第十章通风机的选型计算

1、第十章 通风设备的选型计算 第一节 选型设计的任务和原始资料第二节 轴流式通风机的选型设计第三节 离心式通风机选型设计本章小 结第一节 选型设计的任务和原始资料一、选型设计的任务和要求(一)选型设计的任务1.选择通风机；2.通风机初、末期运行工况确定与验算；3.确定通风机性能调节方法；4.选择通风机的拖动电动机；5.进行通风设备运行经济性核算；6.设计方案的技术经济性论证；7.选择通风机的电气控制设备；8.通风机附属设备的设计(1)反风装置 (2)消音器 (3)扩散器(5)防爆门(6)控制风门及其启、闭绞车 9.确定设备组合方案；10.通风机房机电设备布置要求及简图。(二)选型设计的要求(1)

2、主要通风系统必须装置两套同等能力的通风机(包括电动机)，其中一套工作，一套备用。备用通风机必须能在lOmin内开动。(2)在一个井筒中应尽量采用单一通风机工作制。如因规格限制，设备供应困难，或在所需风量较大，网路阻力较小的矿井，可考虑两台同等能力的通风机(包括电动机)并联运转，另备用一台相同规格的通风机，但必须校验通风机工作的稳定性,并作出并联运转的特性曲线。(3)所选通风机应满足第一水平各个时期的负压变化，并适当照顾下一水平的通风要求。当负压变化较大时，可考虑分期选择电动机，但初装电动机的使用年限不宜少于10年。(二)选型设计的要求 (4)所选用的通风机在整个服务年限内，不但能供给矿井所需风

3、量，还应使其在较高效率下经济运转，并有一定的余量。轴流式通风机在最大设计负压和风量时，叶片安装角一般至少比允许范围小 ；离心式通风机的设计转速一般应小于允许最大转速的90%。05(5)通风设备(包括风道、风门)的漏风损失，当风井不作提升用途时，按需风量的10%15%计算；以箕斗井回风时，按15%20%计算；以罐笼井回风时，按25%30%计算。通风设备各部阻力之和一般取100200Pa。采用无风机式空气加热装置时，应计入该装置的负压损失。轴流式通风机采用消声装置后，应将风阻值增加5080 Pa。cc(6)电动机的备用能力依轴功率的大小而异。当轴功率在150kw以下时，宜采用1.2倍计；当轴功率在

4、150kW以上时，宜采用1.1倍计。在计算电动机容量时，还需计入机械传动效率(2K60型通风机例外)，当用联轴器直联时，0.98，0.95。(二)选型设计的要求用三角皮带传动时，(1)矿井沼气等级；(2)矿井年产量；(3)当地全年气候温度概况(是否需要加装空气加热装置)；(4)矿井通风系统；(5)井通风机工作方式(压入式、抽出式)；(6)矿井各通风井初、末期所需风量和风压；(7)矿井供电电压等级及电价；(8)可供选择的机电设备产品样本；(9)预定安装通风机的井口地面情况；(10)矿井其它特殊要求。(三)选型设计必须原始资料一、中央式通风系统中通风机的选型设计1通风机必须提供的风量的估算若已知矿

5、井所需风量为kQ，则通风机必须产生的风量为Q=KkQ式中 k通风设备的漏风系数。当风井不作提升井时，k1.11.15；兼作箕斗提升井时，k1.151.20；兼作罐笼提升井时，k1.251.30。2通风机必须提供的风压估算轴流式通风机必须产生的静压为maxjHmaxhh=+ hhHjminmin 第二节 轴流式通风机的选型设计3预选通风机maxjHminjHQ根据、和，从通风机产品样本中预选出较为合适的通风机。如同时有几种通风机都能满足要求，则应作方案比较。4确定通风机的工况点maxjR2maxQHj = minjR2minQHj= maxjRmaxjR由和，可以确定出矿井开采末期与初期的网路特

6、性曲线方程式分别为末期 maxjHmaxjRQ =2 初期 minjHminjRQ=2 5功率的计算(1)在开采初期和末期，通风机的轴功率为 初期 1000minminQHPj 末期 jjQHP 1000maxmax (2)在开采初期和末期，电动机的输出功率为初期 cdPPminmin 末期 cdPPmaxmax (3)电动机容量的确定 mindPmax minddPP=(1.1-1.2) 初期 maxdPmax dP末期 =(1.1-1.2) 6年电耗量的计算通风机的平均年电耗按下式计算dddPPW2max min36524 7吨煤通风电耗量计算AWWdm 二、两翼对角系统中通风机的选型设计

7、1选择通风机(1)计算通风机必须提供的风量11kkQQ 22kkQQ (2)算通风机必须提供的风压 初期 21min1min1hhhhHko21min2min2hhhhHko 21max1max1hhhhHko21max2max2hhhhHko末期 通风网路特性方程221）（kkooQQhR2121min1min1kkQhhhR公用段 #支路 初期 末期 2121max1max1kkQhhhR#支路 初期 2221min2min2kkQhhhR 末期 2221max2max2kkQhhhR 2QRhoo2min1min1QRh2min2min2QRh()通风网路特性方程初期 2QRhoo2ma

8、x1max1QRh2max2max2QRh末期 3确定通风机的运行工况(1)同一坐标系下分别绘制两通风机初、末期特性曲线；(2)网路持性曲线按初、末期分别绘制于通风机初、末期特性曲线图；(3)按两翼系统中通风机工况点确定方法求出该系统中风机初、末期工况； (4)记录相关工况参数。参数风 量(m3/s) 风 压(Pa)功 率(KW)转 速(r/min)效 率时间井号初期1号风井2号风井末期1号风井2号风井min1min1min1min11000hQPmax1max1max1min11000hQPmin2min2min2min21000hQPmax2max2max2max21000hQP5 选择电

9、动机(1)计算矿井开采初、末期通风机的轴功率 #风井 初期： #风井 初期： 末期 末期： cdPkPmin1min1cdPkPmax1max1cdPkPmin2min2cdPkPmax2max2(2)计算矿井开采初、末期拖动电动机的轴功率 #风井 初期： #风井 初期 末期 末期 #cdPkPmin1min1cdPkPmax1max1cdPkPmin2min2cdPkPmax2max2(2)计算矿井开采初、末期拖动电动机的轴功率 风井 初期： 末期 #风井 初期 末期 maxmin6 . 0ddNNmaxmindddPPP 21ddPP 、(1)择电动机型号 按末期功率选择电动机，否则按下式

10、计算结果选择电动机 根据上述计算的功率及矿井供电电压等级、风机要求转速、性能调节特点、查电动机产品样本、选择合适的电动机、优先选择同步电动机、其次鼠笼电动机、绕线机。当时，#365242max1min11wdddPPW365242max2min22wdddPPW21WWW通风机运转经济性校核 风井 #风井 矿井通风总电耗 ()年通风平均电耗： ()吨煤通风电耗： AWWdm 实用性可替代性先进性等人员工资、劳保、福利检修维护费设备折旧费电费设备运行电费及辅助用运行费用基建成本安装成本设备成本初期投资7设计方案论证 （2）经济性（1）技术合理性第三节 离心式通风机选型设计kkQQ 按类型特性曲线

11、选择离心式通风机1通风机风量的估算若已知矿井所需风量Qk，则通风机应产生的风量按公式计算，即 maxHqzhhhmaxminHqzhhhmin2通风机风压的估算=因国产离心式通风机，制造厂不供应扩散器，且产品样本上提供的是全压特性曲线，所以在选型设计中应作出扩散器设计，同时考虑增设扩散器后的损失。因此，离心式通风机必须产生的最大全压和最小全压为=hhmaxhhmin2)(2SQhkqz一个设计合理的离心式通风机的扩散器，其阻力损失入一般不大于通风机全压的10。根据1.1()和可初步确定通风机的类型和机号，找出该通风机的出口面积(即扩散器的入口面积)，然后按下式计算出扩散器的阻力损失。 1.1(

12、)，3确定叶轮的外圆周速度MHhumax通风机叶轮的外圆周速度为4确定通风机叶轮直径 MQuQD4通风机叶轮的直径为 由上式计算得到叶轮直径后，再按通风机性能规格表选取标准通风机的叶轮直径D，但必须注意所选的通风机应与前面预选的机号一致。如不一致，则通风机的出口面积S与前述不同，因而使通风机的出口速度和扩散器的损失均有所变化。5确定通风机的工况点 由于使用的是通风机的类型特性曲线，故需先求得无因次网路特性曲线，然后才能求得工况点。 42maxmax)4(DRR2maxmaxQRH同理 42minmin)4(DRR2minminQRH6通风机转速的计算AAHHumaxAuyu所求得的叶轮外圆周速度应小于所选通风机最大允许速度的0.9倍。 1000maxmaxQHP1000minminQHP7功率的计算B点 对应于工况点A和B的通风机轴功率分别为A点ecdQHPP 1000maxmaxmax ecdQHPP1000minminmin对应于末期工况点A和初期工况点B的