矿用对旋轴流式通风机结构设计（全套含CAD图纸）
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实习总结专业机械制造及其自动化定向性质学年班级姓名学号指导教师姓名实习起止日期机械工程学院大学的最后一个学期，我们开始了最后一次实习，此次实习主要目的是为毕业设计做准备，我们根据自己的题目不同，分别到不同的企业和单位参观了解，增长见识，开拓眼界我去的是鹤岗矿务局，通过此次实习，收获很多，重点了解的是煤矿通风机结构设计部分。煤矿井工生产是地下作业，自然条件比较复杂。地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有毒有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。同时，由于地热作用，人体和机械的散热、水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著提高，造成不良的气候条件。因此，对矿井必须进行通风通风机是依赖输入的机械能，进步气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。通风机广泛用于工厂、矿井、地道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的透风、排尘和冷却；锅炉和产业炉窑的透风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和透风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是因为气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。通风机已有悠久的历史。中国在公元前很多年就已制造出简朴的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心透风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心透风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40左右，主要用于矿山透风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心透风机，结构已比较完善了。1892年法国研制成横畅通流畅风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心透风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴畅通流畅风机已应用于矿井透风和冶金产业的鼓风，但其压力仅为100300帕，效率仅为1525，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。1935年，德国首先采用轴流等压通风机为锅炉透风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴畅通流畅风机；旋轴畅通流畅风机、子午加速轴畅通流畅风机、斜畅通流畅风机和横畅通流畅风机也都获得了发展矿井通风的基本任务是（1）供给井下人员足够的新鲜空气，煤矿安全规程规定，每人每分钟供应空气量不得少于4M3；（2）把有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排除矿井（3）保证井下有适宜的气候条件（及适宜的湿度与温度），以利于工人劳动和机器的运转。使矿井上下空气交流的方法有两种，即自然通风和机械通风。矿井通风方式，分为抽出式通风和压入式通风两种。机械通风所用的机械称为通风机，按其服务范围可以分为三种1主要通风机（简称主扇），主要用于全矿井或矿井的一翼（部分）；2辅助通风机（简称辅扇），主要服务于矿井网络的某一分支（如采区或工作面），以帮助主要通风机供风以保证该分支的风量；3局部通风机（简称局扇），主要用于独头掘进的井巷等局部地区通风。轴流通风机级本体效率高，但噪声和出口速度大；动能占全压的3050。因此，必须安装扩散筒塔及消声器来回收动能及降低噪声，所以对装置风机即有集流器、扩散筒塔及消声器等器件效率影响极大。轴流式通风机的损失包括气流在进入叶轮前由于通风机部件而产生的损失，如通风机集流器和流线型罩子时的摩擦和收缩，以及前导器流道中的摩擦和损失等；气流在叶轮中由于翼型阻力和在叶片与外壳间的缝隙处所产生的损失气流由叶轮脱出时，由于气流旋绕而造成的损失；在叶轮之后的流通部件中，气流改变方向和能量转换的损失传动时的机械损失由于大量通风机应用于工厂、矿井、隧道等的通风和排尘等，所以风机的叶轮和机壳都有不同程度的磨损，在一些地方直接影响到生产的顺利进行，因此对通风机的耐磨性能有着很高的要求。目前常用的耐磨处理有堆焊，喷涂，喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，可以相对延长通风机的使用寿命。近几年我国从国外引进一种有效的耐磨处理方法，就是在叶轮或蜗壳便面粘贴或者镶嵌耐磨陶瓷，由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高分机的耐磨性能。并且粘贴了耐磨陶瓷片的通风机维护方便，所以在我国相关行业得到了广泛的推广应用。对于煤矿的局部通风机还有很多种比如说在二级轴流风机中，常用的级型式有RR（叶轮级叶轮级）的对旋轴流风机、RSRS级（叶轮级中导流级叶轮级后导流级）、以及PRSRS前导流级叶轮级中导流级叶轮级后导流级。考虑到掘进段工作空间相对狭小，所以本设计采用RSRS级，可以减少风机的轴向尺寸。图单级轴流风机结构煤矿地面的主通风机作为井上的主通风机那是矿井生产必不可少的。它为井下提供空气流动的动力，他的作用就是为井下提供新鲜的空气为工人的呼吸和提供一个良好的工作环境。目前在七台河的大小矿井上作为主扇的通风机主要是対旋式的轴流的通风机。主通风机你能够为井下提供新鲜的空气并能满足井下生产的需要。但是空气也是一种流体由于动力的路线的问题不能到达任何的地方，比如在宗采的的工作面上由于煤中的瓦斯释放出来程度不一样有的地方瓦斯的浓度就比较高，还要在开凿新的巷道上由于是一个盲洞靠主扇的动力是无法满足进行开凿工作的工人对空气的需要的，因此在这些地方就需要局部通风机的工作。局部通风机是安装在主巷的巷道之中与主通风机属于间接地串联。在煤矿掘进中，常用局部通风机局扇给巷道通风，局扇的噪声是掘进中的主要噪声源，其入口和机壳周围的噪声达95DBA以上，高的噪声不仅影响工人的健康，而且常掩蔽井下安全警报信号造成事故，所以对局扇的降噪声研究具有十分重要意义。本文在局扇噪声产生的机理基础上，综述从噪声源和传播途径上控制局扇噪声的方法。局扇工作时所产生的噪声，包括空气动力性噪声和机械性噪声两大部分，其中空气动力性噪声的强度较大，是风机噪声的主要成分。空气动力性噪声按产生机理可分成旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由旋转的叶片周期地打击空气质点引起空气的压力脉动所产生的。其频率就是叶片每秒钟打击空气质点的次数，因此与叶片数和转速有关。旋转噪声的强度大致与圆周速度的56次方成比例。当圆周速度增大一倍时，声压级将增加1015分贝。涡流噪声是风机旋转时，高速气流在叶片界面和叶顶间隙处分离时产生的涡流分离使气体产生的压缩和稀疏，以声波的形式传播所形成的。其频率取决于叶片与气流的相对速度。因叶片各截面上的圆周速度随半径大小而变化，气流绕过叶片时各点相对速度必然亦不一样，同时叶片各点厚度也不同。故从圆心到最大半径速度呈连续变化。因此风扇旋转所产生的涡流噪声呈明显的连续谱。涡流噪声的强度与气流的8次方成比例。局扇的空动噪声就是旋转噪声与涡流噪声相互叠加的结果。局扇的机械噪声主要有驱动电机的电磁声和机壳辐射噪声。要对局扇的噪声进行有效控制，首先应控制其噪声源，然而，对于转速高大2900RMIN，噪声高达95DBA以上的局扇，要使噪声降小于85DBA以下，确实很难。因此还必须再考虑从传播路径上来控制噪声。由于局扇噪声的辐射部位主要是进、出气口和机壳。因此，在传播路径上对局扇实施噪声控制时，应同时考虑进、出气口和机壳的辐射。预防从局扇气动噪声产生机理可知，合理的气动设计是获得低气动噪声最根本的方法，通流部件结构参数的合理选择配匹不但可获得高的效率，而且相应的噪声水平也低。因此，在局扇的降噪设计和改造中主要应考虑以下几方面1动叶与静叶数合理配匹。对动叶前后有静叶的局扇而言，动叶与静叶数合理配匹可有效降低其互干扰噪声，动叶与静叶叶片数的选择原则为动叶数Z为偶数时，静叶数取Z一1；动叶数Z为奇数时，静叶数取Z一12。2进风口元件结构的合理设计。首先，由于局扇静叶或支撑的后缘的轴向距离很短，且静叶或支撑位于高速流端面上。因此，从静叶或支撑尾部脱落下来的强度较大的涡流尾迹直接与动叶发生相互干扰作用，将导致局扇旋转噪声的增加，静叶或支撑尾流的存在还破坏了叶轮进风口流场的均匀性，这将导致局扇的宽频涡流噪声增加。采用减少导流体支撑数，将支撑布置在喇叭口的进风口端面上，并增大局扇进风口部件的轴向尺寸，可使支撑位于气流速度不大的位置，使支撑尾部脱落下来的涡流至动叶前缘时已基本衰减。其次，集流器的圆弧半径太小，使气流进入集流器时不能均匀加速，不均匀的进风口流场不但流动阻力增加，而且会使局扇的噪声提高。若采用两段圆弧构成的喇叭口，增大集流器的圆弧半径，并适当改变整流罩的锥度，可使气流在集流器和整流罩之间均匀加速。3减少动叶叶尖与机壳间的间隙。由于动叶叶尖与机壳间的间隙的存在，使动叶吸力面与压力面之间产生压差流动二次流，它形成叶尖涡流并产生澡流噪声。减小叶尖与机壳间的间隙，可使分离的涡流在叶尖处产生的力波动和间隙回流减弱，同时使作用于随后叶片的干扰力减弱，从而降低噪声。4合理的动叶与静叶间的轴向间距。在局扇运行时，气流与叶片作相对运动时，叶片后缘的气流尾迹中，速度及压力均小于主流区，使叶栅后的气流速度与压力成一定的关系。通过上述的方法可以降低风机的噪音这是局部通风机进行改进的方面之一，这样可以为井下工人的开采活动提供一个良好的工作环境同时降低井下的噪音为指挥工作提供便利的条件，因为噪声的原因连在井下说话都是一件费事的活动。如果噪声的问题得到一定的控制对于工人还是领导都是一件很好的事，也避免了工人在听取领导的指挥时由于没有听清楚而造操作的失误。再者噪音的降低的同时降低了通风机的振动，为风机的安全工作提供了一个良好基础。再者通风机也是一台耗电的机器，为了节约能源国家已经规定厂家生产的通风机的效率不能低于百分之八十，因此在节约能源的方面也有一定的改进的方面之一。因为在开凿巷道的同时目前的局部通风机不论开始还是到最后，它的转速始终是不变的。如果按照最后满足工人工作的条件的话，那么局部通风机在大多数时间在做无用功，这些时候浪费了多少的电能。如果通风机有几个转速的话，在开始的时候低速的旋转。在掘进过程中随着巷道的不断地延伸通风机的转速不断地加速，这样既可以满足工作的需要而且也是一个节能的好办法。同时还会增加通风机的使用寿命，减少了通风机的维护和维修的时间。提高了井下作业的效率。通风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量，以单位时间内流经通风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在通风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指通风机的输入功率，即轴功
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