【導(dǎo)讀】隨著煤礦工業(yè)的發(fā)展，安全生產(chǎn)已經(jīng)成為其中重要的部分。全生產(chǎn)，對煤礦的安全設(shè)計(jì)十分重要，礦井通風(fēng)就是其中的一個(gè)重要組成部分。并排出各種有害、有毒及放射性氣體和粉塵。調(diào)節(jié)井下空氣的溫度和濕度，使之。此況井年產(chǎn)量85萬噸，礦井通風(fēng)方式為抽出式，風(fēng)量為2362m3/min，瓦斯?jié)舛鹊?，初期?fù)壓1025Pa，末期負(fù)壓1654Pa。一組最適合的方案，進(jìn)行核查計(jì)算。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)。規(guī)范》所規(guī)定的有關(guān)條款，本次設(shè)計(jì)以安全為主，經(jīng)濟(jì)為輔。境下，如何做到經(jīng)濟(jì)損失最小化，能源利用的最大化，也是本次設(shè)計(jì)的研究方向。

　　

【正文】 ??? DQHDRR mm 則網(wǎng)路的無因次特性曲線方程為 末期 22m a xm a x RH ?? 初期 22inin RH mm ?? 、末期無因次網(wǎng)路特性曲線 (1)用描點(diǎn)作圖法，將無因次網(wǎng)路特性曲線繪制在通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線圖上。 由網(wǎng)路的無因次特性曲線方程可得下表： Q 0 maxH 0 minH 0 （ 2）類型曲線圖（見圖 51）（由【 2】中查得 472 類型曲線并繪制類型曲線） 28 圖 51 G473 類型曲線圖 由初、末期無因次網(wǎng)路特性曲線與通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線的交點(diǎn) （圖 51） ， 29 即為通風(fēng)機(jī)的無因次工況點(diǎn)。讀取工況點(diǎn)從而求得對應(yīng)的風(fēng)壓系數(shù)、流量系數(shù)和效率。 A 點(diǎn)： Q A= H A= η A= Q B= H B= η B= 對應(yīng)于初期工況點(diǎn) A的葉輪圓周速度 smHHu AA / 1 8 8 2m i n ???? ? （ 57） 由【 1】中 p188 查的（ 57） 式中： HA——最小全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無因次工況點(diǎn) A的風(fēng)壓系數(shù)。 對應(yīng)于初期工況點(diǎn) A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 m in/5912 rDun AA ???? ?? （ 58） 由【 1】中 p188 查的（ 58） 式中： nA——對應(yīng)于工況點(diǎn) A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速， r/min； 對應(yīng)于末期工況點(diǎn) B 的葉輪圓周速度 smHHu BB / 5 2 5 3m a x ???? ? （ 59） 式中： HB——最大全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無因次工況點(diǎn) B 的風(fēng)壓系數(shù)。 對應(yīng)于末期工況點(diǎn) B 的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 m in/5162 rDun BB ???? ?? 式中： nB——對應(yīng)于工況點(diǎn) B 的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速， r/min。 依據(jù) min/591rnA ? min/516rnB ?，查 47211 型通風(fēng)機(jī)性能規(guī)格表，決定初期通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速采用 580r/min，待一段時(shí)間后采用 730r/min。采用皮帶輪調(diào)速。 因 umax=π Dnmax/60=2π 730/60= m/s,它小于 = 110=99 m/s（ uy 30 為 G47311 型通風(fēng)機(jī)葉輪的允許外圓周速率），故所選通風(fēng)機(jī)滿足備用風(fēng)機(jī)的要求。 （ 1）功率計(jì)算。在 730r/min 的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至Q=，于是 2244 43 32 76 410 180maxDu...???????? （ 510） 按 = 查得， ≈ ， =，則 220 4 4 1 2 6 5 9 42296ma x ma xH H u. . .pa??? ? ?? （ 511） 在 580r/min 的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至 Q=，于是 2244 4 3 32 5 8 02600 2 2 7ma xDu..??????????? （ 512） 按 = 查得， ≈ ， =，則 222 5 8 00 4 1 1 2601813min minH H u..pa????? ? ??（ ） 在開采末期和初期的通風(fēng)機(jī)軸功率分別為 初期： 39。39。39。m i nm i n ????? ?QHP 末期： 39。39。39。39。39。39。m a xm a x ????? ?QHP 31 由【 1】中 p188 查得（ 511）、（ 512）。 式中： H’min、 H’’max——初、末期工況點(diǎn)所對應(yīng)的全壓， Pa； Q’、 Q’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對應(yīng)的風(fēng)量， m3/s； η ’、 η ’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對應(yīng)的效率。 （ 2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率 初期： 39。 m inm in ??? cd PP ? 末期： a xm a x39。39。 ??? cd PP ? 式中： η c——傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器 η c =，三角皮帶 η c=。 （ 3）選擇電動(dòng)機(jī) 因 P’dmin=＞ ’’dmax= ? =。故電動(dòng)機(jī)容量為： Pd=’’dmax= = 式中： ——考慮預(yù)計(jì)通風(fēng)阻力不精確的備用系數(shù)。 根據(jù) Pd= 和 nmax=730r/min，確定使用 JS—127—8 型發(fā)電機(jī)，其功率為 130kw，同步轉(zhuǎn)速為 750r/min。 W 2 4 3 6 528 6 9 8 1 1 0 1 6 2 4 3 6 52 0 9 0 9 51009910d m in d m a xdwPP....k w h / a???? ? ??? ? ?????， ， （ 513） 由【 1】中 p189 查得（ 513） 式中： η d——電動(dòng)機(jī)效率，查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本； η w——電網(wǎng)效率，一般取 。 32 10099108500001 19dmWWA. kw h / a???? （ 514） 式中： Wdm——噸煤通風(fēng)電耗量， kWh/t； W——年通風(fēng)電耗量， kWh/a； A——礦井年產(chǎn)量， t/a。 33 6方案比較及機(jī)房布置圖 由上計(jì)算可得 47211 的噸煤電耗為： 1036651 238500001 22dmWWA.. kw h / a???? （ 61） G47311 的噸煤電耗為 ： 10099108500001 19dmWWA. kw h / a???? （ 62） 比較可得在滿足正常使用條件下選擇 G47311No20 型離心式通風(fēng)機(jī)比較經(jīng)濟(jì)。 見附錄（大圖） 34 7離心式通風(fēng)機(jī)的使用和調(diào)試 風(fēng)機(jī)安裝后，只有在它的設(shè)備完全正常的情況下方要啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外還需注意以下一些問題。 （ 1）風(fēng)機(jī)所配的電動(dòng)機(jī)的功率，是指在特定的工作情況下，加上機(jī)械損失與應(yīng)有儲(chǔ)備容量的功率，并非進(jìn)、出口全開時(shí)所需功率。因此，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口不加阻力的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)有被燒壞的危險(xiǎn)。為安全起見，應(yīng)在風(fēng)機(jī)進(jìn)口或出口加裝閘門，在啟動(dòng)電機(jī)時(shí)將其關(guān)閉，以減少啟動(dòng)電流，防止風(fēng)機(jī)燒壞。當(dāng)風(fēng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，將閘門慢慢開啟，達(dá)到規(guī)定工作狀況為止，并注意電機(jī)電流是否超過額定值。 （ 2）在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，停車或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行檢查。 （ 3）定期清除風(fēng)機(jī)及管道內(nèi)部的粉塵，污垢及水等雜質(zhì)，并防止銹蝕。 （ 4）除每次拆修后應(yīng)更換潤滑油外，還應(yīng)定期更換潤滑油。 風(fēng)機(jī)安裝后，正式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能發(fā)生風(fēng)量過大或風(fēng)量不足現(xiàn)象，這就需要分析原因，并對整個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整。 風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通風(fēng)除塵與氣力輸送系統(tǒng)發(fā)生風(fēng)量過大或過小的現(xiàn)象，原因很多，主要有下列各點(diǎn)： ①管道系統(tǒng)阻力的實(shí)際值與設(shè)計(jì)值相差過大。 ②風(fēng)機(jī)由于制造、安裝質(zhì)量可電源電壓波動(dòng)和頻率不穩(wěn)定引起轉(zhuǎn)速變化，影響風(fēng)量的變化。 ③由于管道系統(tǒng)堵塞，使通風(fēng)系統(tǒng)在使用過程中，經(jīng)過較長時(shí)間，風(fēng)量逐漸減小。或者在短時(shí)間內(nèi)，風(fēng)量突然減少。 35 通風(fēng)除塵 系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)整基本上是通過調(diào)整風(fēng)機(jī)特性和改變管道系統(tǒng)阻力兩個(gè)途徑來實(shí)現(xiàn)。其方法主要有： ①利用調(diào)節(jié)閘門來調(diào)整管道系統(tǒng)阻力來達(dá)到調(diào)整風(fēng)量的目的。這種方法比較簡單，只需要在進(jìn)口端或出口端（一般多裝在出口端），裝設(shè)一個(gè)閘門，通過高速閘門的啟閉來調(diào)節(jié)風(fēng)量。這種方法調(diào)節(jié)方便，但當(dāng)實(shí)際風(fēng)量比需要風(fēng)量大得很多時(shí)，消耗電力過多，很不經(jīng)濟(jì)。若當(dāng)閘門全開以后，風(fēng)量仍不滿足，這時(shí)調(diào)節(jié)閘門就失去了調(diào)節(jié)作用。 ②改善管道系統(tǒng)的阻力，減小阻力值，增大風(fēng)量。如擴(kuò)大管道直徑減小管道的摩擦阻力，或減少管道的彎頭等，以減少管道的局部阻力等。這種 方法可以節(jié)約動(dòng)力，但要考慮到管道直徑擴(kuò)大以后，會(huì)使管道內(nèi)風(fēng)速降低，是否符合原設(shè)計(jì)中最低速度的要求，特別是含塵空氣的管道可能因風(fēng)速過低而積塵，此外還要考慮到整個(gè)管道系統(tǒng)的平衡問題和工程量的大小問題。 ③調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，因此通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，能夠得到較大的風(fēng)量調(diào)整。但此法只有皮帶傳動(dòng)的風(fēng)機(jī)才可通過改變皮帶輪直徑大小調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)整范圍不能通過風(fēng)機(jī)性能所規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速。必須注意，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)速的三次方楊正比，若風(fēng)機(jī)改變轉(zhuǎn)速以后，電機(jī)有過負(fù)荷被燒壞的危險(xiǎn) 36 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)期間 的最后一次設(shè)計(jì)，也是對我在大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次深刻的總結(jié)和檢驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓自己深刻的了解到自己在某個(gè)方面的不足，同時(shí)也讓自己懂得了自我學(xué)習(xí)的重要性。 我的設(shè)計(jì)是對 472 和 G473 型通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì) 。特別通過老師的講解與指導(dǎo)，使我大體掌握了礦山設(shè)備選型設(shè)計(jì)的方法。為 我們以后的就業(yè)之路夯實(shí)了基礎(chǔ)。在這里衷心的感謝馬力克老師的指導(dǎo)和 幫助。 在設(shè)計(jì)即將結(jié)束的日 子里，不得不感謝辛勤工作任勞任怨的老師，特別是馬老師，是你的嚴(yán)格教導(dǎo) 帶我們走過了大學(xué)的最后時(shí)光，讓我們體會(huì)了 大學(xué)的幸福。也特別感謝各位一起成長一起 進(jìn) 步的同學(xué)，是你們陪我度過我人生中最重要的階段。 這次設(shè)計(jì)之后我 們將各奔天涯，為了自己的前程和幸福而奮斗，但是我們之間的師生情、同學(xué)情 是不會(huì)動(dòng)搖。 最后再次感謝老師的辛勤指導(dǎo)，是你 給我在社會(huì)上的立身之本，帶我走進(jìn)專業(yè)知識(shí)的殿堂，讓我找到了自己將要從事的職業(yè)和人生的奮斗方向。 37 參考文獻(xiàn) 【 1】 . 《礦山固定設(shè)備選型使用手冊》上冊，于勵(lì)民，仵自連，第 016085 號(hào) 【 2】 . 《流體機(jī)械》，劉婕，煤炭工業(yè)出版社，第 079545 號(hào)