通风设备的选型计算

第十章通风设备的选型计算 第一节选型设计的任务和原始资料 第二节轴流式通风机的选型设计 第三节离心式通风机选型设计 本章小结 第一节选型设计的任务和原始资料 一 选型设计的任务和要求 一 选型设计的任务1 选择通风机 2 通风机初 末期运行工况确定与验算 3 确定通风机性能调节方法 4 选择通风机的拖动电动机 5 进行通风设备运行经济性核算 6 设计方案的技术经济性论证 7 选择通风机的电气控制设备 8 通风机附属设备的设计 1 反风装置 2 消音器 3 扩散器 5 防爆门 6 控制风门及其启 闭绞车9 确定设备组合方案 10 通风机房机电设备布置要求及简图 二 选型设计的要求 1 主要通风系统必须装置两套同等能力的通风机 包括电动机 其中一套工作 一套备用 备用通风机必须能在lOmin内开动 2 在一个井筒中应尽量采用单一通风机工作制 如因规格限制 设备供应困难 或在所需风量较大 网路阻力较小的矿井 可考虑两台同等能力的通风机 包括电动机 并联运转 另备用一台相同规格的通风机 但必须校验通风机工作的稳定性 并作出并联运转的特性曲线 3 所选通风机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 二 选型设计的要求 4 所选用的通风机在整个服务年限内 不但能供给矿井所需风量 还应使其在较高效率下经济运转 并有一定的余量 轴流式通风机在最大设计负压和风量时 叶片安装角一般至少比允许范围小 离心式通风机的设计转速一般应小于允许最大转速的90 5 通风设备 包括风道 风门 的漏风损失 当风井不作提升用途时 按需风量的10 15 计算 以箕斗井回风时 按15 20 计算 以罐笼井回风时 按25 30 计算 通风设备各部阻力之和一般取100 200Pa 采用无风机式空气加热装置时 应计入该装置的负压损失 轴流式通风机采用消声装置后 应将风阻值增加50 80Pa 6 电动机的备用能力依轴功率的大小而异 当轴功率在150kw以下时 宜采用1 2倍计 当轴功率在150kW以上时 宜采用1 1倍计 在计算电动机容量时 还需计入机械传动效率 2K60型通风机例外 当用联轴器直联时 0 98 0 95 二 选型设计的要求 用三角皮带传动时 1 矿井沼气等级 2 矿井年产量 3 当地全年气候温度概况 是否需要加装空气加热装置 4 矿井通风系统 5 井通风机工作方式 压入式 抽出式 6 矿井各通风井初 末期所需风量和风压 7 矿井供电电压等级及电价 8 可供选择的机电设备产品样本 9 预定安装通风机的井口地面情况 10 矿井其它特殊要求 三 选型设计必须原始资料 一 中央式通风系统中通风机的选型设计 1 通风机必须提供的风量的估算 Q K 式中k 通风设备的漏风系数 当风井不作提升井时 k 1 1 1 15 兼作箕斗提升井时 k 1 15 1 20 兼作罐笼提升井时 k 1 25 1 30 2 通风机必须提供的风压估算 轴流式通风机必须产生的静压为 第二节轴流式通风机的选型设计 3 预选通风机 从通风机产品样本中预选出较为合适的通风机 如同时有几种通风机都能满足要求 则应作方案比较 4 确定通风机的工况点 末期 初期 5 功率的计算 1 在开采初期和末期 通风机的轴功率为 初期 末期 2 在开采初期和末期 电动机的输出功率为 初期 末期 3 电动机容量的确定 1 1 1 2 初期 末期 1 1 1 2 6 年电耗量的计算 通风机的平均年电耗按下式计算 7 吨煤通风电耗量计算 二 两翼对角系统中通风机的选型设计 1 选择通风机 1 计算通风机必须提供的风量 2 算通风机必须提供的风压 初期 末期 通风网路特性方程 公用段 支路初期 末期 支路初期 末期 通风网路特性方程初期 末期 3 确定通风机的运行工况 1 同一坐标系下分别绘制两通风机初 末期特性曲线 2 网路持性曲线按初 末期分别绘制于通风机初 末期特性曲线图 3 按两翼系统中通风机工况点确定方法求出该系统中风机初 末期工况 4 记录相关工况参数 5选择电动机 1 计算矿井开采初 末期通风机的轴功率 风井初期 风井初期 末期 末期 2 计算矿井开采初 末期拖动电动机的轴功率 风井初期 风井初期 末期 末期 2 计算矿井开采初 末期拖动电动机的轴功率 风井初期 末期 风井初期 末期 1 择电动机型号 按末期功率选择电动机 否则按下式计算结果选择电动机 根据上述计算的功率 及矿井供电电压等级 风机要求转速 性能调节特点 查电动机产品样本 选择合适的电动机 优先选择同步电动机 其次鼠笼电动机 绕线机 当 时 通风机运转经济性校核 风井 风井 矿井通风总电耗 年通风平均电耗 吨煤通风电耗 7 设计方案论证 2 经济性 1 技术合理性 第三节离心式通风机选型设计 按类型特性曲线选择离心式通风机1 通风机风量的估算若已知矿井所需风量Qk 则通风机应产生的风量按公式计算 即 2 通风机风压的估算 因国产离心式通风机 制造厂不供应扩散器 且产品样本上提供的是全压特性曲线 所以在选型设计中应作出扩散器设计 同时考虑增设扩散器后的损失 因此 离心式通风机必须产生的最大全压和最小全压为 一个设计合理的离心式通风机的扩散器 其阻力损失入一般不大于通风机全压的10 根据1 1 和 可初步确定通风机的类型和机号 找出该通风机的出口面积 即扩散器的入口面积 然后按下式计算出扩散器的阻力损失 1 1 3 确定叶轮的外圆周速度 通风机叶轮的外圆周速度为 4 确定通风机叶轮直径 通风机叶轮的直径为 由上式计算得到叶轮直径后 再按通风机性能规格表选取标准通风机的叶轮直径D 但必须注意所选的通风机应与前面预选的机号一致 如不一致 则通风机的出口面积S与前述不同 因而使通风机的出口速度和扩散器的损失均有所变化 5 确定通风机的工况点 由于使用的是通风机的类型特性曲线 故需先求得无因次网路特性曲线 然后才能求得工况点 同理 6 通风机转速的计算 所求得的叶轮外圆周速度 应小于所选通风机最大允许速度 的0 9倍 7 功率的计算 B点 对应于工况点A和B的通风机轴功率分别为 A点 对应于末期工况点A和初期工况点B的电动机输出功率分别为 B点 A点 8 年电耗量的计算 9 吨煤通风电耗量计算 通风机的