最新矿井主要通风机选型设计指导书
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矿井通风设备选型设计矿井通风设备选型设计矿井通风是煤矿安全生产的重要保障之一,通风系统的合理选型设计对于提高矿井通风流量、保证矿井空气质量、提高矿井生产效益以及保障矿工生命安全等方面都起到至关重要的作用。
因此,在矿井通风设备选型设计中要考虑多方面因素。
首先,要根据矿井的地质条件、矿井采煤方式、矿井周围环境等因素,合理选择通风设备。
通风设备一般包括风机、射流风机、引风机、排风机、轴流风机、通风机等,不同的设备适合不同的条件和工作要求。
例如,对于水平放矿井,可以采用轴流风机和呼吸机进行通风;对于垂直往下采矿的井,可以选择往下吸风的引风机或者往上排风的排风机;对于特殊环境中的矿井,例如煤矸石井,可以采用喷雾降尘装置来减少矸石粉尘的产生。
因此,在选型的过程中,要结合实际情况进行综合评估,选择最合适的通风设备。
其次,要考虑通风设备的运行方式。
通风设备的运行方式一般有静压通风和动压通风两种。
静压通风主要是通过排风机产生的静态压力来实现通风,适用于各类矿井;动压通风则是通过风机产生的动态压力来保证通风,适用于较小、较短、电动开采的煤矿。
因此,根据矿井的特点和生产要求,选择最合适的通风设备运行方式。
此外,还要考虑通风设备的风量和风压。
风量是通风系统的主要设计参数之一,其大小取决于矿井机械设备的数量、煤层的采矿厚度、生产能力的大小等因素。
通风风量的大小对于矿井通风的效果和煤矿生产的效益都有很大的影响。
风压是指风机所产生的压力大小,在设计通风压力时,要根据煤层厚度、岩石类型、煤矿地质条件、煤层可采高度等因素来计算,以保证通风系统能够正常运行。
最后,矿井通风设备的选型设计还需要根据安全生产的要求来进行考虑。
特别是在煤矿安全生产中,通风系统的作用不仅仅是增加产量,更重要的是保障矿工的安全,防止事故的发生。
因此,在设计通风系统时,要满足国家安全标准和行业规定,对矿井通风系统进行科学的设计,保证矿工的生命和财产安全。
总之,矿井通风设备的选型设计是一个科学、复杂的工作。
矿井通风安全专业矿井通风系统设计指导书一、基本要求1. 根据岗位综合实践实习实训和毕业实习收集的有关资料,结合现场实际生产条件进行设计(即真题实作)。
2.毕业设计(论文)说明书分章、节编写,用四号宋体字书写。
除附图和附表外,必须使用蓝色或黑色墨水书写(也可打印)。
3.毕业设计(论文)说明书内的附图和附表统一用阿拉伯数字按章节编码,运用的公式必须说明式中的各项表示含义,4.毕业设计图纸必须按工程制图标准“0﹟”图纸绘制,可手工或CAD绘图。
标题栏内注明制图人、制图日期,指导教师、审核人、审核日期;设计工程名称。
5. 毕业设计(论文)说明书应按设计摘要、目录、正文、参考文献、致谢顺序装订。
毕业设计说明书编写参考格式××矿井通风系统设计前言…………目录第一章×××××………………………………………………………………×第一节×××××………………………………………………………………×…………主要参考文献[1]×××××…………致谢…………二、设计说明书编写内容第一章矿井基本概况1.井田概况:井田开拓和开采规模;矿井生产能力与生产采区基本概况。
2.煤层地质概况:煤层赋存情况;地质构造情况等。
3.矿井瓦斯概况:矿井瓦斯赋存的状况;矿井瓦斯涌出形式和涌出量。
4、水文概况:矿井或采区正常用水情况,最大用水量。
5.煤尘概况:煤尘爆炸危险性,煤尘爆炸指数。
6.煤炭自燃概况:煤炭自燃倾向性和自然发火期。
7.矿井通风概况:目前矿井主要通风系统的基本情况及通风主要参数。
第二章矿井通风系统设计的可行性论证1、矿井通风系统优化设计背景1)矿井目前生产通风情况和生产变动情况分析(1)矿井通风设备及通风能力分析;(2)延伸水平或新建采区所需风量预测分析。
矿井通风机改造毕业设计指导书机电通风教研室矿井通风机改造毕业设计原始资料某矿为高瓦斯矿井第三水平开采,采用抽出式通风,风井内有提升设备。
矿井年产量为50万t,服务年限为50年。
矿井所需风量为10000m3/min,矿井最大负压为3250Pa,最小负压为2100 Pa。
为减少通风机的噪声,拟安装消音设备。
试根据矿井通风机运行理论,对矿井延深需要增加风量和风压时,只是对原有通风机(G4-73-11NO28)进行技术改造,不需更新原有通风机,经过技术改造后可以满足矿井新水平的掘进工作面和采煤工作面的通风所需风量和风压的要求,并使改造后的通风机达到经济、稳定运行的目的。
试拟三套通风机技术改造的方案:方案一:增大离心式通风机叶轮直径改造方案方案二:提高离心式通风机电动机转速改造方案方案三:采用新型高效节能的对旋式轴流通风机主要从以下两点:(1)通过通风机的风量、风压计算作出改造方案比较;(2)通风机通风方式的经济性分析。
通过上述改造方案比较和经济性分析,最后确定最佳改造方案。
由于此次设计正赶上东风矿矿井通风机技术改造中,通过本次设计计算和认真地观摩、学习,可以对矿井通风机从理论到实践有一个全方位的理解,学到企业正在使用的实用知识,增强了自己动手设计的实践能力,培养了能够及时发现问题提出并解决问题的思维方式。
从而提升自己的其专业技术能力和实践应用技能,为以后从事专业技术工作打下坚实的基础。
因此,要求每个学生认真做,仔细观摩,从中获益。
前言第一章G4-73-11NO28型离心式通风机增大叶轮直径改造方案1.1通风机必须产生的风量1.2通风机必须产生的风压1.3确定叶轮的外圆圆周速度1.4确定叶轮直径1.5确定网络无因次特性曲线方程1.6确定通风机的无因次工况点1.7通风机转速的计算1.8通风机工况的调节1.9电动机的选型1.10通风机年平均电耗的计算1.11吨煤通风电耗第二章G4-73-11NO28型离心式通风机提高电动机转速改造方案2.1通风机必须产生的风量2.2通风机必须产生的风压2.3确定叶轮直径2.4 确定网络无因次特性曲线2.5通风机的转速计算2.6电动机的选型2.7通风机年平均耗电量的计算第三章采用新型高效节能的对旋式轴流通风机的改造方案3.1通风机必须产生的风量和静压3.2 预选通风机3.3通风机网络阻力系数3.4确定通风机工况点3.5电动机选型3.6通风机平均电耗计算3.7吨煤通风机电耗的计算3.8经济性对比第四章 BD-Ⅱ-8-No.28型对旋式轴流通风机介绍4.1结构及其特点4.2通风机的启动、试运转4.3调试4.4通风机的运行与维护结束语参考文献第一章 G4-73-11NO28型离心式通风机改造方案方案一:增大离心式通风机叶轮直径改造方案改造核心是在原有的G4-73-11NO28型离心式通风机上增大叶轮直径,通过焊接方式加长叶片。
矿井通风设备选型设计矿井通风方式为并列式,通风方式采用机械抽出式,回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面采用FBD№6.3型2×22kW 局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风。
一、主要通风机选型计算条件通风容易时期和通风困难时期各有1个回采工作面和3个掘进工作面同时生产,通风容易时期进风量Q 1=76m 3/s ,矿井通风阻力h 阻=425.59Pa ;通风困难时期进风量Q 2=77m 3/s ,矿井通风阻力h 阻=901.88Pa 。
二、主要通风机风量、静压和工作风阻的计算 1、通风容易时期风量、静压计算 1)主要通风机通过风量计算Qm in =Q 1×K =76×1.05=79.8(m 3/s)式中:k ——漏风系数,取1.05。
2)由于高山地区大气压力较低,负压校正按下式计算。
54.328845008.96.137608.96.1376011⨯⨯⨯=⨯⨯=h P h 容=760×13.6×9.8×425.59/88200=488.78Pa式中:h 1容——矿井通风容易时期井巷总阻力(下同) Pa ,h ——主通风机安装点大气压力,取88200pa 进行计算。
3)静压计算计算公式h fs.m in =h r.m in -h n + h d +80式中:h fs.m in ——矿井通风容易时期总静压(下同),Pah r m in ——矿井通风容易时期井巷总阻力(下同),488.78Pa h n ——自然风压(下同),Pa 。
h d ——主要通风机附属装置静压(下同),取200Pa 。
80——为消声器阻力,取80Pa 。
4)自然风压计算矿井最大开采标高+1100m ,最小开采标高+825m ,高差为275m ,开采深度小于400m;进风井标高+1151m ,回风井标高+1184m ,高差为33m,进回风井井口高差小于150m ,不计算自然风压。
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根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,运转效率的凹凸影响着矿井的电力消耗及生产本钱。
因此,矿井通风机选型设计中的根本原则,就是保证通风机运转的牢靠性及经济技术合理性。
依据这个原则,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,必需符合《煤矿安全规程》规定,优先考虑选择运行牢靠,便于维护检修的产品做为矿井通风机,以保证其能不连续地向井下供给足够数量的颖空气,满足安全、生产的需要.2设备性能符合矿井的需要通常状况,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,随着矿井生产的进展,其需要的风量及通风的阻力也将渐渐增加。
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,也要考虑到矿井的进展,使其整个效劳期间风量、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展比照选择,以保证通风机在整个效劳期间的经济合理性。
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。
假设达不到规定要求时,应考虑消声措施。
二、矿井通风设备选型设计的根本要求1应满足第一水平各个时期的负压变化,并适当照看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应留有肯定的余量,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。
根据风量、风压计算,一回风井选用BK40-6-№15型风机2台,一台工作,一台备用。
该风机风量范围22~49m 3/s ,负压范围110~710Pa ,配套电机37KW ,电机转速980r/min ,额定电压380/660V 。
第一节 通风设备根据矿井采掘布置,矿井一共布置三个回风井,矿井各个风井所需要风量表见6-1-1一、主要通风机选型计算1、矿井一风井主要通风机选型计算 1)风机必须产生的最大风量通风机必须产生的风量:Q K Q ⨯=`=30.1×1.05=31.6m 3/s ;Q K Q ⨯=`=27.5×1.05=28.9m 3/s ;式中:K ——设备漏风系数,设计取K =1.05; 2)风机必须产生的负压n H h H H ±∆+=风机式中:风机H —风机产生的最大负压;H —矿井通风的负压;h ∆—通风设备阻力,Pa ; H n —自然通风负压,Pa ;东一回风井:通风设备阻力取100 Pa ,进、回风井高程差未超过150m ,采深不到400m ,自然风压较小,忽略不计,则通风容易时期:H 容易=h ,摩+h ∆=231.920Pa 通风困难时期:H 困难=h ,摩+h ∆=418.137Pa 3)初选通风机根据风机静压和风量计算结果,东一回风平硐初选FBCZ-6-№15A 型矿用防爆轴流式通风机,配套电机功率37kW 。
安装2台,1台工作,1台备用。
风机性能见表6-1-2。
表6-1-2 FBCZ-6-№15A 型矿用防爆轴流通风机性能表4、确定风机工况点1)计算通风等效网络风阻和等效网络特性方程式。
⑴通风容易时期 通风等效网络风阻226.31231.920==Q H R =0.232334(N ·S 2)/m 8则通风等效网络特性方程式为==2RQ h 0.2323342Q ⑵通风困难时期 通风等效网络风阻229.28418.137==Q H R =0.501671(N ·S 2)/m 8则通风等效网络特性方程式为==2RQ h 0.5016712Q 2)作工况图将通风容易与困难时期2RQ h =曲线分别绘制在FBCZ-6-№15A 通风机特性曲线图上,得东一风井通风机工况见图6-1-1。
某煤矿通风机选型设计通风机是煤矿中重要的设备之一,主要用于排除矿井中的有害气体,确保矿井中的空气质量,维护矿工的身体健康和生命安全。
通风机的选型设计对于煤矿的正常生产和安全是至关重要的。
下面将从通风机的选型原则、设计要求和设计过程等方面进行详细说明。
一、通风机选型原则1.根据矿井的风量要求进行选型,确保通风机能够满足矿井的通风需求。
2.根据矿井的阻力特点进行选型,确保通风机能够克服矿井的阻力,保持适当的风速。
3.根据通风系统的可靠性要求进行选型,确保通风机能够长时间、高效稳定地工作。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求进行选型,选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
二、通风机选型设计要求1.根据矿井的规模,确定通风机的风量要求。
通风机的风量应该能够满足矿井中煤矿的产量和工人的数量,确保矿井中的氧气供应充足。
2.根据矿井的阻力特点,确定通风机的压力要求。
通风机的压力应该能够克服矿井中的阻力,保持通风系统中的适当风速,确保有害气体能够被及时排除。
3.根据通风机的可靠性要求,确定通风机的工作寿命和可靠性。
通风机应该能够长时间、高效稳定地工作,确保矿井的正常生产和工人的安全。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求,确定通风机的技术参数。
通风机应该具备节能、环保和安全等方面的特点,选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
三、通风机选型设计过程1.根据矿井的风量要求,通过测量和计算等方法确定通风机的风量。
根据矿井的产量和人数等统计数据,计算出矿井的风量需求,并选择符合要求的通风机。
2.根据矿井的阻力特点,通过测量和计算等方法确定通风机的压力。
通过测量矿井中的阻力参数,计算出通风系统的总阻力,并选择能够克服该阻力的通风机。
3.根据通风机的可靠性要求,选择具有较长工作寿命和良好可靠性的通风机。
根据生产经验和设备性能等方面的数据,评估通风机的可靠性,并选择适当的通风机。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求,选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
矿井通风设计第一节矿井通风系统的确定一、选择矿井通风系统的原则和基本要求(1)每个矿井至少有二个通向地面的安全出口,井下每个水平到上一水平和每个采区至少有二个出口,并和通向地面的出口相连通。
(2)进风井口要避免污风尘土、炼焦气体、矸石、燃烧气体等侵入,回风井的设置地点必须在稳定的地质层且便于防洪的位置。
(3)箕斗井一般不作为进风井或回风井,皮带斜井部的兼作回风井,如果斜井的风速不超过4m/s,有可靠的降尘措施,保证粉尘浓度符合卫生标准,皮带斜巷可兼作进风井。
(4)所有矿井都要采用机械通风,主要通风机必须安装在地面。
(5)不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个通风系统,若有几个出风井,则自采区流动到各个出风井的风流需要保证独立;各工作面的回风进入采区回风道之前,各工作面的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通;下水平的回风风流和上水平的进风风流必须严格隔开。
在条件允许时,要尽量使进风井风量早分开。
(6)次用多台主通风机通风时,为了保证联合运转的稳定性,主进风道的断面不宜过小,尽可能减少公共风路、风阻。
(7)要充分注意降低通风费用,尽可能少用通风构筑物,同时重视降低基建费用。
(8)要符合采区通风和掘进通风的若干要求,要满足防止瓦斯、火、煤尘和水对矿井通风系统的特殊要求。
二、矿井通风方式的选择新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角式和分区域式中选择并进行技术经济的比较。
下面对这几种通风方式的特点及优缺点适用条件列表比较,见表4-1-1。
方案一:中央并列式主斜井、副斜井都位于井田上部边界,主、副井进风,斜井回风。
方案二:两翼对角式进风井位于井田的中央,回风井设在井田两翼的上部边界。
表4-1-1通风方式比较.通过上述方案的比较,本井田只能考虑中央并列式通风。
但考虑到井田走向长的缘故,提出了两种通风方案。
即甲方案:采用中央并列式,乙方案:采用两翼对角式。
甲乙两种方案对比(1)通风方式对比1)甲方案该方案采用中央并列式,抽出式通风,副斜井作为辅助进风井,主斜井主进风;回风斜井回风。
采矿工程毕业设计——矿井通风设计指导书第一章矿井概况第一节井田概况一、地理概况: 1.交通位置;2. 自然地理地形;3. 气象及地震情况;4.主要自然灾害。
二、井田开发概况:井田范围、走向长、倾斜长、上下标高;矿井的开发历史;相邻井田(矿区)的情况。
三、地质构造: 井田内的断层、摺曲、陷落柱、火成岩浸入等构造情况及对开采的影响。
四、地层:地层年代及地层特征;含煤地层。
五、煤层(附煤层特征表):井田内可采煤层的层数、厚度、间距、倾角、走向、倾向及煤层变化情况;煤层内夹石及火成岩浸入情况;煤层顶底板岩石性质、厚度、稳定性及对采掘的影响;煤的硬度、容重。
六、煤质:井田内所含煤层煤质的技术指标情况,包括水分、灰分、挥发分、全硫、发热量。
七、水文地质: 井田内主要含水层的岩性、厚度;隔水层的岩性、厚度及隔水性质;断层的导水性及断层防水煤柱;其它构造对水文地质影响情况;工作面涌水的主要来源,涌水量;矿井充水因素分析。
八、其它开采技术条件:瓦斯涌出量,煤层自燃倾向性及自然发火期;煤尘爆炸危险性;地温等。
第二节矿井生产概况一、井田开拓开采1、井田境界、储量、设计能力及服务年限。
2、井田开拓:(1)开拓方式、井筒个数、位置、用途、断面尺寸、装备等情况。
(2)矿井水平划分,采区(盘区)划分,大巷位置、数量、断面尺寸、用途等情况。
(3)井底车场形式。
(4)井下主要机电硐室、火药库、消防材料库等布置情况。
3、井下开采(1)采区内采煤工作面数量、位置、采煤方法及工艺、支护形式和主要机电设备。
(2)开拓、掘进工作面数量、位置、掘进方法及工艺、主要机电设备。
(附:生产采区内主要机械设备一览表)。
二、矿井提升运输、通风、排水、压气设备1、提升设备(1)主井:主井的技术参数、支护形式;提升运输方式、提升运输设备的型号、数量、功率等情况。
(2)副井:副井的技术参数、支护形式;提升运输方式、提升运输设备的型号、数量、功率等情况。
(3)其他井筒:行人井(辅助运输井)的技术参数、支护形式;提升运输方式、提升运输设备的型号、数量、功率等情况。
矿井主要通风机选型设计指导书河南理工大学机械系2004.8矿井主要通风机选型设计矿井主要通风机是煤矿生产中的重要固定设备,它担负着向井下输送新鲜空气、排除有害有毒气体、创造良好生产环境,确保矿井安全生产的重任。
选型设计当否,对保证矿井正常通风,确保矿井安全生产,具有决定性意义。
选型设计的主要任务,就是根据给定的原始资料,在已有的风机系列产品中,选择适合矿井需要的风机类别及型号,以及与之配套的电动机。
主通风机功率大,耗能多,除要求其可靠之外,还应有较高的经济性。
选型设计必须遵守《煤矿安全规程》(简称“规程”)和《煤矿工业设计规范》(简称“规范”)的有关规定。
第一节、必备资料和设计步骤一、必备资料选型设计时必须具备的原始资料有:1.矿井通风方式及通风系统图;2.各时期的通风量及负压的变化;3.矿井沼气等级;4.矿井供电电压;5.矿井年产量及服务年限;6.当地气候条件;7.其它相关资料。
二、设计步骤选型设计时,可以参考如下步骤,进行各方案计算;1.计算通风机必须产生的风量和负压;2.选择通风机的类型和型号;3.求实际工况点及工况参数;4.计算电动机的必须容量并选择电动机;5.计算耗电量;6.筛选并确定方案。
第二节选型设计的预备知识一、《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》的有关重要规定。
1.在一个井筒中应尽量采用单一风机工作制(仅用一台风机工作),确有困难时,采用两台并联,最好是采用同类型同型号的风机。
这是因为:通风机串、并联运行时,若设计不当或原始资料不准确、或井下实际条件发生较大变化时,容易出现不稳定工况。
2.选择的风机应能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。
负压变化较大时,可考虑分期选配电机,大型风机可分3~4期考虑,但初装电机的使用年限不宜少于10年。
3.选用轴流风机时,在最大负压和风量时,用的叶片安装角应比最大安装角小5°(如2K60风机,αm ox=45°,选型设计时最多只能用到40°)。
选用离心风机时,用的转速应比最大转速小10%,以留有余量。
4.选择的风机应有足够的调节范围,以满足使用年限内,工况不超出工业利用区的要求。
工业利用区是指风机工况点合理的工作范围,合理的工作范围是指:○1从经济角度考虑,不论初期和末期,风机工况点的效率都必须大于70%;○2从安全角度考虑,风机使用的静压必须小于风机所能产生的最大静压的90%。
5.要优先选用效率高、高效区宽的风机,对风量风压变化大的矿井,进行方案比较时,应把风机可调性作为主要因素考虑。
6.为简化供电系统,避免中间变化,当电动机功率较大时,应优先选用高压电动机。
二、矿井常用通风机的种类及性能范围矿井常用通风机的种类及性能范围见下表:型号含义:G A F 25B D K 618(65)-8-№282 K 60 - 4 -№24G 4 - 73 - 11 №28 DK 4 -73 - 01 №32三.选型设计注意事项1.应优先选用轴流式风机,这是因为轴流式风机具有以下优点:①调节方便:改变叶片的安装角度即可改变风机的风量和风压;②体积小,结构紧凑;③可反转反风,不必设置反风道,可减少基建费用。
2.应根据已有的特性曲线进行选择。
3.课程设计说明书中必须附特性曲线。
第三节选型设计的具体内容一、原始资料1.通风系统:中央边界式(进风井位于井田中央,出风井位于井田上部边界)。
2.通风方式:抽出式。
3.矿井所需风量Q:(见原始资料附页)。
4.矿井通风阻力h:初期(投产时)最小负压:h mm (见原始资料附页)。
末期(达产时)最大负压:h mox (见原始资料附页)。
5.沼气等级:低诏气矿井。
6.供电电压:6000V.(或1140V、660V、380V)。
7.服务年限:50年。
8.进出风井口标高基本相同,自然风压忽略不计。
9.风井不作提升之用。
二、计算风源必须产生的风量和负压原始资料仅提供矿井通风的风量和负压,并不包括通风设备中风源以外的风道及装置漏风和阻力损失。
因此,应求出风源必须产生的风量和负压。
1.风源必须产生的风量风源必须产生的风量按下式计算: Q y =KQ(m 3/s)式中:Q -矿井所需风量(即原始资料提供的风量)(m 3/s )K -设备漏风系数。
依《规范》第2-113条的规定: 当风井不作提升用途时,K =1.1~1.15;兼作箕斗井时,K =1.15~1.20;罐笼时,K =1.25~130。
2.风源必须产生的负压风机制造厂提供轴流风机的同时,一般都随机提供扩散器;而离心风机则不带扩散器。
各制造厂提供的特性曲线也不统一,对于轴流风机装置,通常提供的是静压特性;对于离心式风机,通常提供的是风机的全压特性。
因此,在进行选型设计时,应根据已知风源的不同特性,选用不同的计算方法。
当已知风源静压特性的情况下,应计算风源必须产生的静压,其计算公式如下:在通风容易时期:H ′y.st =h min +∑'∆h (Pa ) 在通风困难时期:H ″y.st =h max +∑"∆h (Pa )当已知风源的全压特性时,应计算风源必须产生的全压,其计算公式如下:在通风容易时期:H ′y =h min +∑'∆h +(22kFρ)Q 2y (Pa)在困难容易时期:H ″y =h max +∑"∆h +(22k F ρ)Q 2y (Pa)式中:h min 和h max -通风容易时期和通风困难时期矿井负压(Pa );∑'∆h 和∑"∆h -通风设备中,除风源以外的风道和辅助装置中风压损失。
其值随风道和辅助装置的类型、流型、尺寸及工况的不同而改变。
作为估计,可取100~200Pa ,当工况流量接近风机工业利用区最大风量时取小值,反之取较大值。
若设备中有消音器,另加50~80a ; (22kF P )Q 2y -扩散器出口动压损失。
(Pa ); F K -扩散器出口截面积(m 2);ρ-气流密度(kg/m 3)。
三、选择风机选择风机有两种方法。
其一,利用风源类型特性选择;其二,利用风源个别特性选择。
目前,各风机厂家均提供有风源的个别特性曲线,故在风机选型时,广泛应用第二种方法。
下面仅对第二种方法予以介绍。
因新型矿井均选用轴流式风机,故仅介绍轴流式风机的选型方法。
利用风源个别特性进行选型时,仅需根据前面计算的设计工况 K ′(Q y , H ′y .st )和K ″(Q y , H ″y .st )直接在特性曲线中查找即可。
查找时,必须遵循以下两条原则:①两个设计工况点K ′(通风容易时期的工况点)和K ″(通风困难时期的工况点)均应落在工业利用区内,即效率≥70%,通风困难时期的最大静压H ″y st 应小于风源装置最大静压H y st max 的90%;②通风困难时期使用的叶片安装角应比叶片的最大安装角大 3°~5°。
风机的个体特性曲线很多,应根据上述二条原则耐心查找,找出效率最高、最合适的风机。
为进行方案比较、选取最佳方案,应选择2~3种风机。
四、求实际工况点及工况参数实际工况点为等效网路静压特性曲线与风机装置静压特性曲线的交点。
风机装置静压特性曲线是风机厂家提供的特性曲线,是已知曲线。
等效网路静压特性曲线是根据矿井的通风参数需要求作的曲线,求作方法如下:1.计算等效网路静压阻力系数R R=y sty Q H .式中: H y.st -矿井负压,在两曲线的交点处,等于风源必须产生的静压(Pa );Q y -网路风量,在两曲线的交点处,等于风源必须产生的风量(m 3/s )。
将通风容易时期和通风困难时期的静压和风量分别代入,即可得出不同时期的等效网路阻力系数R′和R″。
2.求等效网路静压特性方程等效网路静压特性方程如下:(Pa);通风容易时期:h′=R′Q2Y通风困难时期:h″=R″Q2(Pa)。
y3.作等效网路静压特性曲线以适当的Q y值分别代入上二式,求出等效网路静压特性曲线上各坐标的参数,然后求点描迹,即可求出通风容易时期和通风困难时期的等效网路静压特性曲线。
该两条曲线与风机静压特性曲的交点,即为实际工况点,该点所对应的参数即为实际工况点参数。
通风机选型正确,工况点应位于工业利用区内。
五、确定调节方法对轴流式通风机,均采用改变叶片安装角度的方法对工况进行调节。
初期安装角运行一定时期后,随着井下巷道的延伸,通风阻力会逐渐增大,风量会逐渐减小,当风量减小到不能满足通风要求时,就必须将风机叶片的角度向大一挡的方向调整。
如BDK系列,初期安装角若为“0”度,则应调至“+3°”,对2K60系列,初期安装角若为25°,则应调至30°。
六、选择电动机在通风容易时期和通风困难时期,电动机必须输出的功率分别为:通风容易时期:N ′=c st y st y y H Q ηη''..1000.(kW ) 通风困难时期:N ″=cst y sty y H Q ηη"".1000..(kW ) 式中:η′y.st 和η″y.st -通风容易时期和通风困难时期的风机效率;ηc -电机与风机之间的传动效率;BKD 系列为直接传动,ηc =1;其余系列均为联轴器传动. ηc =0.98。
在根据各时期必须输出的功率,决定电机容量时,应考虑到由于矿井网路特性不够精确,所需功率有可能不足的情况,增加10~20%的备用量。
除此之外,还应考虑由于电机负载小,对功率因数(cos φ)的不良影响。
若采用同步电动机,则应按同步电机服务年限内最大功率选择,以改善功率因数。
假若通风困难时期发生在电机服务年限内,则电机功率为N d =(1.1~1.2)N ″。
采用感应电动机时,若通风困难时期发生在电机服务年限内,而 N ′对N ″之比大于0.6时,也可以选用一台功率为N d =(1.1~1.2)N ″电机。
若N ′对V ″之比小于0.6,为了减少由于负载小而产生的对功率因数不利的影响,可以考虑选用两台,后期采用N d =(1.1~1.2)N ″,前期采用N d =(1.1~1.2)"·'N N 的电机。
据《煤矿安全手册》第一篇“矿井通风安全”的推荐:N<200kW 时,宜选用低压鼠笼式(JS 系列)电动机;N>250kW 时,宜选用高压鼠笼式(JS 系列)电动机;N>400kW 时,可选用同步电动机;当可以用高压电动机时,应优先选用高压电动机;当风机有调速要求时,宜选用绕线式(JR 系列)异步电动机。
七.平均年电耗由于通风网路阻力系数随着开采工作的推移而变化,工况点和电耗也随之而变。
因此,难以非常精确地计算能耗。