【正文】 選并確定方案； 8． 繪制設(shè)備組合圖。 三 、 注意事項 （ 1） 通風機與擴散器合稱通風機裝置，通風機裝置的參數(shù)以下標 z 表示， 在通風機選型時亦可稱為風源，風源的參數(shù)以下標 y表示。 （ 2） 礦井通風網(wǎng)路的阻力損失由風源的靜壓克服，當選用軸流式通風機時，廠家提供通風機裝置的靜壓特性，可以直接利用。當選用離心式通風機時廠家只提供通風機自身的全壓特性，必須首先選定擴散器的形式及尺寸比，換算出風源的靜壓特性后再進行計算。 不論選用哪種風機，都需將引風道的阻力損失加入到通風網(wǎng)路 中去。 （ 3） 通風機臺數(shù) 我國 《 煤礦安全 規(guī)程》規(guī)定：主要通風機必須裝置兩套同等能力的通風機（包括電動機），其中一套做備用。 四 、 礦井通風設(shè)備選型設(shè)計的具體計算 （一） 風源所必須產(chǎn)生的風量 Ｑ＝Ｑ ｙ K m3/s （ 4— 21） 式中 Ｑ — 礦井所需風量， m3/s； K— 設(shè)備漏風系數(shù)，《規(guī)范》規(guī)定：當風井不做提升用途時， K=～ ；兼做箕斗井時， K=～ ；兼做罐籠井 時， K=～ ； 如果通風容易時期礦井所需風量 Ｑ ′ 與通風困難時期礦井所需風量 Ｑ ′′ 不同（一般情況下，兩者相同）則應(yīng)分別計算對應(yīng)的 ｙＱ ′ 與 ｙＱ ′′ 。 （二） 風源所必須產(chǎn)生的負壓 在已知風源靜壓特性的情況下，要求其產(chǎn)生的靜壓 消引 PPPP ?? ++=y s t Pa （ 4— 22） 式中 P— 礦井所需負壓， Pa； △ P 引 — 引風道內(nèi)阻力損失，可取為 100～ 200Pa； △ P 消 — 有消聲裝置時的附加阻力損失，可取為 50～ 80Pa； 因通風容易時期的礦井負壓 P′ 不同于通風困難時期的礦井負壓 P′′ ，故應(yīng)分別計算相應(yīng)的 ystP′ 與 ystP′′ 。 五 、 利用類型 特性選擇離心式風機 （一） 選定擴散器的形式與尺寸比 由于廠家不供應(yīng)擴散器，因此必須首先確定擴散器的形式及尺寸比。 可由相關(guān)流體機械教材或手冊塔式擴散器及平板式擴散器的損失系數(shù)曲線查出損失系數(shù)。目前礦井一般選用塔式擴散器，推薦取面積比 n=、相對長度 4=l ，則擴散器全損失系數(shù) LK=，其中動能損失系數(shù)為 =n12，擴散器內(nèi)部損失系數(shù) ５－ =n1L=L2K，此時擴散角 ?≈α 。 （二） 求風源的靜壓特性 設(shè)通風機的全壓系數(shù)為 P ，動壓系數(shù)為 dP ，靜壓系數(shù)為 stP ， 通風機的 流 量系數(shù)為 Ｑ ；風源的靜壓系數(shù)為ystP。 如通風機出口截面積為 F, 出口斷面平均流速為 u， 則通風機的動壓為 2d )(21=P Fρ Ｑ 224222222d 32FD=)4u421=)(21== ＱＱ（Ｑ πFDπDπFuuρPP d （ 4— 23） 而 dst PP= －P （ 4— 24） 對于同一類型的通風機，其 FD2 為定值，故 dP 與 2Ｑ 成正比，代入三種常用的 離心式通風機的參數(shù)，可得 4— 72 型通風機， 2d = ＱP G4— 73型通風機， 2d = ＱP K4— 73型通風機 , 2d = ＱP K4— 73 型通風機的表達式由 K4— 73— 01 型 No32 的資料算出，如由 K4— 73— 02 型No28F 的資料，可得 K4— 73型的表達方式為 2d = ＱP 選定通風機的類型后，由通風機的全壓特性曲線 P 中減去相應(yīng)的擴散器全損失，即得風源的靜壓特性曲線 （ 4— 25） 利用效率與負壓間的比例關(guān)系，可得風源的靜壓效率曲線 PPηη yst=yst （ 4— 26） 式中 η — 通風機的全 壓 效率。 （三） 計算風源的等積孔系數(shù) 對應(yīng)風源最大靜效率處為最佳工況點，利用該點 nＱ 、 ystnP 可得風源的等積孔系數(shù) ystnPｎＱ=An 其中 nＱ — 對應(yīng)風源最大靜效率處的流量系數(shù)； ystnP — 對應(yīng)風源最大靜效率處的靜壓系數(shù)。 dK PPP L=yst －（四） 計算礦井等積孔 通風容易時期為最大等積孔 A′；通風困難時期為最小等積孔 A″。 ystyPA ′′=′ Ｑ m2 （ 4— 27） ystyPA ′′′′=′′ Ｑ m2 （ 4— 27a） 平均等積孔 )′′+′(21=p AAA m2 離心式通風機的最高效率點接近工業(yè)利用區(qū)的中部，因此，選擇離心式通風機時，應(yīng)使其最高效率點近似對應(yīng)于平均等積孔。 當 風源對該礦井網(wǎng)路工作時 ,若工況 穩(wěn)定 ,則風源風量等于等效網(wǎng)路風量 ,風源靜壓等于等效網(wǎng)路負壓。 （五） 計算并確定通風機葉輪直徑 由 PDρπPuρuDπPＱＱ＝Ｑ 2224=4 . 1 9=A 代人空氣密度 ρ=； A=PＱ，得 =A 2 （ 4— 28） =D （ 4— 28a） 令平均等積孔 AP 對應(yīng)于 風源最大靜效率時的 nA 得 n=D m （ 4— 29） 選定與計算 D 值最接近或偏小的標準直徑 D。 （六） 反求等積孔系數(shù) 由于選擇的 通風機葉輪直徑與計算值有差異，等積孔對應(yīng)的等積孔系數(shù)發(fā)生變化，故應(yīng) 分別求出通風容易時期的等積孔系數(shù) A′ 與通風困難時期的等積孔系數(shù) A′′ 2DA′=A′ （ 4— 30） 2DA′′=A′′ （ 4— 30a） 式中 D—— 實際選擇的 通風機葉輪直徑 （七） 求工況點 由 ystPy=A Ｑ 得 2)(= AP yyst Ｑ （ 4— 31） 它表示過原點的拋物線，可設(shè)不同的 yＱ 值，求出對應(yīng)的 ystP 值，從而描畫出相應(yīng)的 A′與 A′′ 的兩條拋物線，它們與風源的 靜壓曲線的交點即是通風容易時期與通風困難時期的工況點 ，可求出相應(yīng)的流量系數(shù) y′Ｑ 、 y′′Ｑ 及相應(yīng)的風源靜效率 yst′η 、 yst′′η 。 （八） 求通風機轉(zhuǎn)數(shù) 由 ＱＱ = 3D ，可分別求出通風容易時期與通風困難時期的通風機轉(zhuǎn)數(shù) n′ 、n″ 。 yy3 ′′D =n′ ＱＱ （ 4— 32） yy3 ′′′′D =n′′ ＱＱ （ 4— 32a） （九） 選擇電動機 在通風容易時期和通風困難時期，電機必須輸出的功率分別為 cystηηPN ′1000 ′′=′ ystyＱ KW 或 cηηPN ′1000 ′′=′ yyＱ KW （ 4— 33） 和 cystηηPN ′′10 00′′′′=′′ ys tyＱ KW 或 cηηPN ′′1000′′′′=′′ yyＱ KW （ 4— 33a） 式中 η c—— 為傳動效率。 以上各式中各符號加“ ′”者為通風容易時期參數(shù)，加“″”者為通風困難時期參數(shù)。 在根據(jù)各時期必須輸出的功率，決定電機容量時，應(yīng)考慮由于礦井網(wǎng)路特性不夠精確，所需功率有可能不足的情況， 增加 10～ 20%的備用量。 若擬采用同步電動機，則應(yīng)按同步電機服務(wù)年限內(nèi)最大功率選擇，以改善功率因數(shù)。假如通風困難時期發(fā)生在電機服 務(wù)期限內(nèi)，則電機功率為 Nd=（ ～ ） Ｎ″。 采用感應(yīng)電動機時，若通風困難時期發(fā)生在電機服務(wù)期限內(nèi)，而且 N′對 N″之比大于 時，也可以選擇一臺功率為 Nd=（ ～ ） Ｎ″的電機。若 N′對 N″之比小于，為了減少由于負載小 而產(chǎn)生的對功率因數(shù)的不良影響，可以考慮選用兩臺，后期采用 Nd=（ ～ ） Ｎ″，前期采用 NN ???? ）（ ~ d 的電機。 （十） 平均年電耗 由于通風網(wǎng)路阻力系數(shù)隨著開采工作的推移而變化，工況點和電耗也隨之而變。因此 ，難于非常精確的計算電耗。對 于通風網(wǎng)路阻力系數(shù)變化不大，而且中期無需進行調(diào)節(jié)的通風機，可按下式計算平均年耗電量 rTηηNE wd2 N′′+′= (KW— h) （ 4— 34） 式中 η d— 電機效率 ，可取為 ； η w— 電網(wǎng)效率 ，可取為 ； r— 每天工作小時數(shù)； T— 每年工作晝夜數(shù)。 當要求精度較高時，可按通風機調(diào)節(jié)時，功率及電耗的確定 的方法計算確定。 4— 72 型通風機類型特性參考圖 4— 9， G4— 73型通風機類型特性參考圖 4— 10， K4—73型通風機類型特性參考圖 4— 11。 圖 4－ 9 4－ 72－ 11 型離心風機類型特性 圖 4－ 10 G4－ 73－ 11 型離心風機類特性 圖 4－ 11 K4－ 73－ 01 風機類型特性 例：已知須要風源流量 Qy=110m3/s，須要風源負壓 a2021=′ PPyst ， a4500=′′ PPyst 。利用圖 4— 10 中 G4— 73— 11型 離心式 通風機類型特性 選擇離心式通風機。 1． 選定擴散器 選用塔式擴散器，取面積比 n=、相對長度 4=l ，則擴散角 ?≈α ，擴散器全損失系數(shù) LK=。 2． 求風源的靜壓特性 由 22y s t == Ｑ－Ｑ－ PPP PPηη yst=yst 得到不同 Ｑ 時對應(yīng)的 ystP 、 ystη 值，列于表 4— 11中（即 ystP 、 ystη ）。 最大靜效率點位于 =nＱ ， =ystnP 得風機的等積孔系數(shù)為 =43 ==A ny s t nPｎＱ 表 4— 11 G4— 73— 11型離 心式通風機類型參數(shù) Ｑ P η ystP ystη 選用塔式擴散器， n=， 4=l ， ?≈α ， LK=。 3． 礦井等積孔 ==′′=′ y s tyPA Ｑ ==′′′′=′′ mPAy s tyＱ 所以 2p =)+=)′′+′(21= mAAA （ 4． 確定風機直徑 = ==D 選定 D=。 5． 反求等積孔系數(shù) = =DA ′=A ′ 22 = =DA ′′=A ′′ 22 6． 求工況點 ：參看圖 4— 12 =A′ 時，利用式（ 4— 31）得 Ｑ與P 的關(guān)系曲線，當 Ｑ 分別為 與 時，得 P 分別為 ， ； 繪入圖 4— 12 中與 ystP 曲線交點為 =′Ｑ ，=P′ 。 =A′′ 時，利用式（ 4— 31）得 Ｑ與P 的關(guān)系曲線，當 Ｑ 分別為 與 時，得 P 分別為 ， ；繪入圖 4— 12 中與 ystP 曲線交點為 =′′Ｑ ，=P′′ 。 圖 4－ 12 G4－ 73－ 11型離心風機類型特性求工況點 7． 求通風機轉(zhuǎn)數(shù) m i n/r465= 110 =′′D =n ′ 3yy3 ＱＱ m i n/=19 110 =′′′′D =n ′′ 3yy3 ＱＱ 8． 求通風機功率 KWηηPN cy s t =1000 2021110=′1000 ′′=′ ys tyＱ KWηηPN cy s t =1000 4500110=′′1000 ′′′′=′′ ys tyＱ 由于功率加大，只能采用直連傳動， η c