第4章通风动力

1安全工程学院仲晓星矿井通风与安全

MineVentilationandSafety中国矿业大学多媒体教学课件2第4章通风动力3本章将就对通风动力（来自于自然风压和机械风压）对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。44.1自然风压4.2矿用通风机类型及构造4.3通风机工作参数及个体特性曲线4.4比例定律与通风机类型特性曲线4.5矿井主要通风机附属装置4.6矿井主要通风机联合运转4.7矿井主要通风机性能测定主要内容5问题自然风压是怎样产生的？进、排风井井口标高相同的井巷系统内是否会产生自然风压？描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义是什么？轴流式和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点？在启动时应注意什么问题？何谓通风机的工况点？如何用图解法求单一工作或联合运转通风机的工况点？6基本概念空气在矿井中源源不断地流动，须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。机械风压和自然风压均是矿井通风的动力，用以克服矿井的通风阻力，促使空气流动。机械风压——空气能在井巷中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差，由通风机造成的能量差自然风压——由矿井自然条件产生的能量差74.1自然风压4.1.1自然风压及其形成和计算4.1.2自然风压的变化规律及其影响因素4.1.3自然风压的控制和利用4.1.4自然风压测定□84.1.1自然风压及其形成和计算

一种现象：在非机械通风的矿井常观测到：风流从气温较低的井筒经工作面流到气温较高的井筒。1、自然通风

由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。

冬季：空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。夏季：相反。自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差。进、出风井空气柱由于密度不同引起的能量之差值，称为自然通风的压差或自然压差。012345dzρ1dzρ2z9

如图所示的井巷系统，1-4为水平线，2-3为水平巷道。(平硐及竖井开拓)p为井口的大气压，Pa；Z为井深，m；ρ为空气密度，kg/m3，则自然风压为：104.1.1自然风压及其形成和计算2、自然风压的计算根据自然风压定义，右图所示系统的自然风压HN可用下式计算：为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为：

012345dzρ1dzρ2z注意：1）自然风压的计算必须取一闭合系统。2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。3）一般选取最低点作为基准面。114.1.2自然风压的变化规律及其影响因素1、自然风压的变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。如右图，冬季地面气温低，空气柱0-1-2比5-4-3重，风流由1流向2，经出井口5排出；冬季地面气温高于井筒内的平均气温，风流由2-1排出；春秋，地面气温和井筒内空气柱的平均气温相差不大，自然风压很小，造成井下风流的停滞现象。012345dzρ1dzρ2z1432z在一些山区，地面气温在一昼夜之内也有较大变化，所以自然风压也会随之发生变化，夜晚，1－2段进风；午间，2－1段出风。124.1.2自然风压的变化规律及其影响因素1、自然风压的变化规律对于浅井，夏季自然风压出现负值；对于我国北部的深井，全年自然风压均为正值。132、自然风压影响因素

Hn=f(ρ,Z)=f[ρ(T,P,R,φ),Z]，即自然风压受温度、压力、气体常数、相对湿度及位置的影响。两侧空气柱的温度差

矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响自然风压的主要因素（地面入风气温和风流与围岩的热交换）。其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。14主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。由于风流与围岩的热交换，冬季回风井气温高于进风井，风机停转或通风系统改变，这两个井筒之间在一定时期内仍存在温差，从而仍有一定的自然风压起作用，有时甚至会干扰通风系统改变后的正常通风工作。地面大气压、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。154.1.3自然风压的控制和利用自然风压作用的两面性－积极和消极措施：新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应使在全年大部分时间内自然风压方向与机械通风风压的方向一致，以便利用自然风压。例如，在山区要尽量增大进、回风井井口的高差；进风井井口布置在背阳处等。

16适时调整主要通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。例如在冬季自然风压帮助机械通风时，可采用减小叶片角度或转速方法降低机械风压。（自然风压和通风机的联合作业）在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。17在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。四川某矿因自然风压使风流反向示意图abcdabcdefb’RDRCZab’c

ABB’CEFA系统的自然风压为：

DBB’CED系统的自然风压为：自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立井口D各安装一台抽风机（向外）。

18

设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出压力平衡方程：式中：HS—风机静压，Pa；

Q—DBB’C风路风量，m3/S;RD、RC—分别为DB和BB’C分支风阻，N·S2/m8。两式相除：此即AB段风流停滞条件式。当上式变为

则AB段风流反向。

由此可知防止AB风路风流反向的措施有：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A点安装风机向巷道压风。1919临时风墙隔断法主要通风机停止运转后，在总风流通过的巷道中的任何适当地点建立临时风墙隔断风流后，立即用压差计测出风墙两侧的风压差，即是自然风压。风硐闸门隔断法首先停止通风机运转，立即将风硐内的调节闸门全部关闭，隔断自然风流，这时接入风硐闸门前的压差计的读数就是全矿的自然风压。4.1.4自然风压的测定204.2.1离心式通风机4.2.2轴流式通风机4.2.3对旋式通风机4.2矿用通风机类型及构造21通风机类型按服务范围分：主要通风机、辅助通风机与局部通风机。按构造矿用通风机可分为离心式和轴流式通风机。□22主要通风机担负整个矿井或矿井的一翼或一个较大区域通风的通风机必须昼夜运转，它对矿井安全生产和井下工作人员的身体健康、生命安全关系极大。一般安装在地面上，也是矿井的重要耗电设备。所以对主要通风机的选用，必须从安全、技术、经济等方面进行综合考虑。23辅助通风机用来帮助矿井主要通风机对一翼或一个较大区域克服通风阻力，增加风量的通风机。辅助通风机大多安装在井下，目前已很少使用。局部通风机为满足井下某一局部地点通风需要而使用的通风机。局部通风机主要用作井巷掘进通风，将在后续章节中讨论。241、风机构造离心式通风机的构造及其在矿井通风井口安装作抽出式通风的示意图。离心式通风机主要由动轮（工作轮）、蜗壳体、主轴、锥形扩散器和电动机等部件构成。4.2.1离心式通风机25

根据通风机的叶片角度的不同，离心式通风机可分为径向式、后倾式和前倾式三种，β2为叶片出口的构造角，即为风流沿叶片移动的切线W2与圆周速度u2的夹角。对于径向式β2为90°，后倾式β2大于90°，而前倾式的β2则小于90°。

β2不同，通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式（效率高）。262、工作原理风机叶轮转动时，靠离心力作用（离心式通风机的命名由此而来），空气由吸风口进入，经前导器进入叶轮的中心部分，然后折转90°沿径向离开叶轮而流入机壳中，再经扩散器排出，空气经过主要通风机后获得能量，使出风侧的压力高于入风侧，造成了压差以克服井巷的通风阻力促使空气流动，达到了通风的目的。4.2.1离心式通风机273常用型号目前我国矿山使用的离心式风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。这些品种通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。型号参数的含义举例说明如下：

G4—73—11№25D

代表通风机的用途表示传动方式

K表示矿用通风机通风机叶轮直径（25dm)G代表鼓风机设计序号(1表示第一次设计）表示通风机在最高效率点时表示进风口数,1为单吸,0为双吸全压系数10倍化整表示通风机比转速(ns)化整4.2.1离心式通风机28由动轮l，圆筒形机壳3、集风器4、整流器5、流线体6和环形扩散器7所组成。集风器是外壳呈曲线形且断面收缩的风筒。流线体是一个遮盖动轮轮毂部分的曲面圆锥形罩，它与集风器构成环形入风口，以减少入口对风流的阻力。4.2.2轴流式通风机

动轮由固定在轮上的轮毂和等间距安装的叶片2组成

1、风机构造29一个动轮和它后面一个有固定叶片的整流器组成一段。整流器用来整理动轮流出的旋转气流，以减少涡流损失。为了提高通风机的风压，有些轴流式通风机安装两段动轮。环形扩散器是轴流式通风机特有的部件，其作用是使环状气流过渡到柱状气流时，速压逐渐减少，以减少冲击损失，同时使静压逐渐增加。4.2.2轴流式通风机30

2、工作原理（1）特点：当动轮转动时，气流沿等半径的圆柱面旋绕流出。（2）叶片安装角：在叶片迎风侧作一外切线称为弦线。弦线与动轮旋转方向（u）的夹角称为叶片安装角，以θ表示。可根据需要在规定范围内调整。但每个动轮上的叶片安装角θ必需保持一致。

通风机的风压、风量的大小与θ角有关，所以工作时可根据所需要的风量、风压调节θ的角度。国产轴流式通风机的叶片安装角一般可调为15°、25°、30°、35°、40°和45°七种，使用时可以每隔2.5°调一次。uθ（3）工作原理当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。3131

目前我国矿山常用的轴流式风机有1K58、2K58、GAF和BD或BDK（对旋式）等系列。轴流式风机型号的一般含义是：

1K—58—4№25

通风机叶轮直径（25dm)

表示叶轮级数,1表示单级，2表示双级表示设计序号表示用途，K表示矿用，

T表示通用表示通风机轮毂比,0.58化整

BDK658№24

防爆型叶轮直径（24dm)

对旋结构电机为8极（740r/min）表示用途，K为矿用轮毂比0.65的100倍化整3、常用型号4.2.2轴流式通风机32在构造上属于轴流式。近年来，BD（K）系列对旋式通风机发展迅速，特点是采用双级双电机驱动结构，两级叶轮相对并反向旋转，其结构相当于两台同型号轴流风机对接在一起串联工作，因此被称之为对旋式风机由于这种结构可省去中间及后置固定导叶，且涡流损失较小，具有传动损耗小、压力高、高效范围较宽、效率也较高的特点4.2.3对旋式通风机33对旋压抽式轴流通风机结构示意图1-集流器2-前消声器3-前机壳4-进气翼5-电机6-Ⅰ级叶轮7-Ⅱ级叶轮8-出气翼9-后机壳10-后消声器34对旋式通风机作为目前我国矿用风机的新生代产品，国内已有多家风机厂投入生产，结构性能也不断改进和提高，如湖南湘潭平安电气、山西运城安瑞节能风机有限公司等厂家和西北工业大学合作研制的弯掠组合三维扭曲正交型叶片技术，使风机的静压效率、噪声等性能指标均得到较大提高。354.3.1通风机工作的基本参数4.3.2通风机的个体特性曲线4.3.3通风机工矿点及合理工作范围4.3通风机工作参数及个体特性曲线36通风机的特性参数有流量，压力，功率和效率。用这四个参数可以描述通风机的整个特性。1、主要通风机的工作风量单位时间内通过通风机的空气体积，称为通风机的流量，也称为体积流量，Qf，其单位为m3/s、m3/min或m3/h。□4.3.1

通风机工作的基本参数372、主要通风机的工作风压

（1）主风机全压Hft通风机工作时，对每1m3空气做的功，称为风机全压（N·m/m3

或Pa）。它用于克服管网阻力和消耗于出口处的动能损失。其值等于通风机出口断面上空气的绝对全压

(Pt2)与通风机入口断面上空气的绝对全压

(Pt1)之差：Hft

＝Pt2-Pt2实际运转的通风机都装有扩散器，把外接扩散器看作通风机的组成部分，总称之为通风机装置。用Hft’表示通风机装置全压，等于通风机扩散器出口断面空气的绝对全压与通风机入口断面空气的绝对全压之差。Hft和Hft’在数值上相差不大，在通风机选型计算中，可直接应用厂家提供的性能曲线所给出的数值。38（2）主风机静压Hfs通风机全压中用来克服井巷通风阻力的部分，为通风机静压。（3）主风机动压hfv通风机全压中的出口断面动能损失部分为通风机动压，计算公式为：

hfv=Qf2×ρ/2sf2式中，ρ——空气密度，kg/m3；

sf——风机出口断面积，m2；

Qf——风机风量，m3/s。故主风机全压还可表示成：Hft=Hfs＋hfv394、主要通风机的功率和效率（1）功率单位时间内通过通风机的流量和通风机给予每1m3空气的全部能量之乘积，称为通风机的输出功率由于通风机压力有通风机全压Ht和通风机静压Hs之分，所以通风机的输出功率也分为通风机全压输出功率Nt和通风机静压输出功率Ns

，即：

Nt

＝Ht.Qf/1000，kW

Ns

＝Hs.Qf/1000，kW

40（2）主要通风机的轴功率(或输入功率)

电动机经传动部件输入给主要通风机的功率叫轴功率，用N表示，单位为kW，主要通风机的轴功率可用下式计算：U——线电压，V；I——线电流，A；cosψ——功率因数；ηd——电动机效率，％；ηc——传动功率，％。41（3）通风机的效率通风机在运转过程中，由于机械损失及空气流动损失等原因，通风机轴上的功率不可能全部传递给空气，也就是说通风机的轴功率必然要大于通风机的输出功率，通风机输出功率和通风机轴功率之比叫做通风机的效率，即：

ηt＝Nt/N＝HtQf/(1000N)

ηs＝Ns/N＝ＨsQf/(1000N)上式中ηt

和ηs

分别表示通风机的全压效率和静压效率。通风机的效率是衡量每台通风机工作性能的重要指标之一。反映了通风机工作的优劣。425、电动机功率Nd为带动风机运转而消耗的功率即为电动机功率。可实际测量或按下式计算：式中ηd、ηc

、——电动机效率和传动效率。434.3.2

通风机的个体特性曲线通风机的个体特性曲线——将通风机装在试验管道(或矿井)上运转，若不断改变管道的风阻值，则可以测得一系列与风阻值相对应的Q、h、N和η值。如以Q为横坐标，h为纵坐标，将上述测得的各对应的Q、h值描在坐标纸上，并连结各点，可以获得风量—风压曲线(简称风压曲线)，用同样方法可以得到功率、效率曲线。上述诸曲线即称为通风机的个体特性曲线。44轴流式通风机个体特性曲线特点：（1）轴流式风机的风压特性曲线一般都有马鞍形驼峰存在。（2）驼峰点Ｄ以右的特性曲线为单调下降区段，是稳定工作段；（3）点Ｄ以左是不稳定工作段，产生所谓喘振（或飞动）现象；（4）轴流式风机的叶片装置角不太大时，在稳定工作段内，功率随Ｑ增加而减小。

风机开启方式：轴流式风机应在风阻最小（闸门全开）时启动，以减少启动负荷。

说明：轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。HtHsts/%Q/m3/sH/PaN/kWQ/m3/sGFDBRM45离心式通风机个体特性曲线

特点：（1）离心式风机风压曲线驼峰不明显，且随叶片后倾角度增大逐渐减

小，其风压曲线工作段较轴流式风机平缓；（2）当管网风阻作相同量的变化时，其风

量变化比轴流式风机要大。（3）离心式风机的轴功率Ｎ随Ｑ增加而增大，只有在接近风流短路时功率才略有下降。

该类风机的特点是特性曲线较平缓、无驼峰、运行噪声较小、效率高，且具有启动功率较小等特点。风机开启方式：为避免启动负荷大引起的电流过大烧毁电动机，离心式风机在启动时应将风硐中的闸门全闭，待风机达到正常转速后再将闸门逐渐打开。说明：（1）离心式风机大多是全压特性曲线。（2）当供风量超过需风量过大时，常常利用闸门加阻来减少工作风量，以节省电能。H/PaQ/m3/sN/kW/%HtHSNtS46个体特性曲线的应用1、对于抽出式通风矿井通风机装置的全压(Ht)是指通风机扩散器出风口断面上空气的绝对全压与通风机入口断面上空气的绝对全压之差：

Ht＝Pt3－Pt2＝(Ps3＋hv3)－(Ps2＋hv2)，PaPt2

，Pt3——分别为②，③断面上的绝对全压，Pa，

Ps2

，Ps3——分别为②、③断面上的绝对静压，Pa

hv2

，hv3——分别为②、③断面上的速压，Pa47因为断面③的绝对静压Ps3就是该断面同标高的地面大气压P，即Ps3＝P，故上式可写为：Ht＝(P－Ps2)+hv3－hv2，PaHt＝Ｈs2＋hv3－hv2，Pa式中Ｈs2——为②断面上的相对静压，Pa。

上式表明，通风机装置的全压可以通过测定风峒内某断面上的相对静压Ｈs2、平均速压hv2和扩散器出口断面上的平均速压hv3而获得。48在矿山机械设备中，通常把通风机装置的全压分为静压Hs和速压hv两部分，并且把扩散器出口的平均速压hv3作为通风机的速压hv，即：

Ht＝Hs＋hv，Pa式中Hs——通风机装置的静压。由于hv

＝hv3则：

Ht＝Hs＋hv3，Pa与Ht＝Ｈs2＋hv3－hv2对比则：

Hs＝Hs2－hv2，Pa主要通风机的静压等于通风机入口的相对静压与动压之差49对图中1,2两点应用能量方程可以得到：hr1-2＝Hs2－hv2＋Hn，Pa→hr1-2

＝Hs＋Hn静压和矿井自然风压共同作用，克服矿井井巷通风阻力hr1-2。因此，在抽出式通风时主要应用通风机静压。hv3只是将抽出的风流排入大气。上式表明：对抽出式通风的矿井，通风机装置的502．对于压入式通风矿井通风机装置全压为通风机扩散器出风口断面②与通风机入风口断面①的全压之差。即：

Ht＝Pt2－Pt1因Pt1＝P0，Pt2＝Ps2＋hv2

此外因hv1＝0故Ht＝Ps2＋hv2－P0＝Hs2＋hv2

上式表明，压入式通风矿井通风机装置的全压，为通风机风峒内某断面上的相对静压Hs2与平均速压hv2之和。51同样对图中2～3两点应用能量方程，可得：

hr2-3＝Hs2＋hv2＋Z(γ'－

γ")－hv3

＝Hs2＋hv2

＋Hn－hv3，Pa与Ht＝Hs2＋hv2对比，得：Ht＋Hn

＝hr2-3

＋hv3，Pa

它表明，对压入式通风矿井，通风机装置全压Ht和自然风压Hn共同作用，克服了矿井的通风阻力以及由出风井口排入大气的速压损失。

52通风管道或矿井的通风阻力与风流的平方成正比。当通风机与通风管道或矿井相连时，通风机的个体风压曲线与管道或矿井的风阻特性曲线就有一交点，这个交点就叫做通风机的工况点。4.3.3通风机的工况点及合理工作范围53一、工况点的确定方法工况点：风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如Ｑ、Ｈ、Ｎ和η等，一般是指Ｈ和Ｑ两参数。求风机工况点的方法：1、图解法

理论依据是：风机风压特性曲线的函数式为Ｈ＝f(Ｑ)，管网风阻特性曲线函数式是h=ＲＱ2，风机风压Ｈ是用以克服阻力h，所以Ｈ＝h，因此两曲线的交点，即两方程的联立解。可见图解法的前提是风压与其所克服的阻力相对应。

方法：在风机风压特性（Ｈ─Ｑ）曲线的坐标上，按相同比例作出工作管网的风阻曲线，与风压曲线的交点之坐标值，即为通风机的工作风压和风量。通过交点作Ｑ轴垂线，与Ｎ─Ｑ和η─Ｑ曲线相交，交点的纵坐标即为风机的轴功率Ｎ和效率η。54552、解方程法

随着电子计算机的应用，复杂的数学计算已成为可能。风机的风压曲线可用下面多项式拟合

式中a1、a2、a3──曲线拟合系数。对于某一特定矿井，可列出通风阻力方程

式中Ｒ为通风机工作管网风阻。联立上述两方程，即可得到风机工况点。56工况点所在位置决定了通风机的风压和风量。在使用中，我们希望通风机能够供给稳定的风压和风量，不至于由某些因素的影响致使风压和风量产生较大的波动与变化。因此要求通风机的工况点处于通风机的合理工作范围。57二、通风机工况点的合理工作范围1、从经济角度，通风机的运转效率（即静压效率）不低于70%（工作点在C以上）。2、从安全角度，工况点必须位于驼峰点右侧，单调下降的直线段。3、实际工作风压不得超过最高风压的90％（工作点在B以下）。4、风机的运轮转速不得超过额定转速。驼峰区所以，轴流式风机在风压曲线上的合理工作范围为BC段。58ABCD上下右左0.70.750.8153045Q/m3/sH/Pa轴流式通风机的合理工作范围：左限：叶片安装角θ的最小值，对一级叶轮为10°，二级叶轮为15°。右限：叶片安装角θ的最大值为45°。上限：应在“驼峰”右侧，实际应用的最大风压值的0.9倍以下。下限：通风机的运转效率，不得低于0.7。轴流式风机除了转速有限制外，还有动轮叶片的安装角θ的限制。59三、主要通风机工况点调节工况点调节方法主要有：1、改变风阻特性曲线当风机特性曲线不变时，改变工作风阻，工况点沿风机特性曲线移动。１）增风调节。为了增加矿井的供风量，可以采取下列措施：（１）减少矿井总风阻。（２）当地面外部漏风较大时，可以采取堵塞地面的外部漏风措施。２）减风调节。当矿井风量过大时，应进行减风调节。其方法有：（１）增阻调节。（２）对于轴流式通风机，可以用增大外部漏风的方法，减小矿井风量。

R1R1’R1”MM’M”QQ’Q”HH’H”60。2、改变风机特性曲线

这种调节方法的特点是矿井总风阻不变，改变风机特性，工况点沿风阻特性曲线移动。nn1n2MM1M2QQ2Q1HH1H2QH61调节方法有：１）轴流风机可采用改变叶片安装角度达到增减风量的目的。２）装有前导器的离心式风机，可以改变前导器叶片转角进行风量调节。３）改变风机转速。无论是轴流式风机还是离心式风机都可采用。调节的理论依据是相似定律，即

（１）改变电机转速。（２）利用传动装置调速。

调节方法的选择，取决于调节期长短、调节幅度、投资大小和实施的难易程度。调节之前应拟定多种方案，经过技术和经济比较后择优选用。选用时，还要考虑实施的可能性。有时，可以考虑采用综合措施。624.4通风机比例定律与类型特性曲线4.4.1无因次系数4.4.2比例定律4.4.3通风机类型特性曲线63影响通风机个体特性曲线的因素有：动轮叶片安装角度(指轴流式通风机)前导器叶片角度通风机的新旧程度动轮的转数动轮的直径空气的重率前3项只能通过试验观测确定。而后三项对个体特性曲线的影响，则可根据比例定律求出。

64本节主要分析同一类型或结构相似的主要通风机的风量、风压、功率及效率与尺寸（一般用动轮直径代表）和转速之间的关系。同一类型、同一系列或结构相似的通风机，其风机内部风流的运动符合流体相似模型的各项准则，具有运动相似和动力相似。同类型(又名同系列)的通风机是指符合几何相似、运动相似和动力相似的一组通风机。654.4.1无因次系数1、通风机的相似条件两个相似通风机内的气体流动过程相似，或者说它们之间在任一对应点的同名物理量之比保持常数，这些常数叫相似常数或比例系数。同一系列风机在相应工况点的流动是彼此相似的，几何相似是风机相似的必要条件，动力相似则是相似风机的充要条件。662023/2/3（1）几何相似扇风机各个部件的对应边成比例。D2,b2,D1,B2分别风机动轮外径、出口宽度、入口直径和入口宽度。67（2）运动相似对应点的速度成比例。68（3）动力相似对应点上各作用力成比例，比如惯性力成比例。692、无因次系数无因次系数主要有：（1）压力系数

同系列风机在相似工况点的全压和静压系数均为一常数。可用下式表示：或者：70（2）流量系数由几何相似和运动相似可以推得

=常数式中

D、u——分别表示两台相似风机的叶轮外缘直径、圆周速度，同系列风机的流量系数相等。71（3）功率系数

风机轴功率计算公式中H和Q分别用式和式代入得常数

同系列风机在相似工况点的效率相等，功率系数为常数。、、三个参数都不含有因次，因此叫无因次系数724.4.2比例定律同类型风机在相似工况点的无因次系数，，和η是相等的。它们的压力H、流量Q和功率N与其转速n、尺寸D和空气密度之间成一定比例，这种比例关系叫比例定律。73将圆周速度u=πDn/60代入上式得：74对于1、2两个相似风机而言，,所以其压力，风量和功率之间关系为75当转数n、叶轮直径D和空气重率发生改变时，其风量、风压、功率的改变可用以比例定律求出：上式表明：通风机的风量与叶轮直径的三次方成正比，和转数的一次方成正比。76上式表明：通风机的风压和空气重率的一次方成正比，和叶轮直径的平方成正比，和转数的平方成正比。上式表明：通风机的功率和空气重率的一次方成正比，和叶轮直径的五次方成正比，和转数的三次方成正比。7778同类型通风机比例定律的应用应用比例定律的公式，可以根据一台通风机的个体特性曲线推算、绘制转数，叶轮直径和空气重率都不相同的另一台同类型通风机的个体特性曲线。例如，已知某轴流式通风机的叶片安装角为30°，转数n1＝1500转/分时的特性曲线。当其它条件不变时，利用比例定律可得转数为n2＝1000转/分时的特性曲线。其方法是：先在n1特性曲线上取1、2、3、4……等各点，并将各对应点的hfs1、Qf1、Nf1和η1等值记录下来，根据比例定律求得各对应点的hfs2、Qf2、Nf2、η2等值，在同一坐标图上描得各点，并连接成hfs2一Qf2、Nf2一Qf2和η2一Qf2曲线。即图中的n2曲线。79804.4.3通风机类型特性曲线应用上述比例定律，可以根据模型试验所得的结果，绘制同类型通风机的个体特性曲线。为了简化特性曲线，常常采用通风机的类型特性曲线。类型特性曲线与个体特性曲线的区别，在于它只用一条曲线就能代表同类型通风机的工作特性。81要绘出某一类型的风机类型特性曲线，上式中流量系数和压力系数可以利用同类型通风机的相似模型试验获得，即将风机模型与试验管道相连接运转，并利用试验管道依次调节通风机的工况点，然后依次算出各工况点相对应的、值。如以横坐标，为纵坐标，将各工况点所对应、各值绘于同一坐标纸上，并连各点即为该通风机类型特性曲线中的—

曲线。同样可得—

曲线和η—

曲线。此曲线为该系列风机的类型特性曲线，又称为通风机的无因次特性曲线和抽象特性曲线。82下图分别为4-72和4-62型离心式风机的类型特性曲线。通过比较可以看出；4-72型风机的工作范围大，效率高。因此，4-62通风机被4-72型所代替而不再生产。83类型特性曲线的用途：使通风机的特性曲线简化；可以比较不同类型的通风机的工作性能；根据类型特性曲线可以选取最有利的通风机。84利用类型特性曲线选择最优通风机的方法是：首先，根据已知的矿井最大风压hmax计算动轮的圆周速度：由：得：，m/s式中——风压系数，采用类型曲线中效率最高点所对应的数值，对于4-72型离心式通风机，＝0.4；对于G4-73型离心式通风机，=0.44；对于70B2型轴流式通风机，二级动轮的：＝0.45，一级动轮的：＝0.23。其它符号意义同前。85其次，根据已知的风量Q和圆周速度u，计算最优动轮直径。因故有：，m式中——流量系数，采用类型曲线中效率最高点所对应的数值，对于4-72型离心式通风机：＝0.22；对于G4-73型离心式通风机，=0.23；对于70B2型轴流式通风机：＝0.19。根据计算的D值，在通风机产品目录中选择接近此值的标准动轮直径(即机号)。第三，根据动轮直径D和圆周速度u，计算所需转数n：86

例题:

某矿使用主要通风机为4-72-11№20B离心式风机，图上给出三种不同转速n的Ht--Q曲线。转速为n1=630r/min,风机工作风阻R=0.0547×9.81=0.53657N．s2/m8，工况点为M0（Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后来，风阻变为R’=0.7932N．s2/m8，矿风量减小不能满足生产要求，拟采用调整转速方法保持风量Q=58m3/s，求转速调至多少？

解：同型号风机，故其直径相等。由比例定律有：

n2＝n1Q2/Q1

＝630×58/51.5

＝710r/min

即转速应调至n2=710r/min，可满足供风要求。M0QHn=630n=710n=560R=0.5367R’=0.7932M15851.5874.5矿井主要通风机附属装置通风机的附属装置包括：反风装置防爆门风峒扩散器88反风就是使正常风流反向。当进风井筒附近和井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，会产生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害气体。为了避免灾害扩大，就得利用主要通风机s的反风装置迅速将风流方向反转过来。《规程》规定：要求在10min内能把矿井风流方向反转过来，而且要求反风后的风量不小于正常风量的40%；每季度至少要检查一次反风设施，每年应进行一次反风演习，当矿井通风系统有较大变化时，也应进行一次反风演习。□4.5.1反风装置894.5.1反风装置反风方法因风机的类型和结构不同而异。目前的反风方法主要有：设专用反风道反风；利用备用风机做反风道反风；风机反转反风和调节动叶安装角反风。90利用反风道反风是一种常用的可靠方法，能满足反风的时间和风量要求。下图为轴流式主要通风机抽出式通风时的反风示意图，图A为正常通风时反风门1和2的位置，通风机由井下吸风，然后排至大气，若将反风门1、2改变为图B中的位置，风流从大气吸入通风机内，再经反风道压入井下，使井下风流的方向改变。

91离心式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，反风时，反风门1提起，而将反风门2放下，风流自反风门2进入通风机，再从反风门1进入反风道3，经风井压入井下。92《规程》规定：装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门。防爆门不得小于出风井口的断面积，并正对出风口的风流方向。当井下发生瓦斯爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，从而起到保护主要通风机免受损坏。在正常情况下，防焊门是气密的，严防风流短路。防爆门(井盖)应设计合理、结构严密、维护良好、动作可靠。4.5.2防爆门93风峒是主要通风机和出风井之间的一段联络巷道。由于通过风峒的风量很大，内外的压力差较大，因此应特别注意降低风峒阻力和减少漏风。风峒设计时应满足：风硐断面不宜过小，使其风速＜10m/s，最大不超过15m/s；风硐风阻应不大于0.0196N·s2/m8，通风阻力应不大于100~200Pa。因此风硐不宜过长，拐弯部分应呈圆弧形，内壁应光滑，且应经常保持其中无堆积物。为尽量降低通风阻力，在拐弯处应安设导流叶片；风硐及其闸门等装置的结构要严密，防止漏风；风硐内应安设测量风速及风流压力的装置。为此，风硐和主要通风机相联的一段长度应不小于10~12D（D为主要通风机工作轮直径）。风硐直线部分要有流水坡度，以防积水。4.5.3风峒944.5.4扩散器在通风机出风口外，联接一段断面逐渐扩大的风道称为扩散器。其作用是减少出风口的速压损失，以提高通风机的静压。扩散器出口要与由混凝土砌筑成的外接扩散器相连。外接扩散器总的原则是：阻力小，出口动压损失小并且无回流（涡流）现象。95轴流式通风机的扩散器由圆锥形内筒和外筒构成的环状扩散器。外圆锥体的敞角可取7～12°，内圆锥体的敞角可取3～4°。离心式主要通风机的扩散器是长方形，其敞角取8～10°，出风口断面(S3)与入风口断面(S2)之比约为3～4。

轴流式通风机扩散器

离心式通风机扩散器4.5.4扩散器964.5.5消音装置通风机在运转时产生噪音，特别是大直径轴流式通风机的噪音更大，以致影响工业场地和居民区的工作和休息，为了保护环境，需要采取有效措施，把噪音降低到人们感觉正常的程度。我国规定通风机的噪音不得超过90dB。速度较大的风流在通风机内和高速旋转的动轮叶片迅猛冲击，产生空气动力噪音，同时机件振动产生机械噪音。当通风机的圆周速度大于20m/s时，空气动力噪音占主要地位。正对通风机出口方向的噪音最大，侧向逐渐减少。97消音装置分为主动式与反射式，前者的作用是吸收声音的能量，后者是把声能反射回声源。通风机多采用主动式消音装置，风流通过多孔性材料装成的通道时，其噪音被吸收。对不同频率的噪音消音器，消音效果不同。为了更有效地降低高频率的噪音，消音板要有足够的厚度。也可制成空心消音板，以节省材料。984.6矿井主要通风机联合运转

井下的通风阻力是经常发生变化，当用单台风机作业不能满足生产对通风的要求时，就必须使用多台风机通风，形成多风机在通风网路中联合作业。因此，一台以上的风机在同一网路上的工作叫风机的联合工作。风机联合工作的情况与一个风机单独工作有些不同。如果风机联合工作问题处理的不好，将会事与愿违，后果不良，甚至损坏风机。因此，分析风机联合运转的特点、效果、稳定性和合理性是非常必要的。风机联合工作可分为串联和并联两大类。99

一个风机的吸风口直接或通过一段巷道（或管道）联结到另一个风机的出风口上同时运转，称为风机串联工作。特点：1、通过管网的总风量等于每台风机的风量，即Q=Q1=Q2

。

2、两台风机的工作风压之和等于所克服的网路总阻力，即H＝H1＋H2

。F1F24.6.1风机串联工作12100通风机串联工作可分为集中串联和间隔串联两种。集中串联抽出式间隔串联压入式间隔串联当通风网路的阻力较大，一台通风机不能满足需要时，应采用通风机串联工作。作串联工作的较少，一般用于长距离掘进通风。101（一）不同型号的通风机集中串联工作（二）相同型号的通风机集中串联工作（三）不同型号的通风机间隔串联工作（四）自然风压与主要通风机串联工作102l1l2l3l4l5FECDBAM0R1ІⅡⅢM’ⅠMⅠM’ⅡhQMⅡh0h’Іh’ІІhІhІІQ’ⅡQ’ⅠQ0=QⅠ=QⅡ...........2、风机的实际工况点在风阻为R1管网上风机串联工作，各风机的实际工况点按下述方法求得：串联等效风机的工况点是等效风机特性曲线Ⅰ+Ⅱ（串联）与管网风阻特性曲线R1的交点为M0；根据风量相等的特点，过M0作横坐标垂线，分别与曲线Ⅰ和Ⅱ相交于MⅠ和MⅡ，此两点即是串联工作时，两风机的实际工况点。（一）不同型号通风机集中串联工作分析

1、串联风机的等效特性曲线

作图方法：按“风量相等，风压叠加”的原则。103考虑：风机串联联合作业比单台风机单独作业有什么效果？104若通风机Ⅰ和Ⅱ单独工作，则其工况点分别为M'Ⅰ和M'Ⅱ，这时其风压分别为h'Ⅰ和h'Ⅱ，风量分别为Q'Ⅰ和Q'Ⅱ。可见，Q0>Q'Ⅰ，Q0>Q'Ⅱ，说明串联工作效果较好，这种情况在网路风阻R越大时，越显著。所以，通风机串联工作，适合于通风阻力大的通风网路。l1l2l3l4l5FECDBAM0R1ІⅡⅢM’ⅠMⅠM’ⅡhQMⅡh0h’Іh’ІІhІhІІQ’ⅡQ’ⅠQ0=QⅠ=QⅡ...........串联效果分析－1105是不是任一不同风机联合串联工作都能起到增加风压的效果吗？106当风阻由R1降为R2，工况点为B时，则hⅢ＝hⅠ而hⅡ＝0，说明串联后的风压与单独开动通风机Ⅰ时的风压相等，Ⅱ号通风机虽在运转，但产生的风压为零。所以B点称为串联工作时的极限点（或临界点）。l1l2l3l4l5FECDBAM0R1R2ІⅡⅢM’ⅠMⅠM’ⅡhQMⅡh0h’Іh’ІІhІhІІQ’ⅡQ’ⅠQ0=QⅠ=QⅡ...........串联效果分析－2107当风路风阻由R2降到R3时，联合工作点位于极限点B的右侧，此时的联合风压和风量均小于通风机Ⅰ工单独工作时的风压和风量。显然，这时通风机串联工作是不合理的。l1l2l3l4l5FECDBAM0R1R2R3ІⅡⅢM’ⅠMⅠM’ⅡhQMⅡh0h’Іh’ІІhІhІІQ’ⅡQ’ⅠQ0=QⅠ=QⅡ...........串联效果分析－3108

衡量串联工作的效果，可用串联工作时等效风机产生的风量Q0与能力较大风机的F1单独工作产生风量Q’I之差表示。（1）R=R1>R2,工况点位于B点以上，ΔQ=Q0-Q’I>0，则表示串联有效；（2）R=R2，工况点与B点重合，ΔQ=Q0-Q’I=0，则串联无增风；（3）R=R3<R2,工况点位于B点以下，ΔQ=Q0-Q’I<0，则表示串联有害。串联效果分析－4l1l2l3l4l5FECDBAM0R1R2ІⅡⅢM’ⅠMⅠM’ⅡhQMⅡh0h’Іh’ІІhІhІІQ’ⅡQ’ⅠQ0=QⅠ=QⅡ...........R3109（二）相同型号通风机集中串联工作由图可见：两台特性曲线相同的风机串联工作时，临界点A位于Q轴上。这就意味着在整个合成曲线范围内串联工作都是有效的，不过工作风阻不同增风效果不同而已。HQⅠ/ⅡMAⅠ+ⅡR1QHQ1R2Q’Q2110（三）不同型号通风机间隔串联工作分析方法：按等风压条件下，风机风压与各自风路的阻力相减的原则，求风机为各自风路服务后的剩余特性曲线，最终转化为集中式串联进行分析。111说明：

通风机间隔串联时，各通风机风量相等，且等于管道的风量；各通风机风压之和的总风压用来克服各段管道的通风阻力之和的总阻力。在联合工况点M的位置情况下，小通风机F1的风压在克服R1段的通风阻力后，还有剩余风压，这个剩余风压和大通风机F2的风压之和用来克服R2段的通风阻力。显然，在此情况下，通风机间隔串联工作是有效的。112“风机串联”结论：1、风机串联工作适用于因风阻大而风量不足的管网；2、风压特性曲线相同的风机串联工作较好；3、串联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果。4、串联工作的任务是增加风压，用于克服管网过大阻力，保证按需供风。113（四）自然风压与主要通风机串联工作1、自然风压特性自然风压特性是指自然风压与风量之间的关系。自然风压随风量增大略有增大。风机停止工作时自然风压依然存在。故一般用平行Q轴的直线表示自然风压的特性。2、自然风压对风机工况点影响自然风压对机械风压的影响，类似于两个风机串联工作。

114ⅠⅡRⅢhQl1l2l3l4l5l6l7.........串联联合工况点M0，而通风机的实际工作点为M1’。表明通风机提供的风压加上自然风压用来克服矿井通风阻力；若无自然风压作用时，通风机单独工作的工况点为MⅠ；Q0’<Q0，说明自然风压为正值时，矿井自然风压帮助机械通风，提高了通风机的通风能力。M’1自然风压为正（Hn>0）115ⅠⅡRⅡ’Ⅲ’ⅢhQl1l2l3l4l5l6l7................串联联合工况点为A，此时主要通风机的总风量为QA，通风机的实际风压与自然风压之差用以克服矿井通风阻力。自然风压为负时削弱机械通风。自然风压为负（Hn<0）结论：当自然风压为正时，机械风压与自然风压共同作用克服矿井通风阻力，使风量增加；当自然风压为负时，成为矿井通风阻力。116单一通风机风压不能满足矿井需要通风机联合串联工作单一通风机风量不能满足矿井需要？通风机联合并联工作1171）定义：两台风机的吸风口直接或通过一段巷道连结在一起工作叫通风机并联。风机并联分为：集中并联（两台通风机在同一井口并联）和对角并联（两台通风机分别在井田两翼的两个井口上并联）。

2）特点:a.

通过网路的总风量等于每台风机的工作风量之和；即Q=Q1+Q2

b.

网路总阻力等于每台风机的工作风压，即H=H1=H24.6.2通风机并联工作当矿井仅用一台主要通风机工作不能满足矿井所需风量时，可用两台或两台以上主要通风机并联工作来增加矿井风量。118通风机并联工作的形式a-主要通风机集中并联工作；b-主要通风机对角并联工作；c-多井口多台主要通风机并联工作119（一）集中并联特性分析（二）对角并联特性分析风压特性曲线不同（不同型号）风压特性曲线相同（相同型号）1201）作图方法（等效特性曲线）

原则：“风压相等，风量相加”的原则。

方法：根据上述原则在同一坐标系中将两条风机特性曲线（I，II）合成。2）风机实际工况点确定F1F2Q1Q2Q（一）不同型号风机集中并联工作

1212）并联风机实际工况点分析hⅢ=h0=hⅠ=hⅡQⅢ=Q0=QⅠ+QⅡM0为并联作业时工况点MⅠ’,MⅡ’为风机的实际工况点N1,N2为风机单独运行的工况点Q0<(Q1＋Q2)合成特征曲线122任一不同风机联合并联工作都能起到增加风量的效果吗？123

若矿井风阻由R增加到R‘，并与曲线Ⅲ交于A点，这时A对应的Ⅱ号通风机的风量QⅡ＝0，表明Ⅱ号通风机为无效运转。故A点称为并联运转的极限点或分界点。R’为临界风阻。

AC合成特征曲线并联效果分析-1124AA’若矿井风阻由R’再增加到R“，与Ⅲ的交点为A’，A’位于A点的左侧。此时Ⅱ号通风机产生的风量为负值(－Q”Ⅱ)。这说明，该通风机不仅不起作用，反而成了Ⅰ号通风机的进风通路，从而减少了矿井的总进风量，这是不允许存在的。但在两台型号相同的通风机并联工作时，这种情况是不会出现的。并联效果分析-2125AA’

并联工作的效果可用并联等效风机产生的风量Q与能力较大风机FⅠ单独工作产生风量QⅠ之差来分析。当工况点M位于临界点A右侧时，ΔQ＝Q－Q1＞0，并联有效；当管网风阻(称为临界风阻)通过A点时，ΔQ=0，则并联增风无效；当管网风阻＞临界风阻，工况点位于A点左侧时，ΔQ＜0，即并联小风机不但不能增风反而反向进风，对系统有害。并联效果分析-3126每台主要通风机单独运转时，其风量分别为Q1，Q2，且表明：多台通风机并联作业时，不能充分发挥每台通风机的风量作用；矿井总风阻越大，上式两边的差值就越大，并联作业的效果越差；反之，矿井总风阻越小，并联作业的效果越好；通风机并联作业只适用于风网阻力较小的情况。Q1+Q2>Q（QⅠ+QⅡ）并联效果分析-4127hⅢ=h0

=hⅠ=hⅡQⅢ=Q0

=QⅠ+QⅡ合成特征曲线M0为并联工作时工况点N’为风机的实际工况点（二）相同型号风机集中并联工作

128相同通风机集中并联后，其风量与通风机单独运行时风量的变化是个什么情况呢？

129风机并联工况点与单独工况点比较：hⅢ=hⅠ=hⅡQⅢ=QⅠ+QⅡ合成特征曲线Q0>QN，但Q0<2QN

N风机单独工况点如果每一台通风机单独在网路上工作，其工况点为N，对应的风量为QN。从图中可以看出：Q>QN＝Q1=Q2

，但Q<2QN。这是因为通风机并联后，使网路的总风量增加的同时，网路的总阻力也由h1增为hⅡ，因而使风量减小。这种现象在网路风阻增加时更为明显。130当风阻由R1增加为R2时，Q‘M<<2Q’N；只有当网路风阻变为0时，通风机并联工作的总风量才能等于单独运转时风量的二倍。由此得出结论；通风机并联工作效果与通风网路的风阻有关，风阻越小，效果越好。否则并联没有意义。

131由于轴流式通风机的特性曲线存在马鞍形区段，因此合成曲线在小风量时比较复杂，当管网风阻R较大时，风机可能出现不稳定工作。QRMm1m2MⅠQ=QⅠ+QⅡQ1QⅠR’R”HⅠⅠ+ⅡⅡA(M’)Q=Q1QⅡM”MⅡ此外：132

两台不同型号风机F1和F2的特性曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，各自单独工作的管网分别为OA（风阻为R1）和OB（风阻为R2），共同工作于公共风路OC（风阻为R0）。ACBF1F2R1R0R2OCF’1F’2ABOF1-R1=F1’F2-R2=F2’分析方法：按等风量条件下把风机的风压与各自风路的阻力相减的原则，求风机为各自风路服务后的剩余特性曲线，最终转化为集中式并联进行分析。（三）风机对角并联工作特性分析

1331330Ⅰ’+Ⅱ’R0Ⅰ’

Ⅰ‘Ⅱ’’0R0AR0R2ⅡⅠR10BC图解步骤:(1)把风机I

、Ⅱ变位，移至O点。由于巷道BO中的风量即为风机I的风量，通风阻力是由风机I克服的。所以按照风量相等，风压相减()可得出变位的风机曲线I’，同理，Ⅱ的风压减掉R2曲线上的风压得出曲线Ⅱ’。

(2)根据等风压而风量相加的原则，将曲线I’和Ⅱ’的风量相加，得出曲线I’

+

Ⅱ’。这就是一台等值风机在O点作业，仅负担风阻R0运转。曲线I’

+

Ⅱ’与R0的交点M就是等值“单机”的工况点。

(3)从工况点M出发作平行于Q轴的水平线,相交曲线I’和Ⅱ’于M1’和M2’，它们分别是变位风机I’与Ⅱ’的工况点。按等风量从M1’

，M2’

作Q轴的垂线，交曲线I，Ⅱ分别于M1

，M2

，它们分别是风机I和Ⅱ在并联运转过程中的实际工况点。134F1-ｈ1=F1’F2-ｈ2=F2’hⅢ=hⅠ=hⅡQⅢ=QⅠ+QⅡ合成特征曲线M1M2M1’M2’ⅡⅡ’ⅢM0为风机对角并联工况点，M1、M2为风机的实际工况点135每台风机的实际工况点MⅠ和MⅡ，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，采用轴流式通风机做并联通风的矿井，要注意防止因一个系统的风阻减小引起另一系统的风机风压增加，进入不稳定区工作。136“风机并联”结论：1、风机并联工作适用于因风机能力小，风阻小而风量不足的管网；2、风压特性曲线相同的风机并联工作较好；3、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果。4、并联工作的任务是增加风量，用于风机能力小，保证按需供风。

137137（1）并联作业用于管网风阻较小，但因风机能力小而风量不足的情况；（2）影响稳定性运转的因素有三：a)网络风阻；b)风机个性特性曲线；c)并联合成曲线的形状。风阻愈小愈好。后倾叶片离心式风机最适于并联（因其个性曲线为单斜状）。风压特性曲线相同的离心式风机并联工作效果较好。轴流式风机的并联作业在风阻过大时有可能工作不稳定，因此在考虑并联效果的同时，尚要进行稳定性分析。（3）自然风压的出现，可能使风机的H－Q曲线或风阻曲线变化，也可能影响并联运转的稳定性。（4）为保证风机并联运转的稳定性和有效性，可采取如下措施：

降低公共端的风阻；尽可能使两翼风机的风量、风压相等；调整风机转速，叶片安装角时，必要时应两台风机同时调整。（5）单机运转稳定，并联后不一定稳定。“风机并联”注意事项：138

从稳定性角度来看，并联时风机工作在较高压力区，若是轴流式风机则可能发生不稳定运转；从功率消耗的角度来看，若是离心式风机则并联功率消耗较小，若是轴流式风机，则因功率特性曲线的形状和工况点位置不同而异。若工作风阻为R1，则并联的工况点为A，串联的工况点为F，显然并联比串联的增风效果要好。当工作风阻为R3时，串联的工况点为C，并联的工况点为E，串联的增风效果较好。

所以选择风机联合运行时，不仅要考虑管网风阻对工况点的影响，而且还要考虑增风效果及风机的轴功率大小等因素，进行全面分析比较。串联并联4.6.3并联与串联工作的比较139对比结论：

风机并联工作适用于管网风阻较小，但单个风机风量偏小而供风不足的条件；串联工作适合于管网风阻大，因风机风压不足而供风不满足要求的条件；轴流式风机在进行并联作业时，除要考虑联合运行的效果，还应进行稳定性分析。

140一、离心式通风机国产离心式通风机类型较多，其中4-72-11型的全压效率最高达91％，较为常用。其符号的意义举例如下：4-72-11No.10C

表示通风机的转动方式表示通风机的机号，即为叶轮直径D2(m))×10

表示通风机的设计顺序为第一次表示通风机进口为单吸口表示通风机在最高效率点时的比转数表示通风机在最高效率点时的全压系数乘10倍的化整数通风机设备选型141传动方式分为A、B、C、D四段，其中：A一表示无轴承箱装置，与电动机直接传动；B——表示悬臂支承装置，皮带传动，皮带轮在通风机轴承中间；C——表示悬臂支承装置，皮带传动，皮带轮在通风机轴承外侧；D——表示悬臂支承装置，用联轴节联结传动。比转数是表示同类型通风机在效率最高时风压系数与风量系数的关系的一个常数。比转数越大，风量越高。14214362A14—11No.24

表示通风机的机号，即动轮直径(m)的10倍表示该型通风机第—次设计结构表示该型通风机为一级动轮表示该型通风机之叶形第14次设计应用表示该型通风机的轮叶为扭曲机翼形表示该型通风机的毂轮比的100倍取整数

这种通风机动轮的叶片是扭曲形，共16片。在不同转数、不同轮叶数以及γ＝11.76N／m3时，个体特性曲线分别如图4-32至图4-39所示。这些图的左下角是动轮反转时特性曲线。从这些曲线看出，这种通风机反转后的风量较小，较难满足反风要求。二、轴流式通风机

144145

另一种新型轴流式通风机是2K60—4型，共有N0.18、24、28、30等几个机号。其符号意义举例如下：

2K60—1No.18

通风机的机号即为动轮直径的10倍结构设计的顺序号轮毂比的100倍矿井通风用两级动轮

这种通风机有两级动轮，14片扭曲形的动轮叶片，中间和后面整流器的叶片也是扭曲形，并有改变整流器叶片角度的装置，及时改变这种叶片角度，可使动轮反转后的风量较大，能基本符合反风要求。146147三、离心式和轴流式通风机的比较结构方面：轴流式通风机的优点是比较紧凑，体积小，转速高。其缺点是结构比较复杂，噪音大，故障较多。离心式通