第十六章通风设备

第十六章矿井通风设备16.1概述一、井下有害气体的种类1.CO2:无色略带酸臭味，对空气的相对密度为1.52，常聚集于巷道的底部、井筒和下山的掘进迎头。不助燃也不能供呼吸，略毒，易溶于水。20%-25%时人将中毒死亡。2.CO：无色、无味、无嗅。相对密度为0.967，微溶于水，有毒。对血液、神经有害，与血红蛋白的结合力比氧气高200-300倍。3.H2S：无色、有臭鸡蛋味、有毒，易溶于水。刺激粘膜，引发肺水肿、缺氧。4.NO2：褐红色、有强烈刺激性气味。相对密度1.59，易溶于水(HNO3)，引发肺水肿。5.SO2：无色、有强烈硫酸味及酸味，浓度在0.0005%时即可嗅到。相对密度2.22，积聚于巷道底部。易溶于水(常温常压下一个体积水可溶入4个体积的SO2，形成H2SO4，引发喉炎、肺水肿，浓度达0.05%时，短时可致命。6.NH3：无色、有浓烈臭味，相对密度0.596，易溶于水，达30%浓度时可爆。刺激粘膜，引发喉头水肿。7.H2：无色无味无毒，相对密度0.07，可自燃，浓度达4%-74%时可爆。8.瓦斯：成煤过程的伴生物，其成分十分复杂，含CH4、CO2、N2等，主要成分是CH4(甲烷)，无色，无味，相对密度0.554，聚集于巷道顶部、上山掘进面及顶板冒落的空洞中，扩散性很强，无毒，但不能供人呼吸。不助燃，但与空气混合达到一定浓度后遇火可燃或爆炸。瓦斯爆炸的三个条件：1)瓦斯含量5%-16%2)氧气含量大于12%3)火源(>650℃)三个危害：1)爆炸温度1850℃-2650℃2)爆后气体压力是爆前的7-10倍（冲击波）3）爆后产生大量有害气体（瓦斯爆炸中死于CO中毒的达70%以上）二、矿井气候：指矿井空气的温度、温度、风速三个参数的综合作用状态，矿井气候条件对井下人员的身体健康和劳动安全有重要影响。三、矿井通风设备的作用向井下输送新鲜空气供人呼吸；稀释和排除有害气体；调节井下气候，改善劳动条件，保证安全生产。四、矿井通风系统矿井通风系统是向矿井各作业点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网路和风流控制设施的总称。1.通风系统类型1）中央式：进、回风井位于井田走向的中央，分为中央并列和中央分列两种。2）对角式：①两翼对角式：进风井位于中央，2个回风井位于边界两翼。②分区对角式：进风井位于中央，各采区设一回风井。③区域式：每个生产区域开进、回风井，分别构成独立的通风系统。3）混合式四、主要通风机的工作方式及安装地点1）抽出式：主通风机安装在回风井口特点：整个矿井通风系统处于低于大气压的负压状态，当主通风机因故停机时，井下风流的压力处于提高状态，比较安全。使用最多。2）压入式：主通风机安设在入风井口特点：整个系统处于正压状态，当冒落裂隙通达地面时，井下有害气体通过塌陷区向外漏出，主通风机停机时，井下风流压力降低。总进风通道上需设通风构筑物，以引导、隔断、控制风流，管理困难。3）压抽混合式：入风井设风机做压入式工作，回风井设风机做抽出式工作，通风系统进风部分正压，回风部分负压，工作面大致处于中间。便使用设备多，管理繁杂，成本高。五、通风机分类1.按服务范围分：1）主要通风机：负责全矿或某一区域通风任务2）局部通风机：负责掘进工作面或采煤工作面的通风使用的风机2.按气体在叶轮内部流动方向分1）离心式通风机：气体沿轴向进入叶轮，在叶轮内转为径向流出。2）轴流式通风机：气体沿轴向进入叶轮，经叶轮后仍为轴向流出。六、通风机的工作原理P4081.离心式通风机的工作原理：轴向进风、径向出风。空气沿轴向进入叶轮，在叶轮内转为径向流出2.轴流式通风机工作原理JCZ系列抽出式局部通风机

七、通风机的性能参数1.风量（排量）Q（m3/s）：单位时间内排出气体的体积。2.风压1）静压pj（Pa）：单位体积的气体流过通风机后所获得的压力能（势能）。2）动压pd（Pa）：单位体积的气体流过通风机后所获得的动能。3）全压pa（Pa）：单位体积的气体流过通风机后所获得的总能量。3.功率1）轴功率P（kw）：输入功率，电机-风机轴2）有效功率Pe(kw)：单位时间内气体从通风机获得的能量，输出功率。4.效率：1）全效率：η＝Pe/p2）静效率：ηj＝Pe/p5.转速n(r/min)；通风机叶轮每分钟的转数16.2通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线离心式通风机的工作原理与离心式水泵相似通风机理论风压方程式：pT＝A－BQT该方程为一直线，考虑有限叶片和风力损失对压力的影响后，得个性特性曲线。二、轴流式通风机特性曲线理论风压特性曲线：实际风压特性曲线：为使通风机稳定工作，最高点A点以左的区域均不画出，同时不同的安装角有不同的功率曲线和效率曲线。通风机出厂时特性曲线是根据不带扩散器的模型实验得到的，实际运行曲线与之不符，需测绘个体特性曲线。

FBCZ54N08-20#5.5KW-132系列矿用地面抽出式主扇风机设计制造特点:

FBCZ54N08-20#5.5KW-132系列矿用地面防爆对旋轴出式主扇通风机

FBD54N03.5-10#5.5KW×2-55KW×2系列矿用防爆对旋式轴流局部通风机16.3通风机的构造及反风装置一、离心式通风机的构造：叶轮、机壳、进风口、传动部。二、轴流式通风机的构造：进风口、叶轮、中后导叶、传动部、扩散器（风筒）中、后导叶：不旋转，作用是将叶轮出口的气流方向调速为轴向。又称整流器。扩散风筒：由于结构限制，出口截面不太大，因此出口流速较高，全压中动压占了较大比例，而动压没有利用就散失在空气中，造成不必要的浪费。扩散器可将部分动压转变成静压，提高静压效率。三、通风机的反风1.反风的意义和要求P420反风是将正常风流反向流动。要求主要通风机必须装有反风装置，必须能在10min内改变巷道中的风流方向。当风流方向改变后，主要通风机的借给风量不应小于正常风量的40%。2.离心式通风机的反风3.轴流式通风机的反风1）反转反风法P4202）反风道反风法3）无反风道反风16.4通风机在网路上工作一、风压分析全压p=pj+pd其中pj是克服和阻力的压力，称为静压pd为出口动能损失，称为动压二、通风网路特性曲线三、通风机的工况点和工业利用区1.工况点：将通风网路特性曲线与通风机特性曲线按同一比例绘制在同一坐标系上所得的交点为工况点。2.稳定工作条件：PjM≥0.9Pjmax3.经济工作条件：ηjM≥0.8PjmaxηjM≥0.64.工业利用区：既满足稳定工作条件又满足经济工作条件的工作范围。四、工况调整1.改变网路特性曲线调节法—改变闸门，不经济2.改变通风机特性曲线调节法1）改变叶轮转速（比例定律）2）改变叶片安装角度—轴流式3）改变前导器角度—离心式4）改变叶片数目法五、通风机的联合工作1.串联：目的是为了增加风压，适用于网路阻力较大的系统，2.并联：目的是