4.通风动力.ppt

第四章通风动力,本章重点与难点1、自然风压的产生、计算、利用与控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围,第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算1、自然通风由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。冬季空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。夏季相反。自然风压作用在最低水平两侧空气柱重力差,2、自然风压的计算根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压HN可用下式计算为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为注意1）自然风压的计算必须取一闭合系统。2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。3）一般选取最低点作为基准面。二、自然风压的影响因素及变化规律自然风压影响因素HNfρZ）f[ρT,P,R,φ，Z]1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。,3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。三、自然风压的控制和利用1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和当地气候特点。2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。,,,5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。ABB’CEFA系统的自然风压为DBB’CED系统的自然风压为自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立井口D各安装一台抽风机（向外）。,设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出压力平衡方程式中HS风机静压，Pa；QDBB’C风路风量，m3/S;RD、RC分别为DB和BB’C分支风阻，NS2/m8。两式相除此即AB段风流停滞条件式。当上式变为则AB段风流反向。由此可知防止AB风路风流反向的措施有（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A点安装风机向巷道压风。,第二节矿用通风机的类型及构造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。,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。前倾式（β290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。,QQ1,QQ1Q2,Q1,Q1,2、风压特性曲线相同风机并联工作结论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,Q1Q2,Q1Q2,,（二）对角并联工况分析,三、并联与串联工作的比较结论（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。,第一百二十一条矿井必须采用机械通风。主要通风机的安装和使用应符合下列要求（一）主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。（二）必须保证主要通风机连续运转。（三）必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。,（四）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。（五）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。（六）至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。（七）新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。,第一百二十三条严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内；发现异常，立即报告。,第一百二十四条因检修、停电或其他原因停止主要通风机运转时，必须制定停风措施。变电所或电厂在停电以前，必须将预计停电时间通知矿调度室。主要通风机停止运转时，受停风影响的地点，必须立即停止工作、切断电源，工作人员先撤到进风巷道中，由值班矿长迅速决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。主要通风机停止运转期间，对由1台主要通风机担负全矿通风的矿井，必须打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压通风；对由多台主要通风机联合通风的矿井，必须正确控制风流，防止风流紊乱。,第七节通风机性能测定,教材P353,测定转数风量调节测风测定静压测定U、I、N、cosφ测定P、t、计算风机Q、H、N、测定八、九组数据,,,,,作业,4-14-44-94-10,