為抽油煙機(jī)效率，即ftNft/N軸hftQf/(1000 N軸)fsNfs/N。通風(fēng)機(jī)的效率是衡量各通風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。30，抽油煙機(jī)單個(gè)特性曲線，通風(fēng)機(jī)的單個(gè)特性曲線，對(duì)于所有通風(fēng)機(jī)，上述各基本參數(shù)之間具有一定的相關(guān)性。例如，可以將通風(fēng)機(jī)安裝在實(shí)驗(yàn)管(或礦山)上，繼續(xù)更改管道的抗風(fēng)值，以測量與抗風(fēng)值對(duì)應(yīng)的一系列Q、H、N和值。使

14、用Q作為橫坐標(biāo)，H作為縱坐標(biāo)，通過在坐標(biāo)紙上繪制上述測量的每個(gè)相應(yīng)Q，H值，然后連接每個(gè)點(diǎn)，可以得到風(fēng)壓曲線(風(fēng)壓曲線)。使用相同的方法，可以獲得風(fēng)量電源曲線(功率曲線)和風(fēng)量效率曲線(效率曲線)。這種曲線稱為呼吸機(jī)的單獨(dú)特性曲線。，31，離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線比較平，風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不大。離心通風(fēng)機(jī)的功率曲線在穩(wěn)定的工作空間中隨著功率的增加，為了防止啟動(dòng)負(fù)荷引起的電流燃燒過多，必須在離心通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉閘門，等待通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，然后逐漸打開水閘。(威廉莎士比亞、溫德夏、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī))，32、軸流通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線比較陡，有“

15、鞍形”等駝峰區(qū)，風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓會(huì)發(fā)生很大變化軸流通風(fēng)機(jī)的功率曲線在穩(wěn)定工作空間(圖中所示的GF區(qū)域)中隨著氣流的增加而降低功率，為了減少啟動(dòng)負(fù)荷，軸流通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)不能關(guān)閉水閘。33、2。應(yīng)用單個(gè)特性曲線1提取通風(fēng)礦井抽油煙機(jī)設(shè)備的總壓力(hft)是抽油煙機(jī)擴(kuò)散器排放口剖面中空氣的絕對(duì)總壓力和抽油煙機(jī)入口剖面中空氣的絕對(duì)總壓力之間的差異：hftPt3Pt2(Ps3hv3) 1 (Ps2hv2)，Pa Ps3是橫斷面的絕對(duì)靜壓力，Pa hv2橫斷面的絕對(duì)靜壓Ps3是與該橫斷面具有相同標(biāo)高的地面氣壓P，即Ps3P，因此可以如上所述使用。根據(jù)HFT (PPS2，頂部)，通過在風(fēng)洞內(nèi)的一個(gè)剖面中測量相

16、對(duì)靜壓hs2、平均速壓hv2和擴(kuò)散器出口剖面的平均速壓hv3，可以獲得抽油煙機(jī)裝置的電壓。35，在礦山機(jī)械設(shè)備中，抽油煙機(jī)裝置的電壓通常分為恒壓HFS和速壓hfv兩部分，擴(kuò)散器出口的平均速壓hv3分為換氣扇的速壓hfv，即hfthfshfv，Pa型中HFS抽油煙機(jī)裝置的恒壓。Hfv hv3: hfthfshv3，Pa與hfths2hv3hv2的比較：在hfshs2hv2，Pa，36，圖解中，將能源方程式套用至1，2點(diǎn)，即可取得hr1-2hs2hv2(z1z2)。因此，抽風(fēng)時(shí)主要應(yīng)用抽油煙機(jī)正壓。Hv3只是把提取的風(fēng)流韻事排入大氣中。據(jù)上級(jí)介紹，抽取式通風(fēng)的礦井、抽油煙機(jī)裝置、37，2、壓痕式通風(fēng)礦井的情況下，抽油煙機(jī)裝置電壓是抽油煙機(jī)擴(kuò)散器排出口剖面和抽油煙機(jī)入口剖面的電壓差。也就是說，hftPt2Pt1表示Pt1P0，Pt2Ps2hv2表示hftPs2hv2P0hs2hv2(因?yàn)閔v10)，上部表示壓力通風(fēng)礦井抽油煙機(jī)設(shè)備的電壓是抽油煙機(jī)風(fēng)內(nèi)部一個(gè)剖面中相對(duì)靜壓hs2和平均速壓hv2的總和。38，圖中23將能量方程應(yīng)用于兩點(diǎn)時(shí)，hr2-3hs2hv2Z (1) hv3 hs2 hv2 hn