《矿井通压排设备运行与维护》学习情境2 通风设备运行与维护-习题集

学习情境2通风设备运行与维护

-：填空题

1.通风机是将，广泛应用于国民经济的各个方面。

2.矿井通风方式分为和两种。

3.与称为矿井通风系统，按进、出风井的布置

方式可分为、、o

4.通风机的种类很多，按服务范围分和;按空

气在叶轮内部的流动方向分和o

5.通风机按叶轮数目分和；根据通风机产生的

风压分、和O

6.称为风量，用表示，单位o

7.称为风压，用表示，单位o

8.通风机的转速，用表不，单位o

10.G4-73-11型离心式子通风机主要由、、、

和组成。

H.2K60型轴流式通风机的结构图，主要由、、、

和等组成。

12.2K60型轴流式通风机进风口由和组成，其作用是o

13.FBCZ系列防爆轴流式通风机主要由、、、、

等部件组成。

填空题答案：

1,原动机的机械能转变为气体能量的机械

2.抽出式通风|压人式通风

3.矿井通风设备|通风网路组成的系统I中央式I两翼对角式I混合式

4.主要通风机|局部通风机|离心式通风机轴流式通风机

5.单级通风机|双级通风机|低压通风机|中压通风机|高压通风机

6.单位时间内通风机排出的气体的体积|QI"//s或〃//崎口或〃尸"

7.单位体积气体通过通风机后所获得的总能量（包括静压和动压）

|H|N/〃/

8.通风机每分钟的转数|〃|r/min

10.叶轮|机壳|进风口|前导器|传动部分

11.叶轮I进风口I中后导叶I传动部分I扩散器

12.集流器|疏流罩|把空气沿轴向均匀的导入叶轮，以减小气流的冲击殒失

13.集流器|机壳|电动机|叶轮|扩散器

二：选择题

1.中压通风机的全压范围为o

A、全压小于1000^B、全压为1000^-3000P（,C、全压为

3000?〜5000Pa

2.轴流式通风机的中、后导叶的作用是将叶轮出口的气流方向调整

为,减小阻力损失，提高静压。

A、径向B、轴向C、任意方向。

3.《煤矿安全规程》第一百二十二条生产矿井主要通风机必须装

有反风设施，当风流方向改变后，主要通风机的供风量不应小于正常

供风量的O

A、50%B、40%C、30%

4.《煤矿安全规程》第一白二十二条生产矿井主要通风机必须装

有反风设施，并能在内改变巷道中的风流方向。

A、20minB、15minC、lOmin

5.单级离心式水泵叶轮的流道是由,因此水在叶轮中流动

时，除产生损失之外，流速是逐渐降低的，一部分动压会转变为静压。

A、窄到宽B、由宽到窄C、一样宽窄

6.允许吸上真空度是在水泵不发生的条件下，水泵吸水口

所允许的真空度，用於表示，单位为机。

A、汽蚀B、冲击C、汽化

7.叶轮的密封采用密封环进行密封。密封环又称为口环，叶轮进水

口采用密封，叶轮背面轮毂采用小口环进行密封。

A、大口环B、小口环C、中口环

8.在叶轮的后盘有环形凸台，在凸台和叶轮背面轮毂之间钻有4〜8

个孔，此孔的作用。

A、轴向推力B、径向推力C、工艺结构需要

选择题答案：

1.B

2.B

3.B

4.C

5.

6.

7.A

8.A

三：简答题

1.通风机的作用是什么？

2.试说明离心式风机的工作原理。

3.简述轴流式风机的工作原理。

4.通风机的扩散器有何作用？

5.离心式通风机和轴流式通风机的启动方式有何不同？

6.通风机工作中什么是静压、动压、全压？

7.什么叫通风机的工况点？

8.如何求得通风机的工况点？

9.为什么要进行工况点调节？

10.离心式通风机的拆、装步骤有哪些？

11.通风机的故障分为哪几个方面的故障？

12.矿井通风方式分为哪两种形式？下图属于哪一种形式？说明图中

序号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的名称？

10

9

13.如图所示，水泵轴向推力产生原理图，式分析轴向推力产生的原

因。

轴向推力产生原理

14.平衡盘平衡轴向推力应注意以下几个问题？

15.消除或减轻水击危害的基木方法有？

16.离心式风机的组成部分有哪些？

简答题答案：

1.答案：通风机的作用是：向井下输送足够的新鲜空气，稀释并排

出有害气体，调节井下的温度和湿度，保证工人的身体健康和矿井安

全生产，是矿井重要的四大固定设备之一，被赞为矿井“肺脏”。

2.答案：离心式通风机的工作原理:离心式通风机主要由叶轮1、轴2、

进风口3、螺线形机壳4、前导器5及锥形扩散器6等组成。叶轮固

定在轴上，轴支承在轴承上，组成风机的转子。当电机带动转子旋转

时，叶轮流道中的空气在叶片作用下，随叶轮一起转动，主要在离心

力的作用下，能量升高，并由叶轮中心沿径向流向叶轮外缘，经螺线

形机壳和锥形扩散器排至大气。同时，在叶轮中心和进口形成真空（或

负压），外部空气在大气压力作用下，经进风口进入叶轮，形成连续

流动。

3.答案：轴流式通风机的工作原理:轴流式通风机主要由叶轮（由轮

毂1和叶片2组成）、轴3、圆筒形外壳4、进风口（由集流器5和

疏流罩6组成）、整流器7和扩散器8等组成。当电机通过轴带动叶

轮旋转时，由于叶片为机翼形，并以一定的角度安装在轮毂上，叶片

正面（排出侧）的空气在叶片的推动下，能量增大，经整流器整流，

经扩散器被排至大气。同时，叶轮背面（入口侧）形成真空（负压），

外部空气在大气压力作用下，经进风口进入叶轮，形成连续风流。

4.答案：通风机扩散器过流断面是逐渐扩大，流速逐渐降低，可使一

部分动压转变为静压，提高通风机的静效率。

5.答案：离心式通风机启动时，闸门必须关闭，以减小启动负荷；铀

流式通风机启动时，闸门可半开或全开。在运转过程中，当风量突然

增大时，轴流式通风机的功率增加不大，不易过载，而离心式通风机

则相反。

6.答案：静压：风机产生的风压，一部分用于克服通风网路的阻力/?,

称为静压巴;

动压：一部分以速度能的形式亨损耗在大气中，称为动压匕/；

全压：通风机产生的风压称为全压所以“=〃,+凡，N/m2o

7.答案：把通风网路特性曲线与风机特性曲线按同一比例绘制在同一

坐标图上，网路特性曲线与风压特性曲线的交点，称为风机的工况点。

8.答案：通风机的工况点在实际应用中，应根据所选择的风机，把网

路特性方程所表示的曲线绘制在厂家提供的特性曲线上，作出工况

点，查出对应的工况参数。

9.答案：进行工况点调节原因：一般来讲，矿井开采初期，通风网路

阻力较小，随着开采深度的增加，网路阻力不断增大，所需风量有时

也要增加。为满足稳定、经济条件，并满足实际需要，风机工况点需

要进行调节。

10.答案：(一)拆卸前的准备

(1)掌握风机的运行情况，备齐必要的图纸资料；

(2)备齐检修工具.量具.起重机具、配件及材料；

(3)切断电源及设备与系统联系，符合安全检修条件。

(二)拆卸与检查

(1)拆卸联轴器安全罩，检查联轴器的对中；

(2)拆卸联轴器或皮带轮及附属管线；

(3)拆卸轴承箱压盖，检查转子窜量；

（4）拆卸机壳，测量气封间隙;

（5）清扫检查转子；（6）清扫检查机壳；

（7）拆卸检查轴承及清洗轴承箱。

11.答案：通风机的故障可分为机械故障、电气故障和性能故障。机

械故障乂包括机械故障、机械振动、润滑系统故障、轴承故障等儿个

方面。通风机的机械故障是由通风机的制造、装配、安装所引起的。

电气故障魁由配套的供电及控制设备引起的。

12.答案：矿井通风方式分为:抽出式和压入式，此图表示抽出式。

1—风井2—井底车场3—石门4一运输平巷5一采煤工作面

6一回风巷7一出风井8一风洞9一通风机10—风门。

13.答案：叶轮轴向推力产生的主要原因是作用在叶轮前、后盘上的

压力不等，图1—6所示为其原理示意图。从叶轮流出的高压水作用

在叶轮的前、后盘上，前盘的吸水口使前盘面积小于后盘，因而高压

水作用在前、后盘上的压力不等，使后盘压力大，前盘压力小，产生

向吸水侧的轴向推力。由于轴向推力很大，如不进行平衡，水泵将不

能工作。

14.答案：平衡盘平衡轴向推力应注意的问题：

a.尽量减少水泵的启、停次数，以减少平衡盘和平衡座的磨损。因水

泵在启动过程中，流量小、扬程大，轴向推力较大，平衡力较小，使

泵轴向吸水侧窜动，造成平衡盘与平衡座接触而磨损。

b.要保证回水管的通畅。如果回水管堵塞，平衡盘两侧就没有压力差,

平衡盘将失去作用。

C.泵轴应有1〜4〃皿的轴向窜量。因平衡盘在平衡轴向推力的过程中

随泵轴左、右移动，所以，泵轴要有一定的轴向窜量，以保证平衡盘

能自动平衡轴向推力。

15.答案：消除或减轻水击危害的基本方法有：

（1）缓慢开启或关闭阀门；

（2）尽量缩短阀件与容器间的管道长度；

（3）设置逆止阀进行保护；

（4）装设安全阀或蓄能器吸收冲击压力。

16.答案：离心式通风机主要由叶轮1、轴2、进风口3、螺线形机壳

4、前导器5及锥形扩散器6等组成。

（1）叶轮（2）机壳（3）进风口

（4）传动部分:传动部分由轴、轴承和皮带轮等组成。

（5）出风口

四：分析题

1.轴流式风机的组成部分有哪些？各有何作用？

2.通风机启动和停机的操作步骤如何？

3.通风机所产生的风压主要取决于哪几个因素？

4.通风机工况点调节的方法有哪些？

5.通风机的日常维护有哪些内容？

分析题答案:

1.答案：轴流式通风机的结构图，主要由叶轮、进风口、中后导叶、

传动部分和扩散器(图中未画出)等组成。

(1)进风口

进风口由集流器和疏流罩组成，其作用是把空气沿轴向均匀的导入叶

轮，以减小气流的冲击损失。

(2)叶轮

2K60型通风机有两个叶轮，叶轮有轮毂和叶片组成。叶轮

(3)中、后导叶

导叶也叫整流器。中导叶的作用是改变从第一级叶轮流出气流的方

向，提高第二级叶轮产生的压力；后导叶的作用是将从第二级叶轮流

出的气流调整为轴向流动，以减小损失、泥高静压。

(4)传动部分

传动部分由轴、轴承、支架和联轴器等组成。传动轴两端用齿轮联轴

器分别与通风机和电机连接。传动部分主要传递动力和转矩。

(5)扩散器

扩散器由锥型筒心和筒壳组成，呈环型，装在通风机出口侧。扩散器

过流断面是逐渐扩大，流速逐渐降低，可使一部分动压转变为静压，

提高通风机的静效率。

2.答案：通风机

1.起动操作

(1)用磁力站自动、半自动起动装置时，应按设计说名书操作。

(2)绕线式异步电动机采用变阻器手动起动时，电动机滑环把手应

在起动位置，将电阻全部接入，起动器手把应在“停止”位置，待

启动电流开始回落时，逐步扳动手把缓缓力除电阻，直至全部切除，

将转子短路，电动机进入正常转速，然后将电动机滑环把手打到“运

行”位置，再将起动器把手报回“停止”位置。

(3)鼠笼式异步电动机采用电抗器启动时，启动前电动机定子应接

入全部电抗。启动后，待启动电流回落后，立即手动(或自动)切除

电抗，使电动机进入正常运行。

(4)同步电动机异步起动后，在达到额定异步转速后及时励磁牵入

同步，不宜过早。励磁调制过激时，直流口压、电流要符合所用励磁

装置工作曲线。同步电动机允许连续起动两次，如需进行第三次起动

时，必须查明前两次未能启动的原因及设备状况后，再决定是否启动。

2.通风机起动后风门操作

(1)轴流式通风机：打开通往井下风门的同时，关闭地面进风门。

(2)离心式通风机：打开通往井下的风门。

3.主要通风机的正常停机操作

(1)接到主管上级的停机命令。

(2)断电停机。

(3)关闭所停风机的进风门

(4)根据停机命令决定是否开动备用通风机。

(5)如需开动备用通风机，则应按起动前准备工作的规定，对备用

通风机进行检查。

（6）不开备用通风机则要打开井口防爆门和所有通风门，以充分利

用自然通风。

4.主要通风机紧急停机的操作

（1）直接断电停机（高压先停油开关）。

（2）立即报告调度室和主管部门。

（3）按领导决定，关闭和开启有关风门。

（4）电源失压自动停机时，先拉掉油开关后拉开隔离开关，并立即

报告调度室和主管部门，待查明处理后，再开机。

3.答案：通风机所产生的风压影响最大的两个因素是转速和叶轮外

径。离心风机的压力基本上与转速平方成正比，也与叶轮外径成正比。

第三个重要因素是叶轮的出口安装角，相同的转速和叶轮外径

下，出口安装角越大，压力也越大。因此，前向叶轮的压力明显高于

后向叶轮。但是，前向叶轮的效率比后向叶轮低。

第四个因素是工况点，也就是输出的风量。同一台风机，输出风

量越大，则出口压力越低。风量的改变通常是通过调节出口风门来实

现的。

第五个因素是进口预旋。有些离心风机在进口处装有入口导流

器，可以使进风预旋。当预旋方向与叶轮旋转方向相同时，出口压力

会减小。预旋速度越大，出口压力就越小。相反地，当预旋方向与叶

轮旋转方向相反时，出口压力则会增大。

还存在一些其他影响因素，但是，它们的影响比较复杂，不是可以简

单地说变大或变小的，往往要通过试验手段来具体验证和分析。这些

因素包括：叶片数、进口安装角、蜗舌间隙、蜗舌尖部半径、蜗壳型

线、蜗壳宽度等。

4.答案：调节通风机工况点的途径有改变网路的特性曲线与改变通风

机的特性曲线两条。

1.改变网路特性曲线调节法

改变网路特性曲线调节法也叫闸门节流法，即适当关闭竖直风门，

使通风网路的阻力增大，以减小流量。

2.改变通风机特性曲线调节法

（1）改变通风机叶轮转速调节法

由比例定律可知，改变通风机的转速，特性曲线将向上下移动。根据

矿井实际需要的风量与风压，根据比例定律计算出需要调节的转速，

作出调节后转速的特性曲线，把通风机的转速调节为需要的转速。

（2）前导器调节法

风机的理论压头方程式为：从二夕（出4-〃£“），/为叶轮入口处的圆

周分速度，为改变，风压也相应改变。

（3）改变轴流式风机叶片安装角度调节法

轴流式风机叶片安装角一般可调，在不同安装角度下，风机的特性曲

线不同。

（4）改变轴流式通风机级数和叶片数目调节法

如果矿井通风采用两级轴流式风机，在开采初期，风压又大于实际需

要，可以把最后一级叶轮叶片全部拆下，以降低风压，达到调节风量,

降低能耗的目的。

5.答案：通风机检查维护应在停机的情况下进行，检查维护内容如下：

(1)清扫动叶、导叶上的积尘，并擦拭干净。

(2)检查动叶、导叶、叶柄有无裂纹及严重锈蚀，如发现有的

动叶已有损坏，则应更换。

(3)动叶顶部与外壳的间隙，根部与轮毂的间隙，可用塞尺检

查，应符合规定。

(4)检查叶轮的平衡状况，叶轮应能停在任何位置，采用手搬

动或用短时开机的方法均可。

(5)对于KZS型通风机应小心检查中、后导叶传动系统，包括

绳轮、导向轮、钢丝绳、链条及链轮情况，应进行一次清洗及涂油。

(6)对于GAF型通风机的动叶传动系统，包括大、小伞齿轮，

圆柱齿轮应进行一次清扫、检查。检查齿面接触情况，应着重检查其

锈蚀、润滑情况。

(7)对于BDK系列通风机，还应对主电动机进行检查，其轴承润滑

旧油脂应清除冲洗，擦拭干净，并换上新的二硫化铝锂基脂。对WZP

型波热电阻元件及传导系统进行检查。

五：故障分析题

1.离心式通风机转子不平衡引起的振动，产生故障原因及排除故障方

法？

2.离心式通风的固定件引起共振，产生故障原因及排除故障方法?

3.离心式通风机轴承过热，产生故障原因及排除故障方法？

4.离心式通风机轴承摩损，产生故障原因及排除故障方法？

5.离心式通风机润滑系统故障，产生故障原因及排除故障方法？

6.离心式通风机风量降低，产生故障原因及排除故障方法？

7.离心式通风机风压降低，产生故障原因及排除故障方法？

8.离心式通风机振动，产生故障原因及排除故障方法？

9.离心式通风机轴承温度高，产生故障原因及排除故障方法？

故障分析题答案

1.答案：离心式通风机转子不平衡引起的振动：

产生故障原因：

1.离心式通风机风机叶片被腐蚀或磨损严重

2,风机叶片总装后不运转、由于叶轮和主轴本身重量、使轴弯曲

3.叶轮表面不均匀的附着物，如铁锈、积灰或沥青等

4,运输、安装或其他原因，造成叶轮变形，引起叶轮失去平衡

5.叶轮上的平衡块脱落或检修后未找平衡

排除故障方法：

L修理或更换

2.重检修，总装后如长期不用应定盘车以防止轴弯曲

3.清除附着物

4,修复叶轮，重新做动静平衡试验

5.找平衡

2.答案：离心式通风的固定件引起共振：

产生故障原因：

1.水泥基础太轻或灌浆不良或平面尺小过小，引起风机基础与地基脱

节，地脚螺栓松动。

2.机座连接不牢固使其基础刚度不够

3.风机底座或蜗壳刚度过低与风机连接的进出口管道未加支撑和软

连接

4.邻近设施与风机的基础过近，或其刚度过小

排除故障方法：

1.加固基础或重新灌浆，紧固螺母

2.加强其刚度

3.加支撑和软连接

4.增加刚度

3.答案：离心式通风机轴承过热：

产生故障原因：

1.离心式通风机主轴或主轴上的部件与轴承箱摩擦

2.电机轴与风机轴不同心，