【矿井通风系统的设计计算案例6500字】

矿井通风系统的设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u25733矿井通风系统的设计计算案例 局部阻力该矿井为新建矿井，井巷局部阻力按井巷摩擦阻力的10%计算。前期：Hj=0.1×Hf=157.87后期：Hj=0.1×Hf=204.221.4.4矿井等积孔计算等积孔就是用一个与井巷或矿井风阻值相当的理想空的面积值（m2）来衡量井巷或矿井通风难易程度的抽象概念。它是反映井巷或矿井通风阻力和风量依存关系的数值。等积孔愈大，表示其通风愈容易；反之表示通风愈困难。矿井按等积孔分类见表3-13表3-13矿井通风阻力等级分类表等积孔风阻（N·s2/m8）矿井通风阻力等级矿井通风难易程度评价小于1大于1.416大阻力矿井难1～21.416～0.354中阻力矿井中大于2小于0.354小阻力矿井易风阻及等积孔计算：风阻：R=Hf/Q2等积孔：A=1.19/R0.5式中：R——矿井的风阻，N·s2/m8；Hf——矿井通风阻力，Pa；Q——矿井风量，m³/s；A——矿井的等积孔，m2。矿井前后期的风阻及等积孔计算结果见表3-14。表3-14矿井等积孔统计表时期阻力（Pa）风量（m³/s）风阻（N·s2/m8）等积孔（m2）前期1578.77170.830.26542.24后期2042.22177.80.27122.19将计算的矿井等积孔与矿井通风阻力等级分类表比较。由比较：在前后期，全矿井属于通风容易矿井。1.5选择矿井通风设备1.5.1计算机风机的工作风量Qf=K×Qm式中：Qf─主要通风机的工作风量m³/sQm——矿井需风量K——漏风损失系数（1.051.10），风井不做提升设备时取1.05。则通风机的工作风量为前期Qf=1.05×170.83=179.37m³/s后期Qf=1.05×177.8=186.69m³/s1.5.2计算风机的工作风压根据通风机厂提供的风机特性曲线的类别，计算风机的相应工作风压。计算抽出式通风轴流式风机的静压：hfs=hrm+hat±hn式中：hfs 抽出式通风方式轴流式通风机的静压，mmH2O；hrm 矿井通风时期的总阻力，mmH2O；hat 通风机附属装置的阻力，取20mmH2O；hn自然风压值，自然风压均为10mmH2O根据上述计算公式，计算风井的工作风压分别为：风井前期：hfs=hrm+hat－hn=1578.77+(20+10)×9.81=1871.07Pa后期：hfs=hrm+hat＋hn=2042.22+(20-10)×9.81=2122.32Pa初选风机计算可得两通风机的工况点：前期：M(Qf=179.37m³/s，hfs=1871.07Pa)后期：N(Qf=186.69m³/s，hfs=2122.32Pa)根据所求得的工况点值，风机初步选择1K58No.24型n=1000r/min的通风机。通风机的工作风阻计算如下：前期：R1=H/Q2=0.0582N﹒s2/m8后期：R2=H/Q2=0.0609N﹒s2/m81.5.3选择主要电动机根据最后选择扇风机实际工作点，（Hf，Qf，ηf）。按下式计算所配电动机的功率。N=Kw×Hf×Qf/(1000×ηf×ηw)式中：N——配备电动机的功率KWHf——通风机实际工作风压PaQf——通风机实际工作风量m³/sηf——通风机实际工作效率ηw——传动效率，一般取0.95Kw电动机容量备用系数，一般取1.1—1.2，本设计取1.15。则风井风机电动机：Nmin=1.15×179.37×1837.07/(1000×0.75×0.95)=517.97KWNmax=1.15×186.69×2122.32/(1000×0.75×0.95)=666.62KWNmin/Nmax=517.97/666.62=0.77>0.6所以选用一台电动机，电功率为Ne=Nmax×Kw/（ηeηw）=666.62×1.15/(0.92×0.95)=877.131KW1.5.4选择通风机为了使通风机安全经济的运转，它在整个服务期内的工况点必须在合理的范围之内。从经济的角度出发，通风机的运转功率不应低于60%；从安全的方面来考虑，其工况点必须位于驼峰的右下侧，单调下降的直线段上。由于轴流式通风机的性能曲线存在马鞍形区段，为了防止矿井风阻偶尔增加等原因，使工况点进入不稳定区，一般限定实际工作风压不得超过最高风压90%。因此，由表3-14可见，1K58No.24型和1K58No.27比较合适。在考虑电耗大小、效率和使用余量方面考虑，1K58No.27型风机是在所找到的资料里符合矿井需求的最佳风机，故本设计矿井选择1K58No.27型风机。1K58No.24、及1K58No.27型风机曲线和工况点如下：由工况点和性能曲线可得，前期通风机安装角度为35°，后期通风机安装角度为40°。1.6矿井通风费用概算吨煤通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机年电费之和除以年产量，用下式计算：Ce=(E+EA)×D/T元/吨（4-56）式中： Ce——吨煤通风电费，元/吨；E——主要通风机年耗电量，Kw·h；EA——辅助通风机和局部通风机年耗电量，Kw·h；D——电价，元/Kw·h，取1.0--1.4元/Kw·h，本设计取1.2；T——年产量，吨，本设计年产量为400万吨。1.主要通风机年耗电量计算：当通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，按下式计算：E=365×24×Nemax/(Ke×ηv×ηw)Kw·h（4-57）选两台电动机时，按下式计算：E=4380×（Nemax+Nemin）/(Ke×ηv×ηw)Kw·h（4-58）式中：Nemax、Nemin——配备电动机的功率KwKe——电动机容量备用系数，取1.10-1.15，本设计取1.15；ηv——变压器效率，取0.93-0.97,本设计取0.95；ηw——电缆输电效率，取0.90-0.95本设计取0.92。本设计选用一台电动机，所以主要通风机年耗电量为：E=4380×（Nemax+Nemin）/(Ke×ηv×ηw)Kw·h=4558231.01Kw·h2.局扇年耗电量计算EA=365×24×n×N （4-59）式中：EA——辅助通风机和局部通风机年耗电量，Kw·h；n——辅助通风机和局部通风机个数；N——局部通风机配备电动机的功率Kw，根据局扇风量计算；前期：5个掘进头用风，需5组局部通风机，其中JBT-61（14Kw）型4组，JBT-51（5.5Kw）型2组。后期：5个掘进头用风，需5组局部通风机，JBT-61（14K