通风机的联合运转

1、第六节 通风机的联合运转在煤矿生产和建设时期， 通风系统的阻力是经常变化的。 当管网的阻力变大到使一台 风机不能保证按需供风时， 就有必要利用二台或二台以上风机进行联合工作，以达到增 加风量的目的。 两台或两台以上风机同在一个管网上工作叫通风机联合工作。两台风机 联合工作与一台风机单独工作有所不同。如果不能掌握风机联合工作的特点和技术，将 会事与愿违， 后果不良， 甚至可能损坏风机。 因此， 分析通风机联合运转的特点、 效果、 稳定性和合理性是十分必要的。风机联合工作可分为串联和并联两大类。下面就两种联合工作的特点进行分析。一、风机串联工作一台风机的进风口直接或通过一段巷道 （或管道） 联结到

2、另一台风机的出风口上同时 运转，称为 风机串联工作 。风机串联工作的特点是 ，通过管网的总风量等于每台风机的风量（没有漏风）。两 台风机的工作风压之和等于所克服管网的阻力。即h=Hs1+Hs2Q=Q1=Q2式中 h 为管网的总阻力， HS1、 H S2分别为 1、2两台风机的工作静压； Q 为管网的总风 量， Q1、Q2分别为 1、2 两台风机的风量。1、风压特性曲线不同风机串联工作分析串联风机的等效特性曲线。如图 4-6-1所示，两台不同型号风机 F1和 F2的特性曲线 分别为、。两台风机串联的等效合成曲 线 +按风量相等风压相加原理求得。即 在两台风机的风量范围内， 作若干条风量坐 标的垂

3、线（等风量线），在等风量线上将两 台风机的的风压相加， 得该风量下串联等效 风机的风压（点），将各等效风机的风压点 联起来， 即可得到风机串联工作时等效合成 特性曲线 + 。图 46 1风机的实际工点。在风阻为 R 的管网上风机串联工作时，各风机的实际工况点按下 述方法求得：在等效风机特性曲线 +上作管网风阻特性曲线 R，两者交点为 M 0，过 M0 作横坐标垂线，分别与曲线和相交于M和 M ，此两点即是两风机的实际工况点。为了衡量串联工作的效果，可用等效风机产生的风量 Q 与能力较大风机的 F2单独工 作产生风量 Q之差表示。由图 4-6-1 可见， 当工况点位于合成特性曲线与能力较风机 F

4、2 性能曲线交点 A（通常称为临界工况点）的左上方（如M0 ）时， Q=Q-Q 0，则表示串联有效； 当工况点 M与 A 点重合（即管网风阻 R通过 A 点）时， Q=Q -Q=0，则串联无增风 ；当工况点 M”位于 A 点右下方 （即管网风阻为 R”）时，Q=Q -Q0， 则串联不但不能增风 ，反而有害，即小风机成为大风机的阻力。这种情况下串 联显然是不合理的。通过 A 点的风阻为临界风阻， 其值大小取决于两风机的特性曲线。欲将两台风压曲 线不同的风机串联工作时， 事先应将两风机所决定的临界风阻 R与管网风阻 R 进行比 较，当 R0 ，即工况点 M 位于合成 特性曲线与大风机曲线的交点 A

5、 右侧时，则并联有效；当管网风阻 R （称为临界风阻）通过 A 点时，Q =0，则并联增风无效；当管网风阻R”R时，工况点 M”位于 A 点左侧时， Q 0， 且 R 越小， Q 越大。应该指出，两台特性相 同风机并联作业，同样存 在不稳定运转情况。图 4 66二）对角并联工况分析如图 4-6-4b 所示的对角并联通风系统中， 两台不同型号风机 F1和 F2 的特性曲线分别 为、，各自单独工作的管网分别为OA （风阻为 R1）和 OB（风阻为 R2），公共风路 OC（风阻为 R0 ），如图 4-6-7。为了分析对角并联系统的工况点，先将两台风机移 至 O 点。方法是，按等风量条件下把风机 F1

6、 的风压与风路 OA 的的阻力相减的原则， 求风机 F1 为风路 OA 服务后的剩余特性曲线 ，即作若干条等风量线， 在等风量线上 将风机 F1的风压减去风路 OA 的的阻力，得风机 F1服务风路 OA 后的剩余风压点，将 各剩余风压点连起来即得剩余特性曲线。按相同方法，在等风量条件下，把风机 F2的风压与风路 OB 的阻力相减得到风机 F2为风路 OB 服务后的剩余特性曲线 。这 样就变成了等效风机 F1和 F2集中并联于 O 点，为公共风路 OC 服务（如图 4-6-7b） 。按风压相等风量相加原理求得等效风机F1和 F2集中并联的特性曲线，它与风路OC 的风阻 R0曲线交点 M 0，由此

7、可得 OC 风路的风量 Q0。过M0作Q轴平行线与特性曲线和分别相交于M和 M 点。再过 M和 M点作 Q轴垂线与曲线和相交于 M和 M，此即在两台风机的实际工况点， 其风量分别为 Q1 和 Q2。显然 Q0=Q1+Q2。图 4 67由图可见，每台风机的实际工况点 M和 M ，既取决于各自风路的风阻，又取决于 公共风路的风阻。当各分支风路的风阻一定时，公共段风阻增大，两台风机的工况点上 移；当公共段风阻一定时，某一分支的风阻增大，则该系统的工况点上移，另一系统风 机的工况点下移；反之亦然。这说明两台风机的工况点是相互影响的。因此，采用轴流 式通风机作并联通风的矿井， 要注意防止因一个系统的风阻

8、减小引起另一系统的风机压 增加，进入不稳定区工作。三、并联与串联工作的比较图 4-6-8 的中两台型号相同离心式通风机的风压特性曲线为， 两者串联和并联工作 的特性曲线分别为和， N-Q 为其功率特性曲线， R1、R2和 R3为大小不同的三条管网风阻特性曲线。当风阻为 R2 时，正好通过、两曲线的交点B。若并联则风机的实际工况点为 M1，而串联则实际工况点为 M2。显然在这种情况下，串联和并联工作增风效果相同。但从消耗能量（功率）的角度来看，并联的功率为NP，而串联的功率为NS，显然 N2N1，故采用并联是合 理的。当风机的工作风阻为 R1， 并联运行时工况点 A 的风量比串 联运行工况点 F 时大，而每台风机 实际功率反而小， 故采用并联较合 理。当风机的工作风阻为 R3，并 联运行时工况点 E，串联运行工况 点为 C，则串联比并联增风效果 好。对于轴流式通风机则可根据其 压力和功率特性曲线进行作类似 分析。图 4 6 8应该指出的是， 选择联合运行方案时， 不仅要考虑管网风阻对工况点影响， 还要考虑 运转效率和轴功率大小。在保证增风或按需供风后应选择能耗