矿井通风防尘第六章：矿井扇风机.ppt

第六章矿井扇风机,本章重点与难点1、轴流式和离心式主要通风机特性2、主要通风机的联合运转3、主要通风机的合理工作范围,第一节扇风机的类型、构造及工作原理矿用通风机按其服务范围可分为三种1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）；2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量；3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。按构造和工作原理可分为离心式通风机和轴流式通风机。一、离心式通风机的构造和工作原理1、风机构造。离心式通风机一般由进风口、工作轮（叶轮）、螺形机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器。吸风口有单吸和双吸两种。,第六章矿井扇风机,叶片出口构造角风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以β2表示。离心式风机可分为前倾式（β290、径向式（β290和后倾式（β2R’,工况点位于A点以上，ΔQQ-QⅡ0，则表示串联有效；（2）RR’工况点与A点重合，ΔQQ’-Q’Ⅱ0，则串联无增风；（3）RR”R’时，工况点位于A点左上侧，ΔQQ-Q1＜0，并联有害。,,,,,,,,Q,R,M,M1,M2,,M1,,,QQ1Q2,Q1,Q1,Q1,,R’,,R”,,,H,Ⅰ,ⅠⅡ,Ⅱ,A,QQ1,,,Q,Q2,M’,M”,,,,,,,,2、风压特性曲线相同风机并联工作M1为风机的实际工况点；M为并联合成工况点。由图可见，总有ΔQQ-Q10，且R越小，ΔQ越大。结论1、风机并联工作适用于因风机能力小，风阻小而风量不足的管网；2、风压特性曲线相同的风机并联工作较好；3、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果。4、并联工作的任务是增加风量，用于风机能力小，保证按需供风。,,,,,,,Q,R,M,ⅠⅡ,M1,ⅠⅡ,,,M’,Q,Q1Q2,Q1Q2,H,A,,,,,,（二）对角并联工况分析两台不同型号风机F1和F2的特性曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，各自单独工作的管网分别为OA（风阻为R1）和OB（风阻为R2），共同工作于公共风路OC（风阻为R0）。分析方法1、按等风量条件下把风机F1的风压与风路OA的的阻力相减的原则，求风机F1为风路OA服务后的剩余特性曲线Ⅰ’。2、同理得到剩余特性曲线Ⅱ’。3、按风压相等风量相加原理求得等效风机F1’和F2’集中并联的特性曲线Ⅲ’。4、特性曲线Ⅲ’，它与风路OC的风阻R0曲线交点M0，由此可得OC风路的风量Q0。5、过M0作Q轴平行线与特性曲线Ⅰ’和Ⅱ’分别相交于MⅠ’和MⅡ’点。6、过MⅠ’和MⅡ’点作Q轴垂线与曲线Ⅰ和Ⅱ相交于MⅠ和MⅡ，此即在两个风机的实际工况点。结论每个风机的实际工况点MⅠ和MⅡ，既取决于各自风路的风阻，又取决于公共风路的风阻。,,,,,F1,,F2,,,F1’,R1,,R2,,F2’,,F1’F2’,,R0,,Q0,,M1’,M2’,,M1,,M2,Q1,Q2,Q,H,,,H1,H2,,,,,,,三、并联与串联工作的比较以一离心式风机风压特性曲线为例。当风阻R2通过B点时，两者增风效果相同（两者实际工况点分别为MI和MII），但串联功率大于并联功率，即Q并Q串，NSNP。当风阻为R1时，Q并＞Q串，N串N并。当风阻为R3时，Q串＞Q并，N串N并。结论（1）并联适用于管网风阻较小，但因风机能力小导致风量不足的情况；（2）风压相同的风机并联运行较好；（3）轴流式风机并联作业时，若风阻过大则可能出现不稳定运行。所以，使用轴流式风机并联工作时，除要考虑并联效果外，还要进行稳定性分析。,,,,Q,H,0,,,,,N--Q,NP,NS,MI,MII,III,,,,,,Q并,Q串,Q串Q并,,,NS,,,NP,,,,NS,NP,Q串,Q并,第四节扇风机的风量调整矿井主要扇风机服务年限都比较长，在整个服务期间矿井风阻又不断变化，必然导致扇风机工作风量的不断变化。为了保证矿井的足够风量，可以调整扇风机工作点。如下图所示，扇风机原工作曲线Ⅰ，对风阻为R的矿井通风，其工作点为A，风量为Q。开采一定时期后，当矿井风阻增加到R′，工作点变为C，使风量降至Q′，满足不了生产的需要。为了保证原有的风量，应使扇风机特性曲线上升为Ⅱ，当工作点移至B，即可获得所需风量Q。为此，一般可调整扇风机的转速，也可调整轴流式扇风机的叶片安装角，改变扇风机的特性曲线，从而调整风量。否则应换用适合的扇风机。,第五节自然通风及漏风对扇风机工作的影响当自然通风与机械通风联合作用时，由于自然通风引起的增风量或减风量，都小于自然通风单独工作的风量，不能看成简单的相加。漏风会减小矿井风阻，从而改变矿井的风阻特性曲线。漏风使扇风机工作风量增加可能产生不同的结果。若是矿井进出风之间的漏风，必然减少工作面的风量。有的漏风也可能会增加工作面的风量。但是从扇风机的功率来看，离心式扇风机的功率曲线向上倾斜，漏风使扇风机工作点向右移动，扇风机工作风量虽然增加，但离心式的功率随之增加，效率随之降低;对轴流式来说，漏风使功率减小，效率随之降低。所以漏风的存在，相比之下对离心式扇风机更为有害。在自然通风与离心式扇风机风流方向一致时，虽然风量增加，但功率也随之增加，效率下降。自然通风与轴流式扇风机风流方向相反时，风量减少，功率增加。所以自然通风的反作用对轴流式扇风机更为有害。,第六章习题,6-1,6-4,6-7,6-9,6-10,