矿井通风机改造毕业设计指导书

1、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3250PQ 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

2、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

3、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。.、八、-刖言第一章 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

4、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

5、过焊接方式加长叶片。1.1通风机必须产生的风量Qf KQ k1.2K 通风设备的漏风系数，因为矿井内有提升设备，所以K=1.15通风机必须产生的风压所需风压H1.3确定叶轮的外圆圆周速度式中HHmHm G4 73 11NO28D型离心式通风机在最高效率点的全压系数。由其特性曲线图查得Hm1.4确定叶轮直径4QfDuQm式中Qm G4 73 11NO28D型离心式通风机在最高效率点的风量系数。由其特性曲线图查得Qm取与叶轮直径D最接近的为标准D，故确定将其中一台G4-73-11NO28型离 心式通风机叶片通过焊接方式加长，叶轮直径增加到D。1.5确定网络无因次特性曲线方程1）确定网路无因次全压常

6、数R 虫（）2R QF（4）2）确定网路无因次特性曲线方程RQ1.6确定通风机的无因次工况点(H、Qa )。根据所选通风机的风量系数范围，取七个风量系数值代入上两式中。 分别计 算出不同时期的全压系数值。qq2H用描点作图法，在所选的离心式通风机的类型特性曲线图上，分别绘出不 同时期的网路无因次特性曲线，即得通风容易时期和通风困难时期的无因次工点1.7通风机转速的计算Ua1）不同时期的叶轮外圆速度Ha2）不同时期的转速计算nA60uAD3）通风机转速的测定根据n值，查矿山固定机械设计手册，最后确定，在通风容易时期，通风机 主轴转速采用，Dnu 60若该值u V 0.9 Uy（ Uy为G4 73

7、 11NO28D型风机叶轮的允许外圆周速度），故满足备用风量的要求。1.8通风机工况的调节由于所确定的通风机转速高于按无因次工况点所计算出的转速nA和nB，故需对工况进行调节。现拟采用闸门节流法进行调节。（1） 在通风容易时期，通风机转速n min，用闸门节流法将通风机风量调至QfD2u4Qf-D2Dn460Q查得：H、将无因次的全压系数 H换算为有因次全压值，则Hmin PU2H1.9电动机的选型1）通风机轴功率的计算QfH10002）电动机输出功率的计算Nd3）电动机的计算功率Nd 1.1Nd4）电动机的选型根据Nd确定配用电动机（额定功率为 kW）两台（一台工作，一台备用）1.10通风机

8、年平均电耗的计算W24 3651 21.11吨煤通风电耗Wdm W（kW h t）A第二章 G4-73-11NO28型离心式通风机改造方案方案二：提高离心式通风机电动机转速改造方案改造方案的核心是在原有的G4-73-11NO28型离心式通风机不改变，只是通过更换电动机来提高通风机的转速。2.1通风机必须产生的风量现在东风矿矿井延伸到二水平，所需风量为Qf ,则通风机必须产生的风量为qf kq kK 通风设备的漏风系数，因为矿井内有提升设备.所以K=1.152.2通风机必须产生的风压所需风压H2.3确定叶轮直径:原机为G4-73-11NO28型 叶轮直径为2.8米，不需要改变2.4确定网络无因次

9、特性曲线(1)确定网络无因次阻力系数(2)确定网络无因次特性曲线方程H RQ2qQ2H通风机的功况点：H、 n、 Q2.5通风机的转速计算(1)叶轮外圆速度(2)不同时期转速计算nA60ua2.82.6电动机的选型通风机轴功率的计算1000 电动机轴输出功率的计算N0电动机的计算功率Nd 1.15Nd根据Nd和n确定电动机为kw o2.7通风机年平均耗电量的计算W 24 3651 0WdmWA方案比较：方案A是方案B总年耗的%0第二章米用新型对旋轴流式通风机的改造方案方案三：采用新型高效节能的对旋式轴流通风机3.1通风机必须产生的风量和静压1 .通风机必须产生的风量由于风井内有提升设备，故取通

10、风设备的漏风系数K=1.15。根据公式(F2 1)有Q FKQ K2. 通风机必须产生的风压(1)矿井所需要的最大风压为hmax 3250Pa矿井所需要的最小风压为hmin 2100Pa若取通风设备阻力为150Pa,消音设备阻力为80Pa则通风机在通风容易时 期和困难时期必须产生的静压分别为通风容易时期Hjminhminh2100(150 80)2330Pa通风困难时期Hjmaxhmaxh3250(150 80)3480Fa3. 预选通风机根据 Hjmin 2330Pa , H jmax 3480R 和 Qf,预选两台 BD-U -8- M 28 型对旋式 轴流通风机，其中一台工作，一台备用，

11、转速n =750r / min。4 求通风网路静压特性曲线方程通风容易时期和困难时期的网路阻力常数分别为通风容易时期通风困难讨期Rj minRjmaxH j minHjmax则不同时期的网路静压特性曲线方程为 通风容易时期 HjminRjminQ2通风困难时期H jmax2 2Rj maxQ5.确定通风机的工况点根据所选通风机的风量范围，取10个风量值代入上两式中，分别计算出不 同时期的静压值，如表F 2 1所列。表F 21不同风量所对应的静压值Q /m 3/sH j m in /Pah . /Pa j m ax用描点作图法，在图 F 2 2（BD- II -8- M28, n =750r/m

12、in）上分别绘制出 不同时期的网路静压特性曲线，即得通风容易时期的工况点 M和通风困难时期 的工况点M，其工况参数分别为：M 点：Q ; H j m in ; jM 点：Q ; H jmax; j ;根据网路静压特性曲线和该轴流式通风机（BD-1 -8- M28， 特性曲线，确定M点为实际工况点，其叶片安装角分别调整为： 片安装角。，二级叶轮的叶片安装角为6.电动机的选型1）电动机的输出功率因BD-I -8- M28型通风机的效率曲线和功率曲线中已包括传动机械损失，=1通风容易时期n =750r/ min）的一级叶轮的叶所以计算电动机输出功率时，不需再考虑传动效率，即取Nd minQ H j min通风困难时期N d max1000 j cQ H j max1000 j2）电动机的计算功率按Ndmax，考虑电动机的备用系数1.15，其计算功率Nd =1.15 Nd max3）电动机的选型根据Nd和n =750r/min,又因为对旋式轴流式通风机采用两级叶轮对旋驱动结构，故要选择四台同型号同规格 YBF高压（电压为6kV）隔爆电动机，每台 功率为kW。两台工作，两台备用。7 通风机年平均