《流体力学与流体机械》 课件 模块八 通风设备（项目一）

模块八

通风设备演讲人目录01.概述02.矿井空气03.矿井通风设备的作用04.矿井通风的方式05.矿井通风设备及其要求06.矿井通风设备的类型和工作原理通风机是将原动机的机械能转变为其他能量的机械，广泛应用于国民经济的各个方面，是矿井四大固定设备之一，被誉为矿井“肺脏”。煤矿的开采和生产主要是地下作业，生产过程中会产生大量的有毒气体和矿尘，为了保障井下工作人员的身体健康和生命安全，减少生产事故的发生，保证正常生产，必须在煤矿生产中采取通风措施。本模块讲述了矿井通风设备的作用、结构、工作原理及性能，以及通风设备的运行、维护、故障原因分析与处理和选型设计的原则、步骤、方法等内容。01项目一概述项目一概述【学习目标】了解矿井空气的形成、成分和性质，以及在矿井安全生产中对井下空气成分的规定和要求；掌握矿井通风的方式以及矿井通风设备的分类、作用、结构及工作原理及性能参数。02矿井空气矿井空气煤矿生产是地下作业，环境条件复杂。由于生产过程中，有毒气体和矿尘的大量产生，以及水分的蒸发和散热作用等因素的影响，使进入矿井空气的成分，温度，湿度等发生了一系列的变化，形成恶劣的气候条件。因此，为保护煤矿工作人员的身体健康和生命安全，减少事故的发生，保证正常生产，必须对矿井进行通风。矿井通风的作用就是不断地向井下各个工作地点供给足够的新鲜空气，保证井下空气的含氧量，稀释并排出各种有害，有毒及具有放射性、爆炸性的气体和粉尘；调节井下空气的温度和湿度，保持井下空气有合适的气候条件，给井下工作人员造成一个良好的工作环境，以便不断提高劳动生产率。03矿井通风设备的作用矿井通风设备的作用矿山通风设备的作用是向井下输送新鲜空气，稀释和排除有毒、有害气体，调节井下所需风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证安全生产。其中通风机就是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体，它是一种从动的流体机械。04矿井通风的方式矿井通风的方式矿井通风系统是保证为井下各工作地点提供新鲜空气，排出污浊空气的通风网络、通风动力和通风控制设施的总称。矿井通风方式按进、回风井在井田内的位置不同，通常分为自然通风和机械通风。1.自然通风：利用井下、井上空气温度不同及出风井与进风井的压力差使空气流动。其特点：（1）压差小，不稳定；（2）受季节、气候、环境影响大。2.机械通风：是利用通风设备强制风流按一定的方向流动，即从进风井进入，从出风井流出。机械通风具有安全可靠，便于控制调节等特点。《煤矿安全规程》规定，矿井必须采用机械通风。通风机是机械通风的主要设备，其通风方式分为：抽出式和压入式两种，两种通风方式的比较：抽出式比较安全，一般采用抽出式通风方式。05矿井通风设备及其要求矿井通风设备及其要求矿井通风系统包括通风机、电气设备、扩散器及反风装置等。其中设备分主通风设备、局部通风设备、分区通风设备。矿井生产中对主要通风设备的要求：06矿井通风设备的类型和工作原理矿井通风设备的类型空气在井巷中流动需克服通风阻力，因而必须提供通风动力，才能促使空气流动，实现矿井通风，矿井通风动力由通风机提供。通风机的工作原理离心式通风机的工作原理离心式通风机主要由叶轮、机轴、进风口、前导器、螺线形机壳、锥形扩散器等组成。叶轮固定在轴上，形成通风机的转子，并支撑在轴承上。离心通风机工作时，动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，叶轮流道中的空气在叶片作用下随叶轮一起转动，在离心力的作用下能量升高，并由叶轮中心沿径向流向叶轮外缘，经螺线形机壳和锥形扩散器排至大气。同时，在叶轮中心和进口处形成真空（或负压），外部空气在大气压力作用下经进风口进入叶轮，形成连续流动。通风机的工作原理轴流式通风机的工作原理轴流式通风机工作时，当电机通过轴带动叶轮旋转时，由于叶片为机翼形，并以一定的角度安装在轮毂上，轮片正面（排出侧）的空气在叶片的推动下能量增大，经扩散器被排至大气。同时，叶轮背面（入口侧）形成真空（负压），外部空气在大气压力作用下，经进风口进入叶轮，形成连续风流。离心式通风机与轴流式通风机的区别离心式通风机中的空气沿叶轮的轴向进，径向出；轴流式通风机中的空气沿叶轮的轴向进，轴向出。离心式通风机与轴流式通风机的区别离心式通风机和轴流式通风机的比较1）结构方面在右侧编辑区输入内容2）效率方面离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式；离心式通风机与轴流式通风机的区别通风机调节方面轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式风机较差。离心式通风机与轴流式通风机的区别特性方面轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心式风机则相反；通风机的主要工作参数1.风量：单位时间通风机输送的空气的体积；2.风压：单位体积气体通过通风机后所获得的总能量（包括静压和动压）称为风压，用表示，单位为Pa（N/m2）。3.功率：单位kW（1）有效功率：指单位时间内气体从通风机获得的能量，即通风机的输出功率，用表示。（2）轴功率（P）：通风机的输入功率，即通风机的输入功率，用表示。4.效率有效功率和轴功率的比值，称为通风机的效率，用表示。5.转速通风机每分钟的转数，叫通风机的转速，用表示，单位r/min。通风机的主要工作参数《煤矿安全规程》对通风机有什么要求？其功用是什么？012.简述矿井通风设备的作用及类型？034.试述离心式通风机和轴流式通风机各自的组成及工作原理？023.简述矿井通风的方式有哪些？其区别是什么？045.简述矿井通风机的工作参数及其定义。习题与思考题