1、第三篇礦井通風(fēng)設(shè)備 第八章 礦井通風(fēng)機(jī)的工作理論,一、概述 1、礦山通風(fēng)設(shè)備的作用：向井下輸送新鮮空氣，稀釋和排除有毒、有害氣體，調(diào)節(jié)井下所需風(fēng)量、溫度和濕度，改善勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)。 風(fēng)機(jī)的作用：依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。,2、礦井通風(fēng)方法：自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng) 自然通風(fēng)：利用井下井上空氣溫度不同及井口壓差形成的。 特點(diǎn)：1）壓差小，不穩(wěn)定； 2）受季節(jié)、氣候、環(huán)境影響大 煤礦安全規(guī)定：礦井必須采用機(jī)械通風(fēng),機(jī)械通風(fēng)：利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)壓形成的。 礦井通風(fēng)方式：抽出式、壓入式 抽出式通風(fēng)：將通風(fēng)機(jī)安設(shè)在出風(fēng)井井口附近，并利用風(fēng)硐與出風(fēng)井連接。在風(fēng)機(jī)開動(dòng)后

2、，風(fēng)硐中的空氣被抽出產(chǎn)生負(fù)壓，空氣從進(jìn)風(fēng)井流入井下，經(jīng)出風(fēng)井排出，又稱負(fù)壓通風(fēng)。,壓入式通風(fēng)：將通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井井口附近，并利用風(fēng)硐與進(jìn)風(fēng)井連接，通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，地面空氣被壓入井下，經(jīng)出風(fēng)井排出，又稱正壓通風(fēng)。 兩種通風(fēng)方式的比較：抽出式比較安全 一般采用抽出式通風(fēng)方式,3、礦井通風(fēng)系統(tǒng) 1）中央并列式：進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井并列在井田的中央。 2）中央分列式：進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，出風(fēng)井位于上部井田邊界 3）兩翼對(duì)角式：進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，兩個(gè)出風(fēng)井分別位于井田的兩翼邊界 4）分區(qū)對(duì)角式：進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，出風(fēng)井位于各采區(qū)邊界 混合式,中央式的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：總回風(fēng)巷可以隨采區(qū)開采逐步開掘，縮短建井工

3、期； 井筒數(shù)目少，風(fēng)機(jī)少，管理容易； 反風(fēng)容易 缺點(diǎn)：通風(fēng)線路長，巷道阻力逐步增加 隨著巷道阻力增加，風(fēng)機(jī)的工作效率難以保證； 礦井總進(jìn)風(fēng)和總回風(fēng)風(fēng)流方向相反，容易漏風(fēng)。 注：對(duì)角式的優(yōu)缺點(diǎn)與中央式相反,4、礦井通風(fēng)設(shè)備及其要求 礦井通風(fēng)設(shè)備包括通風(fēng)機(jī)、電氣設(shè)備、擴(kuò)散器及反風(fēng)裝置等。 礦井通風(fēng)設(shè)備分主通風(fēng)設(shè)備、局部通風(fēng)設(shè)備、分區(qū)通風(fēng)設(shè)備,礦井主要風(fēng)設(shè)備的要求 安裝在地面，裝有風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密； 必須設(shè)有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，其中一臺(tái)備用，且備用風(fēng)機(jī)須能在10min內(nèi)啟動(dòng)； 設(shè)置兩條專用供電線路 須有反風(fēng)裝置或反風(fēng)能力 裝有主通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須裝防爆門 主通風(fēng)機(jī)因檢修、停電等原因需停機(jī)時(shí)，必須制定停

4、風(fēng)措施，并經(jīng)批準(zhǔn) 噪聲應(yīng)控制在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi) 通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)有較高的效率 盡可能采用自動(dòng)控制裝置,5、煤礦安全規(guī)程對(duì)礦井內(nèi)污濁空氣的有關(guān)規(guī)定 礦井內(nèi)空氣中氧氣濃度不得低于20% 有人的井巷CO2濃度不得高于0.5%，總回風(fēng)流中CO2濃度不得高于1%按體積計(jì)算礦井內(nèi)CO濃度不得高于0.0024%，按重量計(jì)算不得超過0.03mg/L。爆破后通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，CO濃度降至0.02%時(shí)才可以進(jìn)入工作面； 井下空氣中氮氧化物濃度不得超過0.00025% 井下空氣中硫化氫濃度不得超過0.00066% 井下空氣中二氧化碳濃度不得超過0.00050% 作業(yè)場所中空氣中粉塵允許濃度：含游離二氧化矽大于10%者，

5、不得超過2mg/m3；小于10%者，不得超過10mg/m3 采掘工作面的空氣溫度不得超過26C 機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30C,1、風(fēng)機(jī)的分類： 1）按氣流的流動(dòng)方向分：離心式、軸流式、混流式 2）按作用和安裝形式分：主通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī) 3）按容積的變化方式分：往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式 4）按風(fēng)機(jī)的出口壓力分： 通風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)（表壓）不大于15kPa，壓縮比為11.15； 低壓風(fēng)機(jī)：全壓小于1000Pa 中壓風(fēng)機(jī)：全壓10003000Pa 高壓風(fēng)機(jī)：全壓300015000Pa 5）按進(jìn)風(fēng)口數(shù)目分：單側(cè)吸入、雙側(cè)吸入 6）按葉片結(jié)構(gòu)形式分：機(jī)翼型葉片、直接型葉片、弧形葉片,第二節(jié) 礦井通風(fēng)機(jī)的工

6、作原理,2、通風(fēng)機(jī)的工作原理 （一）離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理 1）組成：葉輪、機(jī)軸、進(jìn)風(fēng)口、前導(dǎo)器、螺線形機(jī)殼、錐形擴(kuò)散器等。 2）工作原理 離心通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)(主要是電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)葉輪在蝸形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對(duì)氣體的動(dòng)力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機(jī)殼，從排氣口排出。,（二）軸流式通風(fēng)機(jī)的工作原理 1）組成：葉輪、機(jī)軸、集流器、流線體、圓筒形外殼、整流器、環(huán)形擴(kuò)散器等。 2）工作原理 軸流式通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪在圓筒形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進(jìn)入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。 （三）離心式通風(fēng)機(jī)與軸

7、流式通風(fēng)機(jī)的區(qū)別 離心式通風(fēng)機(jī)中的空氣沿輪的軸向進(jìn)徑向出， 軸流式通風(fēng)機(jī)中的空氣沿輪的軸向進(jìn)軸向出。,（四）離心式通風(fēng)和軸流式通風(fēng)的比較 1）結(jié)構(gòu)方面 軸流式風(fēng)機(jī)比舊式離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸小，重量輕；與新型離心式風(fēng)機(jī)相比則差不多； 軸流式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修較困難； 軸流式風(fēng)機(jī)噪聲大，需安裝消聲措施； 2）效率方面 離心式風(fēng)機(jī)最高效率比軸流式高，但平均效率低于軸流式； 3）通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方面 軸流式風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方法多，經(jīng)濟(jì)性好；離心式較差。 4）特性方面 軸流式通風(fēng)機(jī)特性曲線陡斜，適用于礦井阻力變化大而風(fēng)量變化不大的礦井；離心式則相反； 5）啟動(dòng)方式 軸流式風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)可關(guān)閉閘門也可不關(guān)，啟動(dòng)負(fù)荷變化不大；離

8、心式風(fēng)機(jī)必須關(guān)閉閘門啟動(dòng)，以減小啟動(dòng)負(fù)荷。,三、通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)（指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的性能） 1、風(fēng)量（流量）（Q）單位時(shí)間通風(fēng)機(jī)輸送的空氣的體積。 單位：m3/s、m3/min、m3/h 2、風(fēng)壓（H） 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓分為靜壓、動(dòng)壓和全壓。單位為Pa（N/） （1）靜壓（Hs） 指單位體積的氣體流過通風(fēng)機(jī)后所獲得的壓力能（即壓力勢能）。也指通風(fēng)機(jī)的有效壓力，占全壓的80%90%。 Hs = Hs 2 - Hs 1 （2）動(dòng)壓（Hd） 指單位體積的氣體流過通風(fēng)機(jī)后所獲得的動(dòng)能。 Hd= Hd2 Hd1 （3）全壓（H） 指單位體積的氣體流過通風(fēng)機(jī)后所獲得的總能量。 H= Hs+ Hd= H2- H

9、1,3、功率：單位KW （1）有效功率指單位時(shí)間內(nèi)氣體從通風(fēng)機(jī)獲得的能量。 全壓有效功率（Px）壓力用全壓表示時(shí)的有效功率。 靜壓有效功率（Pxs）壓力用靜壓表示時(shí)的有效功率。,（3）軸功率（P）通風(fēng)機(jī)的輸入功率。 （4）配套電機(jī)功率（Pd） PdkP k電機(jī)容量儲(chǔ)備系數(shù),4、效率 （1）全效率（） 指通風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比。,（2）靜效率（j） 指在上式中如果用靜壓代替全壓，則所得的效率稱為靜效率。,5、轉(zhuǎn)速（n）指風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。 單位為r/min。 6、比轉(zhuǎn)速（ns）是反映通風(fēng)機(jī)Q、P和n等之間關(guān)系的綜合特性參數(shù)。相似通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)相同。,第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)的特性曲線,（一）離心

10、式通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線 1、理論風(fēng)壓方程式,理論全壓與理論流量特性方程,2、理論風(fēng)壓特性曲線 （1）H-Q全壓特性曲線 （2）HS-Q靜壓特性曲線 （3）P-Q功率特性曲線 （4）-Q效率特性曲線 （5）S-Q靜壓效率特性曲線 3、影響理論風(fēng)壓的因素 （1）結(jié)構(gòu)尺寸（D2） （2）運(yùn)轉(zhuǎn)工況（n） （3）葉片型式（前向、徑向、后向）,（二）軸流式通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線 1、軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪中氣流的運(yùn)動(dòng)及速度三角形 1）氣流在葉輪中的流動(dòng) （1）基元環(huán) （2）葉柵 將基元環(huán)展開成平面后，成為直列葉柵。 柵距：葉柵中的相鄰葉片間的間距，以“t”表示。 安裝角：葉片弦長與柵出口邊緣線的交角，以“”表示。

11、通常以葉根處安裝角標(biāo)志葉輪葉片安裝角。,2） 速度三角形,2、軸流式通風(fēng)機(jī)基本方程式 1）理論壓頭（風(fēng)壓） 不考慮任何損失的情況下，葉柵輸入的功率P等于輸出功率：,按照動(dòng)量矩定理，在穩(wěn)定流動(dòng)中，單位時(shí)間內(nèi)氣流動(dòng)量矩的變化量等于同一時(shí)間的外力對(duì)同一軸線的外力矩。則：,如葉輪加裝前導(dǎo)葉時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)迫旋繞，這時(shí) （當(dāng)c1u與u同向時(shí)取“-”，c1u與u反向時(shí)取“+”）,2）軸流式通風(fēng)機(jī)基本方程式 u任一半徑處的圓周速度,3、軸流式通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性 1）軸流式通風(fēng)機(jī)的損失 （1）氣流在進(jìn)入葉輪前由于進(jìn)風(fēng)部件阻力而形成的損失； （2）氣流在葉輪中由于翼型的阻力和葉片與外殼間的縫隙而形成的損失； （3）氣流由

12、葉輪脫出時(shí)由于氣流的旋流而造成的損失； （4）在葉輪后面的通流部件中氣流轉(zhuǎn)向和能量轉(zhuǎn)換的損失； （5）傳動(dòng)時(shí)的機(jī)械損失。 2）實(shí)際特性曲線 它的特點(diǎn)是在曲線上出現(xiàn)了馬鞍形區(qū)域。,3、通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線 同類型風(fēng)機(jī)：滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似的風(fēng)機(jī)。 1）類型系數(shù) （1）風(fēng)壓系數(shù),（2） 流 量 系 數(shù),（3）功率系數(shù),2）通風(fēng)機(jī)的類型特性 （1）類型特性曲線 （2）類型特性曲線的作用 用一個(gè)類型特性曲線代替該類型不同尺寸和轉(zhuǎn)速的通風(fēng)機(jī)的所用個(gè)體特性曲線； 用類型特性曲線比較不同類型通風(fēng)機(jī)的性能； 用類型曲線選取最有利的通風(fēng)機(jī)。,第四節(jié) 通風(fēng)機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的工作,通風(fēng)機(jī)是與一定的網(wǎng)絡(luò)相連接而

13、進(jìn)行工作的，因此通風(fēng)機(jī)本身與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。通風(fēng)機(jī)的工作狀況不僅取決于通風(fēng)機(jī)本身，同時(shí)也取決于網(wǎng)絡(luò)的狀況。,一、通風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作分析,二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性曲線和等積孔 1、網(wǎng)絡(luò)特性方程式,（通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)靜阻力特性方程）,式中 S通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)過流面積，； Q通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的流量，m3/s； Rj通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)靜阻力系數(shù)，Ns2/m8。 R通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力系數(shù)，Ns2/m8,2、等積孔在假想薄壁上設(shè)一面積為S的理想孔口，通過此孔的風(fēng)量等于網(wǎng)路風(fēng)量，孔口兩側(cè)的壓差等于網(wǎng)路阻力。 左式中： =0.65流量系數(shù) H孔口兩側(cè)的壓差 空氣密度取1.2kg/m3 取=0.65， =1.2kg/m3,三、通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)和工

14、業(yè)利用區(qū) （一）工況點(diǎn) 1、定義（全壓工況、靜壓工況） 2、工況參數(shù) 注意：網(wǎng)絡(luò)特性曲線與風(fēng)壓特性曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 （二）工業(yè)利用區(qū) 1、劃定原則：穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性 2、劃定方法 （1）穩(wěn)定工作條件（有且只有一個(gè)工作點(diǎn)） 喘振現(xiàn)象,（2）經(jīng)濟(jì)工作條件 （3）工業(yè)利用區(qū),三、通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)及運(yùn)行 調(diào)節(jié)原因：在礦井開采過程中，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)是變化的，為了適應(yīng)這種變化，通風(fēng)機(jī)的工況應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性。 調(diào)節(jié)途徑：一是改變網(wǎng)絡(luò)特性曲線調(diào)節(jié)法；二是改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法。 （一）改變網(wǎng)絡(luò)特性曲線調(diào)節(jié)法 出口節(jié)流閘門調(diào)節(jié) （1）調(diào)節(jié)原理及方法 注意：閘門調(diào)節(jié)不節(jié)能。 （2）適用范圍及特點(diǎn) 設(shè)備簡單，調(diào)整容易

15、而均勻。但有附加能量損失。只能作為一種暫時(shí)的應(yīng)急方法使用。,（二）改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法,1、改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法 （1）調(diào)節(jié)原理 比例定律：,（2）調(diào)節(jié)方法 1）階段調(diào)節(jié)：更換皮帶輪或電機(jī) 2）無級(jí)調(diào)節(jié)：調(diào)速型液力偶合器或串激調(diào)速電機(jī) 注意：轉(zhuǎn)速不能超過葉輪圓周速度允許值。,（3）特點(diǎn) 調(diào)節(jié)范圍較寬，在網(wǎng)絡(luò)特性不變的情況調(diào)節(jié)時(shí)，效率不變。階段性調(diào)速的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)簡單，但必須在停機(jī)時(shí)操作；無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)復(fù)雜投資大，但調(diào)節(jié)性能好，節(jié)電效果明顯，其投資很快可以得到補(bǔ)償，且能在不停機(jī)情況下完成調(diào)節(jié)工作。 2、改變?nèi)~片安裝角調(diào)節(jié)法（只適用于軸流式風(fēng)機(jī)） （1）調(diào)節(jié)原理,（2）調(diào)節(jié)方法 1）停機(jī)調(diào)節(jié)：方法：人

16、工和機(jī)構(gòu) 2）運(yùn)行調(diào)節(jié) （3）特點(diǎn)及適用范圍 停機(jī)調(diào)節(jié)葉片安裝角的機(jī)構(gòu)簡單，理論上可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，但由于必須停機(jī)操作，實(shí)際上只能做到階段調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍較寬，調(diào)節(jié)中效率有所變化。 運(yùn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，可在不停機(jī)情況下完成操作并實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)范圍廣，而且可以得到覆蓋全調(diào)節(jié)范圍的特性，調(diào)節(jié)時(shí)效率有所變化。采用這種機(jī)構(gòu)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 廣泛應(yīng)用于軸流式通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)中。,（2）調(diào)節(jié)方法 1）離心式通風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)器 2）軸流式通風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)器 （3）特點(diǎn)及適用范圍 前導(dǎo)器調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)比較簡單，調(diào)整均勻，比較經(jīng)濟(jì)，可以在不停機(jī)的情況下完成操作， 由于調(diào)節(jié)范圍比較窄，作為其它階段性調(diào)節(jié)的補(bǔ)充較為

17、適宜。,3、前導(dǎo)器調(diào)節(jié)法 （1）調(diào)節(jié)原理,4、改變軸流式通風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)和葉輪葉片數(shù)調(diào)節(jié)法 （1）調(diào)節(jié)原理 （2）調(diào)節(jié)方法 注意：改變?nèi)~片數(shù)目后，葉輪的平衡問題。 （3）特點(diǎn)及適用范圍 不需要另外附加機(jī)構(gòu)，需要在停機(jī)情況下操作。只能實(shí)現(xiàn)階段調(diào)節(jié)，可調(diào)范圍窄，效率也有所變化，可以作為輔助的調(diào)節(jié)措施。,五、通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作 當(dāng)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)不能滿足礦井通風(fēng)要求時(shí)，可以將多臺(tái)通風(fēng)機(jī)同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上工作，增加系統(tǒng)的風(fēng)量或提高風(fēng)壓，滿足礦井通風(fēng)要求。這種多臺(tái)通風(fēng)機(jī)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)工作稱為通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作。聯(lián)合工作的基本方式為串聯(lián)和并聯(lián)。,（一）通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作 1、串聯(lián)工作的任務(wù)：增加風(fēng)壓 2、串聯(lián)工作的特點(diǎn) 兩臺(tái)風(fēng)

18、機(jī)的風(fēng)量相等，風(fēng)壓為兩臺(tái)風(fēng)機(jī)在該流量下的風(fēng)壓之和。 3、串聯(lián)工況點(diǎn) （1）構(gòu)造等效風(fēng)機(jī) 按照“相同流量下，風(fēng)壓相加”的原則。 （2）求等效風(fēng)機(jī)的特性曲線 （3）等效工況點(diǎn) （4）串聯(lián)效果,注意：兩臺(tái)風(fēng)機(jī)串聯(lián)后并不都是增加風(fēng)壓。一般是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)阻力較大的系統(tǒng)，串聯(lián)效果較好。,（二）通風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作 1、并聯(lián)工作的任務(wù)：增加風(fēng)量 2、并聯(lián)工作特點(diǎn) 兩臺(tái)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓相等，都等于克服網(wǎng)絡(luò)阻力所需的風(fēng)壓，通過網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量等于兩風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和。 3、并聯(lián)工況點(diǎn) （1）構(gòu)造等效風(fēng)機(jī) 按照“等風(fēng)壓下，流量相加”的原則。 （2）求等效風(fēng)機(jī)的特性曲線 （3）等效工況點(diǎn) （4）并聯(lián)效果,注意：兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)后并不都是增加

19、風(fēng)量。一般是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)阻力較小的系統(tǒng)，并聯(lián)效果較好；兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)后運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。,第二章 通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及反風(fēng)裝置,第一節(jié) 離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造與分類 一、4-72-11型離心式通風(fēng)機(jī) （一）結(jié)構(gòu) 離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由葉輪、主軸、集流器（進(jìn)風(fēng)口）和外殼、傳動(dòng)部分等。 1、葉輪組成： 由前盤面、后盤面和葉片組成。 葉型 ：由前盤、后盤、軸盤、葉片組成，常用雙曲線形前盤、平板形后盤。葉片型式有圓弧型、平板型、機(jī)翼型。礦用風(fēng)機(jī)多采用后向葉片，安裝角一般1875之間，472和473模型機(jī)安裝角一致，均為45。 葉輪的葉片數(shù)目 與安裝角和葉輪外徑對(duì)內(nèi)徑的比值有關(guān)，通過試驗(yàn)可以找到某一最佳值，472和473模型

20、機(jī)的葉輪葉片數(shù)目均為10片。,2、外殼（螺殼） 風(fēng)機(jī)的外殼的作用是匯集從葉輪流出的氣流，并輸送到外殼的出口。 形狀 外殼的截面呈螺旋狀。其螺殼的型線與其中氣流要求有關(guān)。假定氣流在所有徑向截面中的流速保持常數(shù)，其螺殼的型線應(yīng)是阿基米德螺線；若假定葉輪出口絕對(duì)速度在圓周方向上的分量，即旋繞速度C2u的分布規(guī)律為C2uR=常數(shù)，則螺殼的型線為對(duì)數(shù)螺旋線。實(shí)際生產(chǎn)常用四段圓弧構(gòu)成的近似曲線代替。 No2.8 No12等九種通風(fēng)機(jī)的機(jī)殼為整體式， No16、 No20則為三開式。,3、集流器（進(jìn)風(fēng)口） 集流器的作用是保證氣流平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，使葉輪得到良好的進(jìn)氣條件。常用的是錐弧形的，它的前半部分是圓錐形

21、的收斂段，后部是近似雙曲線的擴(kuò)散段，前后兩段之間的過度段，是收斂度較大的喉部。氣流進(jìn)入這種集流器后，首先是緩慢加速，在喉部形成高速氣流，而后又均勻擴(kuò)散，均勻地充滿整個(gè)葉輪流道。集流器的喉部形狀和喉部直徑，對(duì)風(fēng)機(jī)效率有較大影響。集流器與葉輪入口部分之間的間隙形式和大小，對(duì)容積損失和流動(dòng)損失有重要影響。472和473模型機(jī)采用徑向間隙，通過這種間隙的泄漏氣流方向，與主氣流方向一致，不會(huì)干擾主氣流。此外，為了減少容積損失，在工藝允許的條件下，應(yīng)盡可能采用較小的間隙尺寸。,4、進(jìn)氣箱與管網(wǎng)布置有關(guān)，會(huì)降低效率，盡可能不要。 5、出風(fēng)口機(jī)殼出風(fēng)口除有八個(gè)基本位置外，其出風(fēng)口角度可調(diào)（間隔15、30、45

22、等）。 No2.8 No12等九種通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口角度可調(diào)， No16、 No20則為0、90、180三種固定位置。 6、傳動(dòng)方式ABCDEF六種,（二）離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào) 47211No.20 B 右90 一般用字母表示通風(fēng)機(jī)的用途?！癎”表示鍋爐用通風(fēng)機(jī)；“K”表示礦用通風(fēng)機(jī)； 4全壓系數(shù)乘以10后化整； 72比轉(zhuǎn)數(shù) 1表示葉輪進(jìn)風(fēng)方式?！?”表示葉輪單側(cè)進(jìn)風(fēng)；“0” 表示葉輪雙側(cè)進(jìn)風(fēng) No.20機(jī)號(hào)；葉輪直徑除以100 B傳動(dòng)方式（離心式通風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式有六種：A無軸承箱；B支撐皮帶（懸臂支撐，皮帶傳動(dòng)，帶輪在支撐點(diǎn)中部）；C懸臂皮帶；D懸臂聯(lián)軸節(jié)；E中間支撐，皮帶懸臂；F中間支撐，懸臂聯(lián)軸

23、節(jié)。一般47211和G47311采用前四種；大型的K473采用后兩種。） 右葉輪旋向（站在電動(dòng)機(jī)一側(cè)正視葉輪，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的稱為“右”旋，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的稱為“左”旋。） 90出風(fēng)口位置,二、G4-73-11型離心式通風(fēng)機(jī) 用途：鍋爐用也可礦用 型號(hào)： No.8 No.28共12種 結(jié)構(gòu)： 增加前導(dǎo)器（用于調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓。其安裝導(dǎo)流葉片為812片，采用平板形較多，可在090范圍內(nèi)開關(guān)調(diào)整）。 No.8 No.12機(jī)殼為整體式， No.14 No.16為兩開式， No.18 No.28機(jī)殼為三開式。 傳動(dòng)方式為D式。,三、K4-73-01型離心式通風(fēng)機(jī) 用途：礦用，風(fēng)量最大 機(jī)型： No.25

24、、 No.28、 No.32 、No.38 機(jī)構(gòu)： 葉輪由兩前盤和中盤組成，雙面進(jìn)風(fēng) 12個(gè)葉片 進(jìn)風(fēng)口前有進(jìn)風(fēng)箱 機(jī)殼上部為鋼板焊接，下部用混凝土澆筑，為三開式結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)方式為F式,第二節(jié) 軸流式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 一、2K60型軸流式通風(fēng)機(jī) （一）結(jié)構(gòu) 2K60型軸流通風(fēng)機(jī)由有葉輪、導(dǎo)葉（前導(dǎo)葉、中導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉）、外殼、進(jìn)風(fēng)口（集流器、疏流罩）、傳動(dòng)部分以及出口處的擴(kuò)散風(fēng)筒。其有No18、 No24、No28三種機(jī)號(hào)。,1、葉輪 葉輪是由固定在軸上的輪轂和以一定角度安裝其上的葉片組成。葉片的形狀為中空梯形，橫斷面為翼形。沿高度方向可做成扭曲形，以消除和減小徑向流動(dòng)。葉輪的作用是增加空氣的全壓。葉

25、輪有一級(jí)和二級(jí)兩種。二級(jí)葉輪產(chǎn)生的風(fēng)壓是一級(jí)兩倍。整流器安裝在每級(jí)葉輪之后，為固定輪。其作用是整直由葉片流出的旋轉(zhuǎn)氣流，減小動(dòng)能和渦流損失。 葉片均勻布置在輪轂上呈扭曲狀，數(shù)目一般為14或7片。葉片越多，風(fēng)壓越高；葉片安裝角在輪轂不同半徑處不同，一般在1545范圍調(diào)節(jié)，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。軸流式通風(fēng)機(jī)的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。,2、導(dǎo)葉 前導(dǎo)葉 風(fēng)機(jī)設(shè)有前導(dǎo)葉，用以控制進(jìn)入葉輪的氣流方向，達(dá)到調(diào)節(jié)特性的目的。此導(dǎo)葉可分為兩段，頭部固定不動(dòng)，尾部可以擺動(dòng)。這樣，外界氣流可以較小的沖擊進(jìn)入前導(dǎo)葉，而后改變方向進(jìn)入葉輪。 中導(dǎo)葉 在多級(jí)軸流式通風(fēng)機(jī)中級(jí)間設(shè)置。它的作用是將前級(jí)葉輪的

26、流出氣流方向，轉(zhuǎn)為軸向流入后級(jí)葉輪。 后導(dǎo)葉 作用是將最后一級(jí)葉輪的出流方向轉(zhuǎn)為接近軸向流出。剩余的旋繞速度使氣流不僅沿軸向，而且是沿螺線方向在擴(kuò)散器中流動(dòng)，有利于改善擴(kuò)散器的工作。,注意： （1）導(dǎo)葉的形式 以前多采用圓弧形葉片?，F(xiàn)在多采用機(jī)翼形葉片，中、后導(dǎo)葉還采用扭曲機(jī)翼形葉片。 （2）導(dǎo)葉的數(shù)目（前導(dǎo)葉、中導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉）應(yīng)與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)，以避免氣流通過時(shí)產(chǎn)生同期擾動(dòng)。 （3）導(dǎo)葉可調(diào)裝置可調(diào)節(jié)導(dǎo)葉安裝角度，實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。,3、進(jìn)風(fēng)口（集流器和整流罩） 作用是使氣流順利地進(jìn)入風(fēng)機(jī)的環(huán)行入口流道，并在葉輪入口處，形成均勻的速度場。目前，礦用通風(fēng)機(jī)集流器型線為圓弧形，疏流罩的型面為球面或橢

27、球面。由集流器與疏流罩構(gòu)成斷面逐漸縮小的進(jìn)風(fēng)通道，使進(jìn)入葉輪的風(fēng)流均勻，以減小阻力，提高效率。 4、擴(kuò)散器 作用是把風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓的一部分轉(zhuǎn)換為靜壓，以提高風(fēng)機(jī)的靜效率。一般由錐形筒芯和筒殼組成，裝在風(fēng)機(jī)出口側(cè)。,5、外殼 風(fēng)機(jī)外殼呈圓筒形，重要的是葉輪外緣與外殼內(nèi)表面的徑向間隙應(yīng)盡可能地減小。通常在0.010.06之間。 6、傳動(dòng)部分,二、（B）DK型軸流式通風(fēng)機(jī) 用途：BDK大中型瓦斯礦井 DK無瓦斯礦井 型號(hào)： No12No42共100多種 結(jié)構(gòu)：兩臺(tái)電機(jī)分別帶動(dòng)兩葉輪反向?qū)π?，葉輪兼做導(dǎo)葉。反風(fēng)量達(dá)正常風(fēng)量的60%以上。,三、BD-系列軸流式通風(fēng)機(jī)（自主研發(fā)） 用途：礦用主要通風(fēng)機(jī) 機(jī)構(gòu)

28、： 兩級(jí)對(duì)旋，反風(fēng)量在60%以上 葉片采用彎掠組合正交三維扭曲形，鋁合金材料制造，可調(diào)節(jié)安裝角。葉片與筒壁間有防火花摩擦銅環(huán)保護(hù)裝置。 電機(jī)在筒體內(nèi)部，與葉輪短軸連接，有防爆裝置。 風(fēng)機(jī)配有完善的測試儀 四、KDZ型軸流式通風(fēng)機(jī)局部通風(fēng)機(jī),五、軸流式通風(fēng)機(jī)分類和型號(hào) 1、分類 （1）按布置形式分：立式、臥式和傾斜式 （2）按壓力分：低壓軸流式通風(fēng)機(jī)（風(fēng)壓不超過1KPa） 中壓軸流式通風(fēng)機(jī)（風(fēng)壓為1-3KPa） 高壓軸流式通風(fēng)機(jī)（風(fēng)壓3-15KPa） 2、型號(hào)意義,BDK65-8-No24 B防爆型 D對(duì)旋結(jié)構(gòu) K礦用 65輪轂比0.65 8配用8級(jí)電機(jī) No24機(jī)號(hào)為24，葉輪直徑為2400m

29、m,BD-8No28 B防爆型 D對(duì)旋結(jié)構(gòu) 改進(jìn)型，采用彎掠組合正交三維扭曲技術(shù) 8配用8級(jí)電機(jī) No28機(jī)號(hào)為28，葉輪直徑為2800mm,70B211No18D 70葉輪直徑與輪轂直徑之比為0.7 B機(jī)翼型不扭曲葉片 2葉型為第二次設(shè)計(jì) 1第一個(gè)1表示葉輪級(jí)數(shù)為1級(jí) 1第二個(gè)1表示風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)為第一次設(shè)計(jì) No18通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)，即葉輪直徑為1800mm D傳動(dòng)方式,62A1411No24 62葉輪直徑與輪轂直徑之比為0.625 A機(jī)翼型扭曲葉片 14葉型為第14次設(shè)計(jì) 1第一個(gè)1表示葉輪級(jí)數(shù)為1級(jí) 1第二個(gè)1表示風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)為第一次設(shè)計(jì) No24通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)，即葉輪直徑為2400mm,GAF31.5-

30、19-1通風(fēng)機(jī) G礦井通風(fēng)機(jī) A軸流式 F動(dòng)葉可調(diào) 31.5葉輪直徑31.5dm 19輪轂直徑19dm 1級(jí)數(shù),第三節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置,一、風(fēng)硐 1、位置：通風(fēng)機(jī)與風(fēng)井間的一段巷道 2、特點(diǎn)：風(fēng)量大，風(fēng)壓大 3、要求：斷面大，長度短，彎曲段光滑，直線段有坡度，壁面光滑，風(fēng)門防漏風(fēng)，隨時(shí)測壓。 4、保護(hù)柵欄安裝位置： 風(fēng)硐與立井、風(fēng)硐與斜井（傾角大于30）連接口12m處 距主要通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口12m處,二、擴(kuò)散器 1、位置：通風(fēng)機(jī)出口處 2、形狀：斷面逐漸擴(kuò)大 3、作用：降低動(dòng)壓，提高靜壓 4、結(jié)構(gòu)要求：見教材,三、防爆設(shè)施 1、設(shè)施：斜井防爆門、立井防爆井蓋 2、位置：出風(fēng)井口 3、作用：在

31、井下發(fā)生爆炸時(shí)被高壓氣浪沖擊打開，以保護(hù)通風(fēng)機(jī)。 4、要求：見教材,四、礦用通風(fēng)機(jī)的反風(fēng) （一）反風(fēng)的意義 根據(jù)實(shí)際需要人為地臨時(shí)改變通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流方向，叫做反風(fēng)。用于反風(fēng)的各種機(jī)電設(shè)備叫做反風(fēng)設(shè)備。例如礦井發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為防止火災(zāi)蔓延到重要地區(qū)，必須立即采取改變風(fēng)流方向的反風(fēng)措施。 反風(fēng)裝置是引導(dǎo)正常風(fēng)流反向流動(dòng)的裝置，由反風(fēng)門、反風(fēng)道、慢速絞車等組成，是礦井通風(fēng)機(jī)必須裝置的安全設(shè)備，也是災(zāi)變急救的重要設(shè)施。,（二）對(duì)反風(fēng)的要求 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。 當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量，不應(yīng)小于正常風(fēng)量的60%。當(dāng)

32、風(fēng)機(jī)反風(fēng)量達(dá)不到正常風(fēng)量的60%時(shí)，需加裝反風(fēng)道。 反風(fēng)設(shè)施由礦長組織有關(guān)部門每季度至少檢查一次，每年應(yīng)進(jìn)行1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)，也應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)。,（三）離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng) 利用反風(fēng)道 （四）軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng) 1、反轉(zhuǎn)反風(fēng)法 2、反風(fēng)道反風(fēng)法 3、改變輪葉定位角法,五、通風(fēng)機(jī)的噪聲及控制方法 1、通風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因 1）空氣動(dòng)力性噪聲 （1）沖擊噪聲：葉輪周期性運(yùn)動(dòng)，空氣受周期性力作用，引起空氣壓力脈動(dòng)，沖擊波以聲速傳播產(chǎn)生噪聲。 （2）渦流噪聲：葉輪葉片數(shù)與導(dǎo)葉葉片數(shù)相等可能引起干擾，葉片與筒體間間隙變化產(chǎn)生渦流等 2）機(jī)械振動(dòng)性噪聲：轉(zhuǎn)子不平衡 3）電磁性噪聲

33、：電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲,2、通風(fēng)機(jī)噪聲控制的一般原理 1）通風(fēng)機(jī)聲源的噪聲控制 （1）降低聲源的激發(fā)力：減少空氣的沖擊和渦流，提高轉(zhuǎn)子的平衡精度，減少摩擦，聲源隔振等； （2）降低系統(tǒng)中噪聲輻射部件的響應(yīng)：改變固有頻率、加阻尼材料等 （3）正確安裝、合理使用通風(fēng)機(jī) 2）傳輸路徑的噪聲控制 （1）合理使用隔聲罩，密閉聲源； （2）利用吸聲原理，采用吸聲材料； （3）利用反射原理，聲波反射回聲源。 3）接受器的防護(hù)：耳塞、耳罩、隔聲室等。,3、通風(fēng)機(jī)的噪聲控制方法 1）吸聲將吸聲材料固定在通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的內(nèi)壁上。 2）消聲器將消聲器安裝在通風(fēng)機(jī)的出口擴(kuò)散器通道中。確定將增加通風(fēng)阻力。 3）隔聲用

34、隔聲間或用隔聲罩將通風(fēng)機(jī)封閉起來。 4）減振在基礎(chǔ)上加裝減振構(gòu)件。 5）合理選擇風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,第十章 通風(fēng)機(jī)的使用,第一節(jié) 通風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停機(jī)及日常維護(hù) 一、通風(fēng)機(jī)的啟動(dòng) 離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)有何不同？ 二、試運(yùn)轉(zhuǎn) 何時(shí)要試運(yùn)轉(zhuǎn)？ 三、停機(jī) 先停哪？ 四、日常維護(hù) 通風(fēng)機(jī)須能在多長時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)？,通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與使用 1、起動(dòng)前的檢查 通風(fēng)機(jī)起動(dòng)前要進(jìn)行全面檢查，從傳動(dòng)部分開始，檢查聯(lián)軸器、皮帶、螺栓連接及焊接部分是否牢固；軸承部分潤滑油量是否合適；檢查各風(fēng)門的關(guān)開程度是否合乎要求；各測量儀表是否齊全；最后關(guān)閉所有檢查孔，才能啟動(dòng)。 2、起動(dòng)工況的選擇 （1）原則 1）功率最低處； 2

35、）盡量避免出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 （2）起動(dòng)工況的選擇 1）離心式通風(fēng)機(jī) ： 閘門完全關(guān)閉 2）軸流式通風(fēng)機(jī)：閘門半開或全開,3、試運(yùn)轉(zhuǎn) 4、運(yùn)轉(zhuǎn)期間的維護(hù) （1）保持機(jī)房和通風(fēng)設(shè)備的整潔； （2）定時(shí)檢查各軸承的潤滑油量和軸承溫度，若是滑動(dòng)軸承，還應(yīng)檢查油環(huán)帶油情況，油質(zhì)是否清潔。軸承溫度一般不應(yīng)超過60，超過此溫度，超溫自動(dòng)信號(hào)器能及時(shí)發(fā)出信號(hào)； （3）應(yīng)經(jīng)常觀察電流表和測壓儀表的讀數(shù)，并定時(shí)記入記錄本中； （4）要注意通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)和各部分螺帽的擰緊程度，如發(fā)現(xiàn)有異常振動(dòng)和響聲要及時(shí)向礦井主管人員報(bào)告，必要時(shí)應(yīng)迅速開動(dòng)備用通風(fēng)機(jī)，停車檢修。,第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)的常見故障分析與處理（自學(xué)）,第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)的完好標(biāo)準(zhǔn)（自學(xué)） 第四節(jié) BD-系列主要通風(fēng)機(jī)的安裝、使用與維護(hù) 一、安裝 位置：安裝在混凝土基礎(chǔ)上，與風(fēng)硐連