离心式通风机设计
通风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。这一章主要讲第一方面，而且通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。本章主要叙述离心通风机气动设计的一般方法。
离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压，工作介质及其密度，以用其他要求，确定通风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转速n,进出口宽度和，进出口叶片角和，叶片数Z，以及叶片的绘型和扩压器设计，以保证通风机的性能。
对于通风机设计的要求是：
（1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近；
（2）最高效率要高，效率曲线平坦；
（3）压力曲线的稳定工作区间要宽；
（4）结构简单，工艺性能好；
（5）足够的强度，刚度，工作安全可靠；
（6）噪音低；
（7）调节性能好；
（8）尺寸尽量小，重量经；
（9）维护方便。
对于无因次数的选择应注意以下几点：
（1）为保证最高的效率，应选择一个适当的值来设计。
（2）选择最大的值和低的圆周速度，以保证最低的噪音。
（3）选择最大的值，以保证最小的磨损。
（4）大时选择最大的值。
§1 叶轮尺寸的决定
图3-1叶轮的主要参数:
图3-1为叶轮的主要参数:
:叶轮外径
:叶轮进口直径；
:叶片进口直径；
:出口宽度；
:进口宽度；
:叶片出口安装角；
:叶片进口安装角；
Z:叶片数；
:叶片前盘倾斜角；
一．最佳进口宽度
在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失，为此应加速进口流速。一般采用，叶轮进口面积为，而进风口面积为，令为叶轮进口速度的变化系数，故有：
由此得出：
(3-1a)
考虑到轮毂直径引起面积减少，则有：
(3-1b)
其中
在加速20%时，即,
(3-1c)
图3-2 加速20%的叶轮图
图3-2是这种加速20%的叶轮图。近年来的研究加速不一定是必需的，在某些情况下减速反而有利。
二．最佳进口直径
由水力学计算可以知道，叶道中的损失与速度的平方成正比，即。为此选择在一定的流量和转速条件下合适的，以使为最小。
首先讨论叶片厚度的影响。如图3-3，由于叶片有一定厚度；以及折边的存在，这样使进入风机的流速从增加至，即：
图3-3 叶片厚度和进出口的阻塞系数计算用和分别表示进出口的阻塞系数：
(3-2a)
式中为节距，为切向叶片厚度
同理
那么进出口的径向速度为：
当气流进入叶轮为径向流动时，,那么：
(3-2b)
为了使最小，也就是损失最小，应选用适当的。当过大时，过小，但加大很多，使（3-2c）式右边第二项过大，加大。当过小时，（3-2c）式右第二项小，第一项会过大，总之在中间值时，使最小，即
考虑到进口20%加速系数，及轮毂的影响，的表达式为（3-1b）式,代入(3-2c)式为：
(3-3c)
对式(3-3)求极小值，得出的优化值为：
(3-4a)
出口直径不用上述类似的优化方法，只要选用合适的即可:
(3-4b)
即：
(3-4c)也可以根据，求出
(3-4d )
三．进口叶片角
1.径向进口时的优化值
同一样，根据为最小值时，优化计算进口叶片角。当气流为径向进口时，,且均布，那么从进口速度三角形（令进口无冲击=）
代入值后得出值，最后得出：
(3-5)
求极值，即
(3-6a)
这就是只考虑径向进口时的优化值。
把（3-6a）式代入(3-4a)至(3-4d)式：
(3-6b)
进而当时：
(3-6c)
或
者：
(3-6d)
2.当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时的优化值。
图3-4，叶片进口处速度分布不均匀，在前盘处速度大小为和，比该面上的平均值要大，设
那么
此外：
当时：
(3-7a)
进而采用近似公式:
其中为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。计算出来的角比小一些。如下表所示：
: 0.2 0.4 1.0 2.0
3.0
4.0
: 0.952 0.88 0.74 0.58
0.472 0.424
:
那么
(3-7b)
式中为的平均值。
图3-4叶片进口处和分布不均匀
空气压缩机设备选型能力核算 一、计算依据 根据国家煤矿安全监察局安监总煤装[2010]146号文件精神，要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”的要求。压风管路通过主斜井送至井下。 最大班下井人数73人，其中回采工作面34人，每个掘进工作面14人。 现根据国家安监总局、国家煤监局2007年8月9日颁发安监总煤行[2007]第167号文件，按用于灾害防治时，最大班下井总人数每人0.3m3/min计算确定压风系统供风量。矿井风动设备配备见表7-4-1。 表7-4-1 风动工具配备表 名称及型号 技术参数 台数压力耗风量 湿式混凝土喷射机ZP-Ⅱ0.5MPa 5～8m3/min 1 风镐G10 0.5MPa 1.2m3 /min 2 气动锚杆钻机MFC-1218/2962 0.5MPa 2.8m3 /min 2 凿岩机ZY24 0.5MPa 2.8m3 /min 2 风煤钻ZQS-20 0.5MPa 1.2m3 /min 3 二、空气压缩机选型 1.压缩机必须的供气量
（1）风动工具所需压缩机必须的供气量 Q=a 1a 2γΣq i n i k i =32.72m 3/min 式中： a 1——沿管路全长的漏气系数，a 1=1.2； a 2——机械磨损耗气量增加系数，取1.15； γ——海拔高度修正系数，a 3=1.01； q i ——每台风动工具的耗气量，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机耗风量8m 3/min ，G10型风镐耗风量1.2m 3/min ，MFC-1218/2962型气动锚杆钻机耗风量2.8m 3/min ，ZY24型凿岩机耗风量2.8m 3/min ，ZQS-20型风煤钻耗风量1.2m 3/min ； n i ——用气量最大班次内，同型号风动机具的台数，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机1台，G10型风镐2台， MFC-1218/2962型气动锚杆钻机2台，ZY24型凿岩机2台，ZQS-20型风煤钻3台； k i ——同型号风动机具的同时工作系数，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机取1，G10型风镐取0.90，MFC-1218/2962型气动锚杆钻机取0.9，ZY24型凿岩机取0.90，ZQS-20型风煤钻取0.90。 （2）井下发生事故时，工作人员所需压缩机必须的供气量 Q ＝3.0731???γα＝1.2×1.01×73×0.3＝26.54m 3/min 。 式中：0.3——每人所需供气量0.3m 3/min ； 73——压风供氧人数。 2.压缩机必须的出口压力：p=p g +ΣΔp+0.1=0.7Mpa 式中：p g ——风动工具所需的工作压力，p g =0.5Mpa ； ΣΔp——压气管路的最大压力损失之和，ΣΔp=0.1Mpa ； 0.1——考虑到橡皮软管、旧管和上、下山的影响而需要增加的压力值，Mpa 。 3.压缩机的选择
风机认识和选型 实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源，特别是有害气体，将其排除非常重要。但与此同时，能源往往会被大量的消耗，因而实验室的通风控制系统的要求渐高，从早期CAV（定风量），2-State（双稳态式），VAV（变风量）系统，到最新的适应性控制系统——既安全，又要符合节约能源的需要。总之，实验室的最新观念就是将整个实验室当作是一台排烟柜，如何有效的控制各种进排气，达到既安全又经济的效果是至关重要的。实验室常用排风设备主要有：通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、吸顶式排气罩、台上式排气罩等。其中通风柜最为常见。 通风柜是安全处理有害、有毒气体或蒸汽的通风设备，作用是用来捕捉、密封和转移污染物以及有害化学气体，防止逃逸到实验室内，这样通过吸入工作区域的污染物，使其远离操作者，来达到吸入接触的最小化。通风柜内的气流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜，将通风柜内污染的气体稀释并通过排风系统排到户外后，可以达到低浓度扩散； 万向抽气罩是进行局部通风的首选：安装简单、定位灵活，通风性能良好，能有效保护实验室工作人员的人身安全； 原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器，要求定位安装，有设定的通风性能参数，也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一； 排气罩主要适用于化学实验室，在解决这类实验室的整体通风要求中，它是必不可少的装备之一。 目前主要采用的风机主要有轴流风机（斜流风机、管道风机）、离心风机。轴流风机适用于风压小、适用于管路短的通风系统（一般10米以内，否则易造成抽不动）；离心风机适用于管路长的通风系统（一般10m以外，否则易造成噪音大）。风机的材质：一般分为玻璃钢、PP、PVC、铁皮等，其中玻璃钢较多。风机的型号的选择，是根据风量和风压来选择的。 1、风量的计算方法： 根据面风速来确定排风量（面风速的一般取值为：0.3~0.5 m3/h） 计算公式：G=S?V?h?μ =L?H?3600?μ 其中G：排风量 S：操作窗开启面积 V：面风速 h: 时间（1小时） L: 通风柜长度 H: 操作窗开启高度 μ: 安全系数（1.1~1.2） 例：1200L的通风柜其排风量计算如下： G：1.2*0.75/2*0.8*3600*1.2=1555 m3/h 经验值：1200L通风柜排风量一般为1500 m3/h 1500L的通风柜排风量一般为1800 m3/h 1800L的通风柜排风量一般为2000 m3/h 注：中央台上用排风罩排风量的计算方法同通风柜排风量的计算方法
一、通风设备选型 A 、设计依据 1、进出风井井口标高 （1）主斜井：+1810m （2）副斜井：+1819m （3）回风斜井：+1819m （4）矿井现有2台FBCDZ-6-№18/2×90型防爆对旋轴流式主要通风机，其中1台运行、1台备用，配用电机功率2×90kW ，下面对矿井主要通风机进行校验。 2、矿井通风风量 （1）通风容易时期风量：s （2）通风困难时期风量：s 3、矿井通风阻力 （1）通风容易时期阻力：，自然风压忽略； （2）通风困难时期阻力：，自然风压忽略。 B 、通风机风量、风压及管网阻力系数计算 矿井主要通风设备应具备的通风风量及通风风压如下： 1、通风机工作风量 （1）通风容易时期：Qf1=KQ1=×67=s （2）通风困难时期：Qf2=KQ2=×71=s 2、通风机工作风压 矿井处于高山地区（回风斜井1819m ），考虑海拔因素影响，对矿井风压进行修正。根据《采矿工程设计手册》，按下式对矿井风压修正： h p h k 8 .96.13760??= 经修正，通风容易时期风压：h k1＝，通风困难时期风压：h k2＝。 （1）通风容易时期：H 1= h k1＋h zh ＋h zr =＋300＋0= （2）通风困难时期：H 2 =h k2＋h zh ＋h zr =＋300＋0= 3、通风网路阻力系数计算 （1）通风网路阻力系数计算 通风容易时期：R 1=H 1/ Q f12= =通风困难时期：R 2=H 2/ Q f22= =（2）通风网路特
性曲线方程 通风容易时期：H 1=R 1 Q2= 通风困难时期：H 2=R 2 Q2= C、设备选型及运行工况点 矿井回风斜井（+1819m）各时期均利用2台FBCDZ-6-№18型防爆对旋轴流式主要通风机，其中1台运行、1台备用；每台风机配置2台YBF-315M-6型矿用防爆型电机（N=90kW，U=380/660V，n=980r/min）。主要通风机参数如表6-2-1。 表6-2-1 主要通风机参数 主要通风机运行工况点 通风容易时期通风机运行工况点参数如下： M 1=s H 1工 = α 1工 =-5°η 1工 =% 通风困难时期通风机运行工况点参数如下： M 2=s H 2工 = α 2工 =0°η 2工 =74% 主要通风机运行工况点见图6-2-1 2400 2000 1600 1200 800 400 图6-2-1 主要通风机运行工况图 根据通风机运行工况点，可知主要通风机在通风各个时期均在高效的区域内稳定、可靠的运行。 D、主要通风机电机运行功率计算
摘要 矿井提升机是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员、下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽,故要求具有很高的安全性,其成本和耗电量也比较高。因此本次在矿井提升机选型设计中, 主要是根据所给参数确定矿井提升设备，包括选择提升容器、钢丝绳、提升机、卷筒及校核提升能力,并经过多方面的技术经济比较,结合矿井的具体条件,做到设计切合实际。保证提升机的选型及其的,确定具有经济安全合适的提升系统。 矿井排水是通过排水泵经过管路把井下的水排到地面，保证正常生产。本次设计主要是通过计算，设计从中央泵房把水从立井中的管路排放到地面。 矿井通风是采矿科学的一个重要组成部分。为了使井下各工作地点都有良好的通风，有足够的新鲜空气，使其中有毒，有害，粉尘不超过规定值。矿井通风在矿业工程中占重要地位。通风机分为轴流式和离心式，本次设计中主要是做到对通风机有合理的选型。 关键词：矿井提升机矿井排水矿井通风选型设计
绪论 本设计选题根据是解决煤矿矿井生产中的提升;排水及通风问题。 矿山提升设备是矿井运输中的非常重要设备，占有特殊地位，是井下与地面联系的主要工具。矿井提升机是矿山运输中的主装式交-交变频提升机。后者主回路和磁场回路均采用电力电子器件，实现变频和整流。由于采集设备，是井下与地面联系的重要工具。矿井提升机又是矿山最大的固定设备之一，它的耗电量占矿山总耗电量的30～40%。电力电子技术较早就用于矿井提升机的传动，并且发展迅速，从60年代的模拟控制SCR-D直流提升机发展到目前最先进的同步机内用交流电机，没有电刷问题，提升机容量可以大幅度增加，例如南非帕拉波矿井内装式提升机电机功率达6300kW。我国东欢坨、大雁、陈四楼等矿均引进了内装式提升机。目前，全数字电力电子器件构成的国产直流提升机已占领了国内市场，并开始出口。但是由于我国的科技和生产水平的限制，我国的矿井提升机还有很大一部分需要依赖于进口发达国家的设备。矿山提升机是大型固定机械之一。矿山提升机从最初的蒸汽拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的变频拖动的多绳摩擦式提升机和 双绳缠绕式提升机，经历了170多年的发展历史。目前，国内外经常使用的提升机有单绳式和多绳摩擦式两种形式。国产单绳缠绕式提升机有JT和JM两个系列。JT系列提升机卷筒直径为800—1600mm，主要用于井下运输提升工作；JM系列提升机卷筒直径2—5主要用于地面井口提升工作。 按提升钢丝绳(简称提升绳)的工作原理，可分为缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机两类。缠绕式矿井提升机,有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，提升机运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机适用于凿井以外的各种竖井提升。提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。为提高经济效益和安全性，摩擦式矿井提升机采用尾绳平衡提升方式，即配有与提升绳重量相等的尾绳。尾绳两端分别与两个容器（或容器和平衡重）的底部连接，形成提升绳-容器-尾绳-容器(或平衡重)-提升绳的封闭环路。容器处于井筒中的任何位置时，摩擦轮两侧的提升绳和尾绳的重量之和总是相等的。一般将布置在井筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式摩擦式矿井提升机。塔架高出地面几十米，在地震区和地表土层特厚的矿区建造井塔耗资较大。提升机布置在地
1) 计算风机工作风量f Q 由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Q f 大于矿井风量Q m f Q =k m Q （ 7-6） 式中 k-----漏风损失系数，风井不做提升用时取 1.1；箕斗井兼做回风井时取 1.15；回风井兼做升降人员时取1.2。 所以潘二矿井所选风机前期的工作风量f Q 为： 10803.1m 3/min ，合 180.05m 3/s ； 后期的工作风量f Q 为：15123 m 3/min ，合252.04m 3/s 。 2) 计算通风机风压 由于离心式风机的效率低，所以本设计只考虑轴流式风机。 容易时期：m sd H =m h +d h -N H （7-7） 困难 时 期 ： m sd H = m h + d h + N H （7-8） 式中 m h ----矿井通风系统的总阻力，Pa ； d h ----通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力，Pa ；（本设计取196 Pa ） N H ----自然风压，Pa 。本设计取（98 Pa ） 故潘二矿井主通风机容易时期风压：min sd H =936.6+196-98=1034.6 Pa ； 困难时期风压：max sd H =1377.5+196+98=2176.4Pa 。 3）初选通风风机 根据上述计算得到矿井通风容易时期和矿井通风困难时期风机的f Q 和 sd H 在通风曲线图上，选出满足矿井通风要求的通风机。初选出以下二个型号的风机： 1K58-No.36和2K58-No.36。 4）求通风机的实际工况点 1．计算通风机的工作风阻 通风机的工作风阻计算公式为：容易时期 2 min min f sd sd Q H R = ； （7-9） 困难时期 2 m a x m a x f sd sd Q H R = 。 （7-10） 故潘二矿井通风机容易时期的工作风阻为0.03191 N ·s 2/m 8； 困难时期的工作风阻为0.03586 N ·s 2/m 8 。 2． 求风机的实际工况点
第三章矿井通风设备选型设计 第一节矿井通风设备选型设计概要 一、矿井通风设备选型设计基本原则 矿井通风机选型设计的主要任务是合理选择通风机的型式、型号(叶轮直径)，确定电动机的容量、型号及传动方式，确定通风机的运转工况点。矿井通风设备能否连续正常运转，关系着煤矿的安全生产，运转效率的高低影响着矿井的电力消耗及生产成本。因此，矿井通风机选型设计中的基本原则，就是保证通风机运转的可靠性及经济技术合理性。根据这个原则，在矿井通风机选型设计中，应充分考虑以下问题： 1 保证安全运转 矿井通风机的安设地点、配置方式、备用台数，必须符合《煤矿安全规程》规定，优先考虑选择运行可靠，便于维护检修的产品做为矿井通风机，以保证其能不间断地向井下供给足够数量的新鲜空气，满足安全、生产的需要． 2 设备性能符合矿井的需要 通常情况，矿井投产初期产量较低，巷道较短，因之需要的风量较小，通风的阻力较小，随着矿井生产的发展，其需要的风量及通风的阻力也将逐渐增加。为了保证通风机的经济运转，在选型设计时，既要考虑到初期的需要，也要考虑到矿井的发展，使其整个服务期间风量、负(正)压均能满足矿井通风的需要，在比较高效的工作区运转。 3 经济合理 选择通风机时，不但要考虑其设备、安装及土建工程费用，而且要考虑其运转、维护费用，要把初期的建设投资和投入使用后的运转、维护费用结合一起进行对比选择，以保证通风机在整个服务期间的经济合理性。 4 噪声符合规定 选择通风机时，应使其噪声符合环境保护的规定。若达不到规定要求时，应考虑消声措施。 二、矿井通风设备选型设计的基本要求 1 应满足第一水平各个时期的负压变化，并适当照顾下一水平的通风要求，当负压变化较大时，可考虑分期选择电动机，但初装电动机的使用年限不宜少于10年； 2 应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶安装角度一般至少比允许围小50 ；离心式通风机的设计转速，一般不大于允许最大转速的90％， 3 通风设备(包括风道，风门)的漏风损失，当风井不作提升用时，按风量的10～15％计算，当为箕斗井时，按15～20％计算，罐笼井时，按25～30％计算，但罐笼井一般不应作为出风井。 4 通风设备的安装布置，应考虑下列要求： (1)在同一通风井后期需要更换通风机时，应预留风道接口和通风机房的位置。 (2)反风风门的起重质量大于1000kg时，应采用电动，手摇两用的风门绞车，并集中操作，手动风门绞车应集中布置。 （5）确定通风设备的反风装置时，如风机可以逆转反风，反风量满足《煤矿安全规程》
矿井提升机的选型原则 在选择提升设备之前，首先应确定合理的提升方式，它对提升设备的选型，矿山机械设备对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。 当矿井的年产量、井深及开采水平确定之后，就要决定合理的提升方式。提升方式与井简的开拓、井上井下运输等环节有着密切的关系，原则上应考虑下列几个因素： (1)对于年产量大于600kt的大、中型矿井，由于提升煤炭及辅助工作最均较大，一般均设主、副井2套提升设备。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务，如提升矸石、升降入员和下放材料、设备等。矿山机械设备对于年产量小于300kt的小型矿井，如果仅用1套罐笼提升设备就可以完成全部主、副井的提升仟务时，则采用丨套提升设备是经济的。对于年产量大于1800kt的大型矿井，主井往往需要2套箕斗提升设备，副井除配备1套罐笼提升设备外，多数尚需要设置1套单容器平衡锤系统专门提升矸石。 (2)一般情况下，主井均采用箕斗提升方式。但在特殊条件下，例如矿井生产的煤质品种多，且需分别运送，或是保证煤炭有足够的块度，只好采用罐笼作为主井的提升设备。 (3)为了提高生产率，中型以上的矿井原则上都要采用双钩提升。矿山机械设备如果矿井同时开采水平数过多，采用平衡锤单容器提升方式也是比较方便的。 (4)根据我国H前的实际情况，对于小型矿并，以采用单绳缠绕式提升系统为宜。对于年产量9001ct以上的大甩矿井，以采用多绳摩擦提升系统为宜。矿山机械设备对于中型矿并，如井较浅，可采用单绳缠绕系统；井较深时，也可采用多绳摩擦提升系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳摩擦罐笼提升。 (5)矿井若有2个水平，且分前、后期开采时，提升机、井架或井塔等大型固定设备要按最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可按第一水平选择，待井筒延伸到第二水平时，另行更换，但电动机以换装一次为宜。 (6)对于斜井，目前应采用单绳缠绕式提升机。 (7)地面生产系统靠近井口时，采用箕斗提升可以简化煤的生产流程；若远离井口，地面尚需一段窄轨铁路运输，应采用罐笼提升。 以上所述，仅提出了决定提升方式的一般原则。矿山机械设备在具体的设计工作中，要根据矿井的具体条件，提出若干可行的方案，然后对基建投资、运转费用、技术的先进性诸方面进行技术经济比较，同时还要考虑到我国提升设备的生产和供应情况，才能决定合理的方案。矿山机械设备特别是计算机技术在煤矿的日益广泛应用，为矿井设计和优化设计提供了更为有利的条件。
离心式通风机设计 通风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。这一章主要讲第一方面，而且通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。本章主要叙述离心通风机气动设计的一般方法。 离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压，工作介质及其密度 ，以用其他要求，确定通风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转速n,进出口 宽度和，进出口叶片角和，叶片数Z，以及叶片的绘型和扩压器设计，以保证通风机的性能。 对于通风机设计的要求是： （1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近； （2）最高效率要高，效率曲线平坦； （3）压力曲线的稳定工作区间要宽； （4）结构简单，工艺性能好； （5）足够的强度，刚度，工作安全可靠； （6）噪音低； （7）调节性能好； （8）尺寸尽量小，重量经； （9）维护方便。 对于无因次数的选择应注意以下几点： （1）为保证最高的效率，应选择一个适当的值来设计。 （2）选择最大的值和低的圆周速度，以保证最低的噪音。 （3）选择最大的值，以保证最小的磨损。
（4）大时选择最大的值。 §1 叶轮尺寸的决定 图3-1叶轮的主要参数:图3-1为叶轮的主要参数: :叶轮外径 :叶轮进口直径； :叶片进口直径； :出口宽度； :进口宽度； :叶片出口安装角；
:叶片进口安装角； Z:叶片数； :叶片前盘倾斜角； 一．最佳进口宽度 在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失，为此应加速进口流速。一般采用，叶轮进口面积为，而进风口面积为，令为叶轮进口速度的变化系数，故有： 由此得出： (3-1a) 考虑到轮毂直径引起面积减少，则有： (3-1b) 其中 在加速20%时，即, (3-1c)
3.3 压缩机选型 3.3.1 压缩机的使用范围 1．压缩机使用范围 油（气）田及长输管道气体工业使用的主要压缩机类型是：活塞式、螺杆式和离心式压缩机。 ?活塞式压缩机 用于进气流量约为300m3/min或18000m3/h以下，特别适用于小流量、高压力的场合。通常每级最大压缩比为3:1到4:1，天然气压缩机对排气温度有要求，所选压缩机的每级压缩比一般不大于4：1。 ?离心式压缩机和轴流式压缩机 ?离心式压缩机用于进气流量约为14.16~6660m3/min，或849.6~399600m3/h； ?轴流式压缩机用于进气流量约为1500m3/min，或90000m3/h以上。 ?螺杆式压缩机 螺杆式压缩机分为无油和喷油螺杆式压缩机。 喷油螺杆式压缩机最高排出压力可达5MPa 3.3.2 选用原则 ?高压和超高压压缩时，一般都采用活塞式压缩机。 ?离心式压缩机具有输气量大而连续，运转平稳，机组外形尺寸小，重量轻，占地面积小，设备的易损部件少，使用期限长，维修工作量小等优点。对 于气量较大，且气量波动幅度不大，排气压力为中、低压的情况宜选用离心式压缩机。 ?流量较小时，选用活塞式压缩机或螺杆式压缩机。
?喷油螺杆压缩机由于兼有活塞式和离心式压缩机的许多优点，可调范围宽，操作平稳。 ?活塞式压缩机采用多台安装，一般为3~4台，以便万一某台机组检修时，不致严重影响装置的生产。离心式压缩机一般不考虑备用。螺杆式压缩机一般也不设备用，但是目前国内产品质量还不过硬，而当选用国外机组时考虑到对机组可靠性的要求，有时也考虑设备用机组。 ?选用一台大的离心式压缩机比用两台小的更经济，两台50%能力的小的离心式压缩机比一台100%能力的大的压缩机贵30~50%，而且两台压缩机并车操作也比较困难，因此在长输管道以外的装置设计上应采用一台大的而不采用两台小的。 3.3.3 订货资料 油（气）田及长输管道气体工业用压缩机一般来说应是用户先提出要求，制造厂根据要求提供压缩机型号规格，然后由用户比较选择。 1. 离心式压缩机规格明细表 作为工艺技术人员，并不要求详细设计离心式压缩机，而是要做到： ①说明生产过程的要求； ②了解制造厂的建议； ③根据生产过程的情况，权衡制造厂所提出的设计和操作性能。 工艺工程技术人员必须首先指出压缩机的用途；规定正常、最高和最低负荷下的气量；确定与流体接触时，部件可以采用的材质；比较各种型式的密封对操作使用的影响如何。除重要的工艺技术条件外，设备的布置及与此有关的各种工程情况也应一并提出，以供制造厂设计时考虑。
毕业设计矿井提升 机图
目录 前言4 1、绪论5 1.1矿井提升机的任务及其地位5 1.2矿井提升机的发展历程9 1.2.1缠绕式提升机的发展状况9 1.2.2各个系列提升机的主要特点9 1.3矿井提升机的类型和工作原理12 1.3.1矿井提升机的类型及其组成部分的特点12 1.3.2矿井提升机的工作原理10 2提升机的选型和计算20 2.1.1罐笼选择20 2.1.2钢丝绳设计及选择21 2.1.3提升机的选用21 2.2提升机的运动学计算22 2.2.1选择加减速度22 2.2.2速度各参数的计算22 2.3提升动力学计算23
2.3.1预选电动机23 2.3.2提升系统的变位质量23 2.3.3力图的计算24 3提升机减速器的设计25 3.1减速器的作用25 3.2减速器的国内外现状25 3.3减速器的总体设计27 3.3.1拟定传动方案27 3.3.2电机选型28 3.3.3传动装置的总传动比及其分配28 3.3.4计算传动装置的运动和动力参数28 3.4齿轮设计29 3.4.1高速级齿轮设计29 3.4.2低速级齿轮设计33 3.5轴的设计37 3.5.1减速器高速轴1的设计37 3.5.2中间轴2的设计41 3.5.3低速级轴3的设计42
4提升机制动装置的结构设计44 4.1矿井提升机制动装置的功用及类型44 4.1.1制动装置的功用44 4.1.2制动装置的类型45 4.1.3制动系统的要求45 4.2制动装置的有关规定和要求46 4.3制动器的主要类型47 4.3.1块闸制动器47 4.3.2综合式制动器49 4.3.3盘式制动器50 4.4液压盘式制动器的结构和工作原理51 4.4.1液压盘式制动器的结构51 4.4.2液压盘式制动器的工作原理52 4.5盘式制动器的设计计算53 4.5.1盘式制动器工作时所需制动力53 4.5.2每副闸应有的制动力矩55 4.6盘式制动器的调整和维护55 4.6.1闸瓦间隙的调整55
XX煤矿主通风系统选型 欧阳光明（2021.03.07） 设计说明书 一、XX矿主要通风系统状况说明 根据我矿通风部门提供的原始参数：目前矿井总进风量为2726m3/min，总排风量为2826m3/min，负压为1480Pa，等积孔1.46㎡。16采区现有两条下山，16运输下山担负采区运输、进风，16轨道下山担负运料、行人和回风。我矿现使用的BDKIII-№16号风机2×75Kw，风量范围为25-50m3/S，风压范围为700-2700Pa，已不能满足生产需要。 随着矿井往深部开采及扩层扩界的开展，通风科提供数据 :6743m3/min，最大负压要求：矿井最大风量Q 大 :2509Pa。现在通风系统已不能满足生产要求，因此需对主H 大 通风系统进行技术改造。 二、XX煤矿主通风系统改造方案 根据通风科提供的最大风量6743m3/min，最大负压2509Pa，经选型计算，主通风机需选用FBCDZ-№25号风机2×220Kw。由于新选用风机能力增加，西井风机房低压配电盘、风机启动柜等也需同时改造。本方案中，根据主通风机选用的配套电机功率，选用高压驱动装置。即主通风系统配置主通风机2台，高压配电柜6块，高压变频控制装置2套，变压器1台。
附图：主通风机装置性能曲线图 附件：主通风机选型计算 附件： 主扇风机选型计算 根据通风科提供数据，矿井需用风量为Q:67433/min m ，通风容易时期负压min h :1480Pa ，通风困难时期负压max h :2509Pa,矿井自然风压z h :±30Pa 。 1、 计算风机必须产生的风量和静压 （1）、通风机必须产生的风量为 f l Q K Q ==67433/min m =112.43/m s （2）根据通风科提供数据，在通风容易时期的静压为1480Pa ，在通风困难时期的静压为2509Pa 。 2、 选择通风机型号及台数 根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。可选用FBCDZ-8-№25轴流通风机2台，1台工作，1台备用。风机转速为740r/min 。
（冶金行业）毕业设计矿井提升机的选型设计
毕业设计（论文） （说明书） 题目： 姓名： 学号： 平顶山工业职业技术学院 年月日 平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书
姓名 专业班级 任务下达日期年月日 设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目： 指导教师 系（部）主任 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）答辩委员会记录 系专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。 设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。 答辩委员会人，出席人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员：，，，，，。
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）评语 第页 共页 毕业设计（论文）及答辩评语： 矿井提升机的选型设计
前言 矿井提升需要用壹些专用的提升设备，主要有提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架，装卸载设备以及壹些辅助设备。矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的几点设备，它不仅承担无聊的提升和下放任务，同时仍上下人员。矿井运输是煤炭生产过程的壹部分，煤炭的井工生产中，运输线路长，巷道条件多种多样，运输若不畅通，采掘工作就无法继续进行，井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输，辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。本次毕业设计主要对中型矿井生产所用的运输设备以及固定机械设备的选型及电气控制进行的壹次合理选择。选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装要求，且考虑其运行条件，最终确定提升机房的布置图。 毕业设计，作为毕业前夕壹次综合性训练，是对我们所学理论知识的壹次总结、检验和完善。通过这次设计，对我们所学理论知识和生产实践相结合有很大帮助。对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识也受益非浅；我们要较系统的了解矿用提升设备和排水设备在设计中的各个环节，包括从总体选型原则，从煤的开采、运输，及提升设备的选型、校核以及强度计算和经济合理性等等。 且通过这壹实践，开阔了思维，丰富了知识，为我们即将做上工作岗位打下了良好的基础，能够说，毕业设计是壹次难得的锻炼机会。毕业设计是壹个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到壹些实际和理论之间的差异。在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决问题的能力，把我们所学的课本知识和具体实践结合起来，真正达到学为所用。 矿井提升机是矿山的大型固定设备之壹，是联系井下和地面的主要运输工具。矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。废石的提升，工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。 提升设备的安全运行，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。随着工业进步以及对人的价值的更加重视，矿井提升设备的安全可靠性已经成为提升设备设计思想的重要内容。
矿井通风设备选型 一、通风方式和通风系统 （一）通风方式 本矿井通风方法为机械抽出式。矿井采用中央并列式通风。 （二）通风系统 进风井为主斜井、副斜井，回风井为回风斜井。 投产期通风系统：主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，新鲜风流从主斜井、和副斜井进入，经运输暗斜井、轨道暗斜井、运输大巷、轨道大巷、运输下山、轨道下山、运输石门、采面运输巷至10701采面，乏风经回风斜巷进入回风斜井，然后排至地面。 本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计。在风井场地设通风机，通风方式为并列式。 选用型高效节能防爆对旋轴流通风机；当矿井初期风量和负压较小时，可调节风机叶片安装角度和采用变频方式改变风机的转速来满足矿井通风要求。 反风方式，采用风机反转反风。 二、回风斜井通风设备选型 ㈠计依据： 容易时期风量：73m3/s；负压：860.6Pa 困难时期风量：73m3/s；负压：1174.6Pa 回风井的井口海拔标高为+1316m，当地大气密度ρ1=1.03kg/m3。 ㈡通风设备选型： 根据矿井通风资料，经多方案比较筛选后可供选择的方案列于表7-2-1。 表7-2-1 回风斜井通风机选型比较表
由表7－2－2可知GAF型轴流通风机，投资高、占地面积大、土建费用高、土建施工工期长。而FBCDZ风型风机具有投资低，占地面积小，土建费用低，安装、维护简单等优点。故推荐方案一。 经技术经济比较，回风井选用风机FBCDZ-8-No21B型，740 r/min，一台工作，一台备用。配套电机为防爆电动机（660V，132kW，740r/min），每台风机额定风量为48～107m3/s，额定风压为670～2600Pa。风机特性曲线参见图7-2-2。 根据本矿井前后期负压变化较大的特点，在调整好需要的叶片角度后，通过变频调速达到实际所需风量，可实现风机前后期均处于较佳的工况点运行。 风机订货前应由厂家针对本矿井风量、负压情况对风机选型进行校验，设计
摘要 目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采，矿井提升设备作为煤矿的关键设备，在矿井机械化生产中占有重要地位。制动器是提升机(提升绞车)的重要组成部分之一，直接关系着提升机设备的安全运行。 多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升。本文针对JKMD型(φ4.5米?4多绳摩擦轮)提升机，对其制动系统进行设计。 在对提升机的制动器选型过程中，因盘式制动器是近年来应用较多的一种新型制动器，它以其独特的优点及良好的安全性能被广大用户认可，特别是在结合了液压系统和PLC 控制之后，液压系统和PLC 超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。制动盘的制动力，靠油缸内充入油液而推动活塞来压缩盘式弹簧来实现。 液压盘式制动器作为最新一种制动器，具有许多优点，所以它在现代多种类型提升机中获得广泛的应用。它具有制动力大、工作灵活性稳定、敏感度高等特点，对生产安全具有重要意义。 关键词：提升机；制动器；设计。
Abstract Currently many of our coal mine has turned to, deep mining, the mine hoist equipment as the key equipment of coal mine, occupies an important position in mechanized production of the mine. Brake is hoist (winch) is one of the important constituent, is directly related to the safe operation of hoist equipment. Hoist has the advantages of small volume, light weight, safe and reliable, enhance the ability of multi rope friction, apply to the deeper mine hoist. In this paper, based on the type of JKMD (4.5 m 4 of multi-rope friction hoist), its braking system design. In the process of hoist brake selection, because the disc brake is a new brake used more often in recent years, with its unique advantages and good safety performance recognized by the majority of users, especially in the light of the hydraulic system and PLC control, the control performance of hydraulic system and PLC super offers great working platform for the application of disc brake. Brake disc braking force, rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to compress the spring to achieve disc. Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages, so many types it in the modern elevator in the wide range of applications. It is the braking force, flexibility stability, high sensitivity, is of great significance to the safety in production. Keywords: Elevator; brake; design.
压缩机选型设计规范 （发布日期：2008-07-21） -- 1适用范围 本规范适用于房间空调器选用定速R22/R407C/R410A制冷剂压缩机时的设计。具体数值如与压缩机厂家提供的规格书有冲突部分，以相应的厂家提供的规格书为准。其它制冷剂压缩机可参考执行。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 7725 房间空气调节器 GB 12021.3 房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值 QMG-J11.009 家用产品试验指引 QMG-J21.001 房间空气调节器 QMG-J80.004 零部件耐候性试验和评价方法 QMG-J81.001 包装运输试验评价方法 QMG-J81.004 振动运输试验方法 QMG-J82.001 异常噪声检测、判定方法 QMG-J82.007 房间空气调节器凝露试验判定方法 QMG-J82.014 分体式空调器非标安装评价方法 QMG-J84.001 产品可靠性评定导则 QMG-J84.002 产品可靠性试验室评定方法 QMG-J84.006 整机一般环境长期运行试验规范 QMG-J85.004 家用空调和类似用途产品安全标准 3设计要求 3.1 压缩机选用参考： 3.1.1 对于压机本体能力的挑选要根据冷媒种类、设计要求的能效比、所用系统的大小等综合来决定。 （例如要开发EER为3.4的R22冷媒35机，要选的压机本体能力约为3500W，如是R410A 机型则可按下浮5%来选取） 3.1.2 压缩机必须预留有接地螺丝孔(一般为M4)。 3.1.3 对于T1工况机型：在满足整机能效要求情况下尽量选用转子式压缩机，能效实在满足不了才 用涡旋式压缩机。对于T3工况机型：尽量选用转子式压缩机，客户指定时才用活塞式压缩机。
风机选型原则 风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机，其主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。今天我们所讲到的风机选型主要是指通风机的选型。下面大家跟小编一起来看一下吧。 1、根据场地的规模测算所需风量，然后根据场地的大小和所需风量来确定所需风机的规格与数量。 2、根据通风机输送气体的物理、化学性质的不同，选择不同用途的通风机。如输送有爆炸和易燃气体的应选防爆通风机;排尘或输送煤粉的应选择排尘或煤粉通风机;输送有腐蚀性气体的应选择防腐通风机;在高温场合下工作或输送高温气体的应选择高温通风机等。 3、所选择的通风机应考虑充分利用场地的原有设备，根据原来的设施设计，从而保证现场安装过程的顺利，更能够节省投资，保证通风机的安全正常工作。 4、再根据这些风机的用途、工艺要求及使用场合，选择风机的种类中国风机交易网、机型以及结构材质等以符合所需的工作条件，力求使风机的额定流量和额定压力，尽量接近工艺要求的流量和压力，从而使风机运行时使用工况点接近风机特性的高效区。 5、当根据各种方法确定了所需风机型号与数量之后，很有可能依然有两款以上的风机适用，这时我们通常选择效率较高、机号较小的一种，同时也要根据价格、制作工艺、安装便利程度和保修服务等因素充分考虑。 6、对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、叶轮圆周速度低的通风机，且使其在最高效率点工作;还应根据通风系统产生的噪声和振动的传播方式，采取相应的消声和减振措施。通风机和电动机的减振措施，一般可采用减振基础，如弹簧减振器或橡胶减振器等。 7、风机选型还应该了解国内通风机的生产和产品质量情况，如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途，新产品的发展和推广情况等，充分考虑环保的要求，以便择优选用风机。 8、选择离心式通风机时，当其配用的电机功率小于或等于75KW时，微博威海网库-风机交易可不装设仅为启动用的阀门。当排送高温烟气或空气而选择离心锅炉引风机时，应设启动用的阀门，以防冷态运转时造成过载。 9、如果选定的风机叶轮直径较原有风机的叶轮直径偏大很多时，为了利用原有电动机轴、轴承及支座等，必须对电动机启动时间、风机原有部件的强度及轴的临界转速等进行核算。 10、在安装通风机时，应尽量避免采用通风机并联或串联工作。当不可避免时，应选择同型号、同性能的通风机联合工作。当采用串联时，第一级通风机到微博威海网库-风机交易第二级通风机之间应有一定的管路联结。同样的，这一点也需要在选择通风机的时候就考虑进去。 了解了以上十大原则之后，相信大家都能够选择出适合场所的风机，但是可能大家对于一些场所所需风量的测算依旧不清楚，下面小编就将风机风量以及风机静压之类的相关数据计算方法分享给大家。 1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。 2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高
矿井提升机的提升方式的选择 斜井提升在我国矿井应用极其广泛，它包括斜井串车、斜井箕斗及斜井带式输送机三种提升方式。采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。 （1）斜井矿井提升机可分为单钩与双钩串车两种。其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但可以用于多水平提升。双钩串车提升生产能力较大，但只能用于单水平提升。一般年产量在21万吨以下的小型矿井多采用单钩，年产量在30万吨左右的矿井多采用双钩，两者均适用于倾角在25°以下。 （2）斜井箕斗提升与串车提升相比，具有提升速度大，生产能力高，容器自重小及装卸载易实现自动化等优点。但需设置装卸载设备、建造煤仓，基建投资大。此外，为了提升矸石、下放材料、升降人员，需要外设置一套副井提升设备。箕斗提升一般采用双钩，适用于井筒倾角为25°~30°，年产量在30万t~60万t的矿井中。 （3）带式输送机提升这种提升方式具有安全可靠、运输量大，且易实现自动化，但初期投资较大，设备安装时间较长，并需要安装卸载煤仓等设备，一般用于年产量在60万吨以上，倾角小于18°的斜井中。《煤炭工业设计规定》规定：大型矿井的主斜井宜采用带式输送机提升。 注：矿井提升机按车场形式不同，又可以分为平车场和甩车场两种方式。甩车场提升方式的优点：地面车场及井口设备简单、布置紧凑、井架低、摘挂钩安全方便;缺点是提升循环时间长、提升能力小、每次提升电动机换向次数多、操纵复杂。矿井提升机平车场没有上述缺点，车场通过能力大，提升操作简单方便。但是，平车场需设置阻车器等辅助设备，故一般情况下甩车场多用于单钩提升，平车场多用于双钩提升。在串车提升中，为在车场内调车和组车方便，应注意一次升降的矿车数尽可能与电机车一次牵引的矿车数成倍数关系。