1、第十章 通風設備的選型計算 第一節 選型設計的任務和原始資料第二節 軸流式通風機的選型設計第三節 離心式通風機選型設計本章小 結第一節 選型設計的任務和原始資料一、選型設計的任務和要求(一)選型設計的任務1.選擇通風機；2.通風機初、末期運行工況確定與驗算；3.確定通風機性能調節方法；4.選擇通風機的拖動電動機；5.進行通風設備運行經濟性核算；6.設計方案的技術經濟性論證；7.選擇通風機的電氣控制設備；8.通風機附屬設備的設計(1)反風裝置 (2)消音器 (3)擴散器(5)防爆門(6)控制風門及其啟、閉絞車 9.確定設備組合方案；10.通風機房機電設備布置要求及簡圖。(二)選型設計的要求(1)

2、主要通風系統必須裝置兩套同等能力的通風機(包括電動機)，其中一套工作，一套備用。備用通風機必須能在lOmin內開動。(2)在一個井筒中應盡量采用單一通風機工作制。如因規格限制，設備供應困難，或在所需風量較大，網路阻力較小的礦井，可考慮兩臺同等能力的通風機(包括電動機)并聯運轉，另備用一臺相同規格的通風機，但必須校驗通風機工作的穩定性,并作出并聯運轉的特性曲線。(3)所選通風機應滿足第一水平各個時期的負壓變化，并適當照顧下一水平的通風要求。當負壓變化較大時，可考慮分期選擇電動機，但初裝電動機的使用年限不宜少于10年。(二)選型設計的要求 (4)所選用的通風機在整個服務年限內，不但能供給礦井所需風

3、量，還應使其在較高效率下經濟運轉，并有一定的余量。軸流式通風機在最大設計負壓和風量時，葉片安裝角一般至少比允許范圍小 ；離心式通風機的設計轉速一般應小于允許最大轉速的90%。05(5)通風設備(包括風道、風門)的漏風損失，當風井不作提升用途時，按需風量的10%15%計算；以箕斗井回風時，按15%20%計算；以罐籠井回風時，按25%30%計算。通風設備各部阻力之和一般取100200Pa。采用無風機式空氣加熱裝置時，應計入該裝置的負壓損失。軸流式通風機采用消聲裝置后，應將風阻值增加5080 Pa。cc(6)電動機的備用能力依軸功率的大小而異。當軸功率在150kw以下時，宜采用1.2倍計；當軸功率在

4、150kW以上時，宜采用1.1倍計。在計算電動機容量時，還需計入機械傳動效率(2K60型通風機例外)，當用聯軸器直聯時，0.98，0.95。(二)選型設計的要求用三角皮帶傳動時，(1)礦井沼氣等級；(2)礦井年產量；(3)當地全年氣候溫度概況(是否需要加裝空氣加熱裝置)；(4)礦井通風系統；(5)井通風機工作方式(壓入式、抽出式)；(6)礦井各通風井初、末期所需風量和風壓；(7)礦井供電電壓等級及電價；(8)可供選擇的機電設備產品樣本；(9)預定安裝通風機的井口地面情況；(10)礦井其它特殊要求。(三)選型設計必須原始資料一、中央式通風系統中通風機的選型設計1通風機必須提供的風量的估算若已知礦

5、井所需風量為kQ，則通風機必須產生的風量為Q=KkQ式中 k通風設備的漏風系數。當風井不作提升井時，k1.11.15；兼作箕斗提升井時，k1.151.20；兼作罐籠提升井時，k1.251.30。2通風機必須提供的風壓估算軸流式通風機必須產生的靜壓為maxjHmaxhh=+ hhHjminmin 第二節 軸流式通風機的選型設計3預選通風機maxjHminjHQ根據、和，從通風機產品樣本中預選出較為合適的通風機。如同時有幾種通風機都能滿足要求，則應作方案比較。4確定通風機的工況點maxjR2maxQHj = minjR2minQHj= maxjRmaxjR由和，可以確定出礦井開采末期與初期的網路特

6、性曲線方程式分別為末期 maxjHmaxjRQ =2 初期 minjHminjRQ=2 5功率的計算(1)在開采初期和末期，通風機的軸功率為 初期 1000minminQHPj 末期 jjQHP 1000maxmax (2)在開采初期和末期，電動機的輸出功率為初期 cdPPminmin 末期 cdPPmaxmax (3)電動機容量的確定 mindPmax minddPP=(1.1-1.2) 初期 maxdPmax dP末期 =(1.1-1.2) 6年電耗量的計算通風機的平均年電耗按下式計算dddPPW2max min36524 7噸煤通風電耗量計算AWWdm 二、兩翼對角系統中通風機的選型設計

7、1選擇通風機(1)計算通風機必須提供的風量11kkQQ 22kkQQ (2)算通風機必須提供的風壓 初期 21min1min1hhhhHko21min2min2hhhhHko 21max1max1hhhhHko21max2max2hhhhHko末期 通風網路特性方程221）（kkooQQhR2121min1min1kkQhhhR公用段 #支路 初期 末期 2121max1max1kkQhhhR#支路 初期 2221min2min2kkQhhhR 末期 2221max2max2kkQhhhR 2QRhoo2min1min1QRh2min2min2QRh()通風網路特性方程初期 2QRhoo2ma

8、x1max1QRh2max2max2QRh末期 3確定通風機的運行工況(1)同一坐標系下分別繪制兩通風機初、末期特性曲線；(2)網路持性曲線按初、末期分別繪制于通風機初、末期特性曲線圖；(3)按兩翼系統中通風機工況點確定方法求出該系統中風機初、末期工況； (4)記錄相關工況參數。參數風 量(m3/s) 風 壓(Pa)功 率(KW)轉 速(r/min)效 率時間井號初期1號風井2號風井末期1號風井2號風井min1min1min1min11000hQPmax1max1max1min11000hQPmin2min2min2min21000hQPmax2max2max2max21000hQP5 選擇電

9、動機(1)計算礦井開采初、末期通風機的軸功率 #風井 初期： #風井 初期： 末期 末期： cdPkPmin1min1cdPkPmax1max1cdPkPmin2min2cdPkPmax2max2(2)計算礦井開采初、末期拖動電動機的軸功率 #風井 初期： #風井 初期 末期 末期 #cdPkPmin1min1cdPkPmax1max1cdPkPmin2min2cdPkPmax2max2(2)計算礦井開采初、末期拖動電動機的軸功率 風井 初期： 末期 #風井 初期 末期 maxmin6 . 0ddNNmaxmindddPPP 21ddPP 、(1)擇電動機型號 按末期功率選擇電動機，否則按下式

10、計算結果選擇電動機 根據上述計算的功率及礦井供電電壓等級、風機要求轉速、性能調節特點、查電動機產品樣本、選擇合適的電動機、優先選擇同步電動機、其次鼠籠電動機、繞線機。當時，#365242max1min11wdddPPW365242max2min22wdddPPW21WWW通風機運轉經濟性校核 風井 #風井 礦井通風總電耗 ()年通風平均電耗： ()噸煤通風電耗： AWWdm 實用性可替代性先進性等人員工資、勞保、福利檢修維護費設備折舊費電費設備運行電費及輔助用運行費用基建成本安裝成本設備成本初期投資7設計方案論證 （2）經濟性（1）技術合理性第三節 離心式通風機選型設計kkQQ 按類型特性曲線

11、選擇離心式通風機1通風機風量的估算若已知礦井所需風量Qk，則通風機應產生的風量按公式計算，即 maxHqzhhhmaxminHqzhhhmin2通風機風壓的估算=因國產離心式通風機，制造廠不供應擴散器，且產品樣本上提供的是全壓特性曲線，所以在選型設計中應作出擴散器設計，同時考慮增設擴散器后的損失。因此，離心式通風機必須產生的最大全壓和最小全壓為=hhmaxhhmin2)(2SQhkqz一個設計合理的離心式通風機的擴散器，其阻力損失入一般不大于通風機全壓的10。根據1.1()和可初步確定通風機的類型和機號，找出該通風機的出口面積(即擴散器的入口面積)，然后按下式計算出擴散器的阻力損失。 1.1(

12、)，3確定葉輪的外圓周速度MHhumax通風機葉輪的外圓周速度為4確定通風機葉輪直徑 MQuQD4通風機葉輪的直徑為 由上式計算得到葉輪直徑后，再按通風機性能規格表選取標準通風機的葉輪直徑D，但必須注意所選的通風機應與前面預選的機號一致。如不一致，則通風機的出口面積S與前述不同，因而使通風機的出口速度和擴散器的損失均有所變化。5確定通風機的工況點 由于使用的是通風機的類型特性曲線，故需先求得無因次網路特性曲線，然后才能求得工況點。 42maxmax)4(DRR2maxmaxQRH同理 42minmin)4(DRR2minminQRH6通風機轉速的計算AAHHumaxAuyu所求得的葉輪外圓周速度應小于所選通風機最大允許速度的0.9倍。 1000maxmaxQHP1000minminQHP7功率的計算B點 對應于工況點A和B的通風機軸功率分別為A點ecdQHPP 1000maxmaxmax ecdQHPP1000minminmin對應于末期工況點A和初期工況點B的