矿井通风设备课件.ppt

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1、矿井通风设备矿井通风设备包括通风机、电气设备、扩散器及反风装置等。§8—1概述一、矿井通风设备的作用向井下输送新鲜空气，稀释和排除有毒、有害气体，调节井下所需风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证安全生产。简化矿井通风系统二、矿井通风方法及方式1、通风方法（通风动力）自然通风：机械通风：（每个矿井必须采用（《规程》规定））2、风流方式抽出式：（我国常采用）压入式：抽出式压入式轴流式风机布置示意图1-风机房；2—电动机；3—风机传动轴；4—集风器；5—风机叶轮；6—扩散器；7—出风口.三、通风机的工作原理通风机的分类通风机按服务范

2、围分，可分为主要通风机（它负责全矿井或某一区域通风任务）和局部通风机（它负责掘进工作面或加强采煤工作面通风）；按气体在叶轮内部流动方向分，可分为离心式通风机和轴流式通风机（一）离心式通风机的工作原理当电机通过传动装置带动叶轮旋转时，叶片流道间的空气随叶片旋转而旋转，获得离心力。经叶端被抛出叶轮，进入机壳。在机壳内速度逐渐减小，压力升高，然后经扩散器排出。与此同时，在叶片入口（叶根）形成较低的压力（低于进风口压力），于是，进风口的风流便在此压差的作用下流入叶道，自叶根流入，在叶端流出，如此源源不断，形成连续的流动。（二）轴流式通

3、风机的工作原理当叶（动）轮旋转时，翼栅即以圆周速度u移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。四、通风机的性能参数1、风量（流量）（Q）m3/s、m3/min、m3/h2、风压（P）通风机的风压分为静压、动压和全压。单位为Pa（N/㎡）（1）静压（Pj）指单位体积的气体流过通风机后所获得的压力能（即压力势能）（2）动压（Pd）指单位体积的气体流过通风

4、机后所获得的动能。（3）全压（P）指单位体积的气体流过通风机后所获得的总能量。3、功率（1）轴功率（P）单位KW。（2）有效功率（Pe）指单位时间内气体从通风机获得的能量。5、转速（n）风机叶轮每分钟的转数，单位为r/min。4、效率（1）全效率（η）指通风机的有效功率与轴功率之比。（2）静效率（ηj）指在上式中如果用静压代替全压，则所得的效率称为静效率。§8—2通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线（一）理论风压方程式与个体特性曲线1、理论风压方程式3、影响理论风压的因素（1）结构尺寸（D2）（2）运转工况（n）（3）叶

5、片型式（前向、径向、后向）2、理论风压特性曲线离心式通风机个体特性曲线在产品样本中，大、中型矿井轴流式通风机给出的大多是静压特性曲线；而离心式通风机大多是全压特性曲线。4、实际风压特性曲线（二）离心式通风机的类型系数和类型曲线同类型风机：满足几何相似、运动相似、动力相似的风机。1、类型系数（1）风压系数（2）流量系数（3）功率系数同系列风机在相似工况点的效率相等，功率系数为常数。三个参数都不含有因次，因此叫无因次系数。2、离心式通风机的类型特性（1）类型特性曲线为横坐标，以、和η为纵坐标，绘出-、-和η-曲线，此曲线即为该系列

6、风机的类型特性曲线，亦叫通风机的无因次特性曲线和抽象特性曲线（2）类型特性曲线的作用1）用一个类型特性曲线代替该类型不同尺寸和转速的通风机的所用个体特性曲线；2）用类型特性曲线比较不同类型通风机的性能3）用类型曲线选取最有利的通风机。(3)通用特性曲线为了便于使用，根据比例定律，把一个系列产品的性能参数，如压力H、风量Q、和转速n、直径D、功率N和效率η等相互关系同画在一个坐标图上，这种曲线叫通用特性曲线。二、轴流式通风机的特性曲线（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形1、气流在叶轮中的流动（1）基元环（2）叶栅将基元

7、环展开成平面后，成为直列叶栅。栅距：叶栅中的相邻叶片间的间距，以“t”表示。栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“θ”表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。2、速度三角形图8—5（二）轴流式通风机基本方程式1、理论压头（风压）不考虑任何损失的情况下，叶栅输入的功率△P等于输出功率：按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时（当c1u与u同向时取“-”，c1u与u反向

8、时取“+”）2、基本方程式的能量意义因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的静压要低于离心式通风机。3、气流速度和压力沿叶片高度分布（三）轴流式通风机理论压头特性1、理论压头特性利用出口三角形的速度关系=常数，扭曲状可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参数。以下缀“R”表