矿井通风与安全中国矿业大学课件第四章通风动力

1、1、震波能量与安全工程大学，矿井通风与安全密涅金ation and safety，中国矿业大学教育多媒体课件，2，4.1自然通风4.2机械通风4.3抽油烟机特性曲线4.4抽油烟机共同工作4.5抽油烟机设备可选4.6抽油烟机性能测量，4通风功率，3，3，自然风压机械风压和自然风压都是矿井通风的动力，克服矿井通风阻力，促进气流，5，4.1自然通风的基本概念自然通风特性自然风压参数计算自然风压测量，6，自然通风的基本概念，一种现象在非机械通风的矿井中经常被观察到。风流从气温低的油井经过工作面，流向气温高的油井。基本原因是风流通过胡同时发生岩石和热交换，入口、通风井内的温度有差异，通风井内的空气密度小

2、于风井内的空气密度，因此两个油井底部的空气压力不相等，其压差为自然风压。自然通风是自然风压的作用，风流是矿井不断流动的现象，7，p是井的气压，PA。z表示井深，m；y表示空气密度，kg/m3，自然风压，8，4.1.1自然通风特性，生产实践表明自然通风对矿井有效通风的影响有时表现为积极面，有时表现为消极面。这就是事物的两面性。我们的任务是深入了解矿井自然通风的特点，以便更好地利用和控制自然通风。影响自然风压大小和方向的因素1)地表气温变化影响到山区平东开拓的矿山、深露天、地下回矿、油井开拓的浅矿。自然风压受地表气温变化的影响很大。9，对于竖井开拓的深井，地温随着深度的增加而增加，地面空气进入井内

3、，与岩石发生热交换，地表气温影响较小，自然风压的大小变化，方向不变。2)矿山深度大致认为自然风压的大小与矿山深度成正比。深1000米的矿井，“自然通风能量”对整个通风能量的30 3)地面气压地面气压变化不大，对自然风压的影响较小，在10，4.1.2自然风压参数计算、矿井通风设计中选择了主通风机的风压，应考虑反抗此事的自然风压。通风系统管理和曹征工作中也经常需要了解自然风压。11，4.1.3自然风压测量，任何矿山都有另一种测量矿井自然风压的方法。在矿山的任何一个点做临时密封，防止风流，主要通风机停止运转，然后用差压计测量密封两侧的压差，这就是该矿的HN。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧，季节)

4、要求是密封的，不漏风。否则测量值不准确。直接测定法，12，4.2机械通风，通风用机器称为抽油烟机(或抽油烟机)，按服务范围分为主要抽油烟机(主风扇)、辅助抽油烟机(辅助风扇)和部分抽油烟机(局部风扇)。主要通风机是矿山的“废”，必须日夜运行，这对保证矿山的安全生产具有重要意义。矿用通风机对其结构可分为离心式和轴流两种茄子类型。13，4.2.1离心式抽油烟机，离心式通风机主要由同伦(又称叶轮)1、骡旋转型壳5、吸风筒6、圆锥扩散器7组成。车轮由固定在主轴3上的轮毂4及其上方的刀片2组成。14，轴流通风机主要由旋转轮L、圆柱壳3、集风机4、适配器5、流线6和环扩散器7组成。集风机是外壳呈曲线形，横

5、截面收缩的风筒。流线是复盖转轮轮毂部分的表面锥形罩，与集风机一起形成圆形进水口，减少入口对气流的阻力。4.2.1轴流风扇，车轮由安装在轮轴上的轮毂等间距的刀片2组成。，15，叶片的安装角度可根据需要调整，国产轴流通风机的叶片安装角度一般可调节为15，25，30，35，40，45，使用时每2.5次调整一次。叶片按等距离T安装在车轮上，当车轮的翅膀形状的翅膀在空气中快速扫过时，翅膀的凹面和空气冲击会给空气提供能量并产生正压，叶片的凸面会把空气从叶片中挤出，产生负压，将空气吸入叶片中。这样按一下，空气就流动了。16，由一部分组成，轮子和后面有固定刀片的整流器。整流器用于整理涡流的旋转气流，减少旋涡损

6、失。为了提高通风机的风压，部分轴流通风机安装了两个同伦。环形扩散器是轴流抽油烟机特有的部件，在环形气流转化为柱气流时，其速度压力逐渐减小，起到减少冲击损失、逐渐增加静压力的作用。(原理图)，17，通风机的附件为半风装置，防爆门，风洞，扩散器等。1.反风装置反风是逆转正常风流。风井附近和井场内发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，会产生大量一氧化碳和二氧化碳等有害气体。为了避免灾难扩大，必须利用主要抽油烟机S的反风装置快速反转风流方向。规定：要求将矿井风流方向在10min内反转，逆风后的气流必须在正常气流的40%以上。利用4.2.3抽油烟机附属装置，18、半风半风是满足半风时间和风量要求的通用可靠方法。下图

7、是轴流主风扇抽风时的反风示意图。图A是正常通风时半风门1和2的位置，通风机在井下吸入风，然后排出大气。如果将半风门1、2更改为图B的位置，则风流将从大气吸入抽油烟机内，然后通过逆风图向下推至井下，改变井下风流的方向。19，离心通风机的反风情况如图4-12所示，正常通风时，反风门1和2为实线位置，有反风时，抬反风门1，放下反风门2，风流从反风门2进入通风机，反风门1进入反风道3，通过风井进入井下，防爆门规定：装有主要通风机的出风口必须安装防爆门。防爆门不能小于风口的破损面积，面向出水口的风流方向。当井下瓦斯爆炸时，爆炸风浪会掀起防爆门，起到保护主干线风扇的作用。21，3风洞是主扇和出风口之间的联

8、络道。通过风洞的气流大，内外压力差大小，因此要特别注意减少风洞阻力，减少空气泄漏。风穴1)风穴剖面不应太小，风速宜为10毫秒，最大值应超过15m/s，渡边杏。2)风洞阻力低于100200Pa。因此，风井渡边杏太长，与井的角度为6090，旋转部分呈弧形，内壁光滑，旋转平坦，没有堆积物，才能减少阻力。大卫亚设，美国电视电视剧，风)3)风穴及其水闸等装置，必须十分严密，才能防止空气泄漏。(。22，4。扩散器称为扩散器，在抽油烟机出水口外，横截面越来越大的空气隧道。通过减少通风机的速压损失，起到提高通风机静压的作用。轴流通风机的扩散器是由锥形内筒和外筒组成的环形扩散器。那个出口应该与用混凝土砌成的外部

9、扩散器连接。外部扩散器是向上弯曲的风向图，出水口是矩形断面。离心通风机的扩散器为矩形，开口角度为810，排气口剖面(S3)和进水口剖面(S2)的比例约为34。23，5消音器通风机运行时会产生噪音，特别是大口径轴流通风机的噪音更大，会影响工业场和居民地区的工作和休息。保护环境需要有效的措施。噪音应该降到人们感觉正常的程度。我国规定，通风机的噪音超过90dB时，渡边杏。速度大的风流是抽油烟机内部和高速旋转的同伦叶片的突然冲击，产生空气动力噪音，机器振动产生机械噪音。风扇的圆周速度大于20m/s时，空气动力学噪音占主要位置。对抽油烟机出口方向的噪音最大，侧面逐渐减少。24，噪音装置分为主动型和反射型

10、，起到吸收声音能量的作用。后者是反射声音的回音源。通风机主要使用主动型消音器，当风流通过用多孔材料包装的通道时，其噪音被吸收。对频率不同的消音器，消音器效果不同。为了更有效地减少高频率的噪音，噪音板必须有足够的厚度。也可以通过制作空白噪音板来节省材料。25，4.3抽油烟机特性曲线、通风机的特性参数有流量、压力、功率和效率。使用牙齿四茄子参数，可以说明通风机的总体特性。1流量(风量)单位时间内通过通风机的空气量(称为通风机)通常用Qf表示。单位为m3/s、m3/min或m3/h。矿井通风中通过通风机的流量，即通风机进入井下或从井下排出的空气量。因此，风扇流动是一个重要参数。在26，2压力通风机运

11、行时，叶轮以每1米3空气总能量表示，即每1米3空气通过通风机后添加的总能量称为抽油烟机电压或通风压力，一般用hft表示。单位为Pa。抽油烟机电压(hft)是指抽油烟机出口部分空气绝对电压(P2 hv2)与抽油烟机入口部分空气绝对电压(P1 hv1)之间的差异。Hft通常在风扇制造工厂提供的特性曲线或性能表中提供。Hft(P2 hv2) (P1 hv1)实际运行的风扇配备扩散器，使用Hft指示抽油烟机器电压。指抽油烟机扩散器出口剖面空气的绝对电压和抽油烟机入口剖面空气的绝对电压差异。27，抽油烟机设备的电压hft与通风机的安装质量和扩散器的优劣等有关，因此hft必须通过实测获得实际工作的通风机。

12、抽油烟机电压(hft)和抽油烟机设备电压(hft)通常没有太大的数值差异，因此可以在抽油烟机选择计算中直接应用制造商提供的性能曲线给定的值。萃取通风的情况下，抽油烟机装置电压hft主要用于克服矿井的通风阻力和排入大气时的速压损失。通风机用于克服胡同通风阻力的部分通风压力(称为抽油烟机正压，用HFS表示)，排出大气时的速压损失是出口速压。hft hfshv，28，3。在换气扇的输出功率单位时间内，通过换气扇的流动和换气扇，乘以每1米3空气的总能量，称为换气扇的输出功率。抽油烟机压力有抽油烟机电压hft和抽油烟机静压HFS的区别，因此通风机的输出功率也有抽油烟机电压输出功率Nfot和抽油烟机静压输

13、出功率Nfos，即Nfot hft。Qf/1000，kW Nfos hfs。Qf/1000、KW、机械损失和气流损失等因素导致抽油烟机轴上的电力均无法传送到空气。换句话说，换气扇的轴向功率必须大于换气扇的输出功率。抽油烟机输出功率与抽油烟机轴功率N轴的比率称为抽油烟机效率，即ftNft/N轴hftQf/(1000 N轴)fsNfs/N。通风机的效率是衡量各通风机运行性能的重要指标之一。30，抽油烟机单个特性曲线，通风机的单个特性曲线，对于所有通风机，上述各基本参数之间具有一定的相关性。例如，可以将通风机安装在实验管(或矿山)上，继续更改管道的抗风值，以测量与抗风值对应的一系列Q、H、N和值。使

14、用Q作为横坐标，H作为纵坐标，通过在坐标纸上绘制上述测量的每个相应Q，H值，然后连接每个点，可以得到风压曲线(风压曲线)。使用相同的方法，可以获得风量电源曲线(功率曲线)和风量效率曲线(效率曲线)。这种曲线称为呼吸机的单独特性曲线。，31，离心式通风机的风压曲线比较平，风量变化时，风压变化不大。离心通风机的功率曲线在稳定的工作空间中随着功率的增加，为了防止启动负荷引起的电流燃烧过多，必须在离心通风机启动时关闭闸门，等待通风机正常运行，然后逐渐打开水闸。(威廉莎士比亚、温德夏、离心风机、离心风机、离心风机、离心风机、离心风机、离心风机、离心风机、离心风机)，32、轴流通风机的风压曲线比较陡，有“

15、鞍形”等驼峰区，风量变化时，风压会发生很大变化轴流通风机的功率曲线在稳定工作空间(图中所示的GF区域)中随着气流的增加而降低功率，为了减少启动负荷，轴流通风机启动时不能关闭水闸。33、2。应用单个特性曲线1提取通风矿井抽油烟机设备的总压力(hft)是抽油烟机扩散器排放口剖面中空气的绝对总压力和抽油烟机入口剖面中空气的绝对总压力之间的差异：hftPt3Pt2(Ps3hv3) 1 (Ps2hv2)，Pa Ps3是横断面的绝对静压力，Pa hv2横断面的绝对静压Ps3是与该横断面具有相同标高的地面气压P，即Ps3P，因此可以如上所述使用。根据HFT (PPS2，顶部)，通过在风洞内的一个剖面中测量相

16、对静压hs2、平均速压hv2和扩散器出口剖面的平均速压hv3，可以获得抽油烟机装置的电压。35，在矿山机械设备中，抽油烟机装置的电压通常分为恒压HFS和速压hfv两部分，扩散器出口的平均速压hv3分为换气扇的速压hfv，即hfthfshfv，Pa型中HFS抽油烟机装置的恒压。Hfv hv3: hfthfshv3，Pa与hfths2hv3hv2的比较：在hfshs2hv2，Pa，36，图解中，将能源方程式套用至1，2点，即可取得hr1-2hs2hv2(z1z2)。因此，抽风时主要应用抽油烟机正压。Hv3只是把提取的风流韵事排入大气中。据上级介绍，抽取式通风的矿井、抽油烟机装置、37，2、压痕式通风矿井的情况下，抽油烟机装置电压是抽油烟机扩散器排出口剖面和抽油烟机入口剖面的电压差。也就是说，hftPt2Pt1表示Pt1P0，Pt2Ps2hv2表示hftPs2hv2P0hs2hv2(因为hv10)，上部表示压力通风矿井抽油烟机设备的电压是抽油烟机风内部一个剖面中相对静压hs2和平均速压hv2的总和。38，图中23将能量方程应用于两点时，hr2-3hs2hv2Z (1) hv3 hs2 hv2 hn