《矿井通风设备》ppt课件

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1、第八章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。二、矿井通风方法及方式1、通风方法自然通风：机械通风：（每个矿井必须采用（《规程》规定））2、主通风设备的工作方式抽出式：（我国常采用）压入式：三、通风机的工作原理通风机的分类通风机按服务范围分，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

2、流式通风机（一）离心式通风机的工作原理（二）轴流式通风机的工作原理四、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（

3、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）叶片型式（前向、径向、后向）4、实际风压特性曲线2、理论风压特性曲线（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2、离心式通风机的类型特性（1）类型特性曲线（2）类型

4、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。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

5、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”表示外缘参数，则有：在=常

6、数情况下，2、静压与动压的分配（四）轴流式通风机实际特性1、轴流式通风机的损失（1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；（2）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而形成的损失；（3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；（4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；（5）传动时的机械损失。2、实际特性曲线（图8-6、7）它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。§8—3通风机的构造及反风装置一、离心式通风机的构造及性能（一）结构离心式通风机的主要气动部件是叶轮、集流器（进风口）和外壳。叶轮组成由前盘面、后盘面和叶片组成。叶型用

7、于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风机。过去，它的叶轮叶型多采用圆弧形；现在，多采用机翼形叶片。（矿用风机多采用后向叶片，安装角一般18～75°之间，4—72和4—73模型机安装角一致，均为45°。）叶轮的叶片数目与安装角和叶轮外径对内径的比值有关，通过试验可以找到某一最佳值，4—72和4—73模型机的叶轮叶片数目均为10片。2、外壳（螺壳）风机的外壳的作用是汇集从叶轮流出的气流，并输送到外壳的出口。形状外壳的截面呈螺旋状。其螺壳的型线与其中气流要求有关。假定气流在所有径向截面中的流速保持常数，其螺壳的型线应是阿基米德螺线；若假定叶轮出口绝对速度在圆周

8、方向上的分量，即旋绕速度C2u的分布规律为C2uR=常数，则螺壳的型线为对数螺旋