【正文】 P NS R1 A F I MI MII II R3 C E III Q并 Q串 Q串 =Q并 NS NP NS NP Q串 Q并 2022/9/7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性 ? 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是不斷變化的 風(fēng)網(wǎng)變化內(nèi)容 風(fēng)阻 結(jié)構(gòu) 2022/9/7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性 ? 網(wǎng)的局部動(dòng)態(tài)特征分析 ? 風(fēng)網(wǎng)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征分析 2022/9/7 一、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特征 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特征 局部特征 系統(tǒng)特征 2022/9/7 風(fēng)網(wǎng)的局部動(dòng)態(tài)特征分析 風(fēng)網(wǎng)局部動(dòng)態(tài)變化 增減巷道影響 風(fēng)阻變化分析 影響自身 影響其他分支 鄰近風(fēng)路影響 同一通路影響 2022/9/7 風(fēng)網(wǎng)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征分析 ? 系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念 ? 影響風(fēng)流穩(wěn)定的因素 2022/9/7 風(fēng)流穩(wěn)定性的概念 風(fēng)流穩(wěn)定性 風(fēng)量 風(fēng)向 2022/9/7 影響風(fēng)流穩(wěn)定的因素 影響因素 風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu) 風(fēng)阻變化 通風(fēng)動(dòng)力 通風(fēng)機(jī) 自然風(fēng)壓 串聯(lián) 并聯(lián) 角聯(lián) 2022/9/7 二 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) ? 局部風(fēng)量調(diào)節(jié) ? 礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 2022/9/7 為何要調(diào)節(jié)風(fēng)量 為何要調(diào)節(jié)風(fēng)量 自然分配風(fēng)量的局限性 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)性 特定作業(yè)的特殊性 2022/9/7 局部風(fēng)量調(diào)節(jié) 局部風(fēng)量調(diào)節(jié) 增阻調(diào)節(jié) 減阻調(diào)節(jié) 增能調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)風(fēng)窗 2022/9/7 增阻調(diào)節(jié)措施 ? 增阻措施 增阻措施 調(diào)節(jié)風(fēng)窗 臨時(shí)風(fēng)簾 空氣幕 2022/9/7 減阻措施 減阻措施 擴(kuò)大斷面 降低摩擦阻力 去除阻力物 并聯(lián)風(fēng)路 縮短巷道長(zhǎng)度 2022/9/7 增能調(diào)節(jié) 增能調(diào)節(jié) 輔助通風(fēng)機(jī) 自然風(fēng)壓 2022/9/7 礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 改變風(fēng)機(jī)工作特性 改變礦井總風(fēng)阻 2022/9/7 礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計(jì) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣 、 排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路 、 通風(fēng)動(dòng)力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱 。 結(jié)論： （ 1）并聯(lián)適用于管網(wǎng)風(fēng)阻較小，但因風(fēng)機(jī)能力小導(dǎo)致風(fēng)量不足的情況； （ 2） 風(fēng)壓相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行較好； （ 3） 軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時(shí) ， 若風(fēng)阻過(guò)大則可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行 。 當(dāng)風(fēng)阻為 R1 時(shí)， Q并 ＞ Q串 ， N串 N并 。 2022/9/7 A C B F1 F2 R1 R0 R2 O C F1 F2 A B O F1 F2 F1’ R1 R2 F2’ F1’+F2’ R0 Q0 M1’ M2’ M1 M2 Q1 Q2 Q H H1 H2 2022/9/7 三 、 并聯(lián)與串聯(lián)工作的比較 以一離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線為例。 過(guò) MⅠ ’和 MⅡ ’點(diǎn)作 Q軸垂線與曲線 Ⅰ 和 Ⅱ 相交于 MⅠ 和 MⅡ ，此即在兩個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。 特性曲線 Ⅲ ’，它與風(fēng)路 OC的風(fēng)阻 R0曲線交點(diǎn) M0，由此可得 OC風(fēng)路的風(fēng)量Q0。 同理得到剩余特性曲線 Ⅱ ’。 Q R M ⅠⅡ M1 Ⅰ +Ⅱ M’ Q Q1=Q2 Q1=Q2 H A 2022/9/7 （二）對(duì)角并聯(lián)工況分析 兩臺(tái)不同型號(hào)風(fēng)機(jī) F1和 F2的特性曲線分別為 Ⅰ 、 Ⅱ ，各自單獨(dú)工作的管網(wǎng)分別為 OA（風(fēng)阻為 R1）和 OB（風(fēng)阻為 R2），共同工作于公共風(fēng)路 OC（風(fēng)阻為 R0）。 結(jié)論 ： 風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作適用于因風(fēng)機(jī)能力小 ， 風(fēng)阻小而風(fēng)量不足的管網(wǎng)； 風(fēng)壓特性曲線相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作較好； 并聯(lián)合成特性曲線與工作風(fēng)阻曲線相匹配 ， 才會(huì)有較好的增風(fēng)效果 。 Q R M M1 M2 M1 Q=Q1+Q2 Q1 Q1 Q1 R’ R” H Ⅰ Ⅰ +Ⅱ Ⅱ A Q=Q1 Q Q2 M’ M” 2022/9/7 風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作 M1 為風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)； M為并聯(lián)合成工況點(diǎn)。 方法 ：根據(jù)上述原則在同一坐標(biāo)系中 將兩條風(fēng)機(jī)特性曲線 （ I， II） 合成 。 風(fēng)機(jī)并聯(lián)分為： 集中并聯(lián) 和 對(duì)角并聯(lián) 之分 。 結(jié)論 ：當(dāng)自然風(fēng)壓為正時(shí) ， 機(jī)械 風(fēng) 壓與自然風(fēng)壓共同作用克服礦井通 風(fēng)阻力 ， 使風(fēng)量增加；當(dāng)自然風(fēng)壓 為 負(fù)時(shí) ， 成為礦井通風(fēng)阻力 。故一般用平行 Q軸的直線表 示自然風(fēng)壓的特性。自然風(fēng)壓隨風(fēng)量增大略 有增大。 串聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)壓 ， 用于克服管網(wǎng)過(guò)大阻力 ， 保證按需供風(fēng) 。 這就意味著在整個(gè)合成曲線范 圍內(nèi)串聯(lián)工作都是有效的 ， 不過(guò)工作 風(fēng)阻不同增風(fēng)效果不同而已 。 F1 F2 F1+F2 R1 M0 M2 M1 Q R’ QⅡ R” H Q Q”Ⅱ Q’ Q” A H2 H1 M’2 M”2 H’ H” 2022/9/7 （ 二 ） 、 風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作 兩臺(tái)特性曲線相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián) 工作 。 效果分析： 用等效風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量 Q與能 力較大風(fēng)機(jī)的 F2單獨(dú)工作產(chǎn)生風(fēng)量 QⅡ 之差 表示。 F1 F2 2022/9/7 風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。 （一）、兩臺(tái)風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作分析 串聯(lián)風(fēng)機(jī)的等效特性曲線。 特點(diǎn)： 通過(guò)管網(wǎng)的總風(fēng)量等于每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 ， 即 Q=Q1=Q2 。 風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作可分為 串聯(lián) 和 并聯(lián) 兩大類 。 n n1 n2 M M1 M2 Q Q2 Q1 H H1 H2 Q H 2022/9/7 2022/9/7 通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)在同一管網(wǎng)上工作 。 （２）對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)，可以用增大外部漏風(fēng)的方法，減小礦井風(fēng)量。當(dāng)?shù)V井風(fēng)量過(guò)大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行減風(fēng)調(diào)節(jié)。 （２）當(dāng)?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時(shí)，可以采取堵塞地面的外部漏風(fēng)措施。 A B C D 上 下 右 左 15 30 45 Q/m3/s H/Pa R1 R1’ R1” M M’ M” Q Q’ Q” H H’ H” 2022/9/7 １）增風(fēng)調(diào)節(jié) 。 風(fēng)機(jī)的運(yùn)輪轉(zhuǎn)速不得超過(guò)額定轉(zhuǎn)速 。 從安全角度 ， 工況點(diǎn)必須位于駝峰點(diǎn)右側(cè) ， 單調(diào)下降的直線段 。 若 使用通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線Ｈ t─ Ｑ ， 則需用全壓風(fēng)阻Ｒ t作曲線 ， 且 若使用通風(fēng)機(jī)裝置全壓特性曲線Ｈ td─ Ｑ ， 則裝置全壓風(fēng)阻應(yīng)為Ｒ td， 且 應(yīng)當(dāng)指出 ， 在一定條件下運(yùn)行時(shí) ， 不論是否安裝外接擴(kuò)散器 ， 通風(fēng)機(jī) 全壓特性曲線是唯一 的 ， 而通風(fēng)機(jī)裝置的全壓和靜壓特性曲線則因所安擴(kuò)散器的規(guī)格 、 質(zhì)量而有所變化 。 通過(guò)交點(diǎn)作Ｑ軸垂線 ， 與Ｎ ─ Ｑ和 η─ Ｑ曲線相交 ， 交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為風(fēng)機(jī)的軸功率Ｎ和效率 η 。 可見圖解法的前提是風(fēng)壓與其所克服的阻力相對(duì)應(yīng) 。 M0 Q H n =630 n =710 n =560 R= R’= M1 58 2022/9/7 通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 一 、 工況點(diǎn)的確定方法 工況點(diǎn) ：風(fēng)機(jī)在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù) ， 如Ｑ 、 Ｈ 、Ｎ和 η 等 ， 一般是指Ｈ和Ｑ兩參數(shù) 。 轉(zhuǎn)速為 n1=630r/min, 風(fēng) 機(jī) 工 作 風(fēng) 阻R= =． s2/m8， 工況點(diǎn)為 M0（ Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后來(lái) ， 風(fēng)阻變?yōu)?R’= N． s2/m8， 礦風(fēng)量減小不能滿足生產(chǎn)要求 ， 擬采用調(diào)整轉(zhuǎn)速方法保持風(fēng)量 Q=58 m3/s， 求轉(zhuǎn)速調(diào)至多少 ？ 解：同型號(hào)風(fēng)機(jī)，故其 直徑相等。利用上三式計(jì)算出該系列風(fēng)機(jī)的 、 、 和 η 。 、 、 三個(gè)參數(shù)都不含有因次 ， 因此叫 無(wú)因次系數(shù) 。 無(wú)因次系數(shù) （ 1） 壓力系數(shù) 同系列風(fēng)機(jī) 在相似工況點(diǎn)的全壓和靜壓系數(shù)均為一常數(shù) ， 可用下式表示： 式中： u為圓周速度 ， 為壓力系數(shù) 。 Ht Hs ?t ?s ?/% Q/m3/s H/daPa N/kW Q/m3/s G F D B R M 2022/9/7 三 、 無(wú)因次系數(shù)與類型特性曲線 （一） 無(wú)因次系數(shù) ⒈ 通風(fēng)機(jī)的相似條件 比例系數(shù)： 兩個(gè)通風(fēng)機(jī)相似是指氣體在風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過(guò)程相似 ， 或者說(shuō)它們之間在任一對(duì)應(yīng)點(diǎn)的同名物理量之比保持常數(shù) ， 這些常數(shù)叫相似常數(shù)或比例系數(shù) 。 風(fēng)機(jī)開啟方式： 軸流式風(fēng)機(jī)應(yīng)在風(fēng)阻最?。?閘門全開 ）時(shí)啟動(dòng)，以減少啟動(dòng)負(fù)荷。 H/daPa Q/m3/s N/kW ?/% Ht HS N ?t ?S 2022/9/7 軸流式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線 特點(diǎn) ：（ 1）軸流式風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性 曲線一般都有馬鞍形駝峰存在。 說(shuō)明： （ 1）離心式風(fēng)機(jī)大多是全壓特性曲線。 （ 3）離心式風(fēng)機(jī)的軸功率Ｎ 隨Ｑ增加而增大，只有在接 近風(fēng)流短路時(shí)功率才略有下降。 2022/9/7 壓入式通風(fēng)的系統(tǒng) 對(duì) 2兩斷面列伯努力方程得： hR12=(P1+hv1+ρ m1gZ1) (P2+hv2+ρ m2gZ2) ∵ 邊界條件及 2同標(biāo)高： ∴ P2 = P02 ＝ P01 故有： P1P2= P1P01= h1 ρ m1gZ1ρ m2gZ2=HN 故上式可寫為 hR12=h1+hV1hv2+ HN 即 h1= hR12+ hv2 hV1HN 又 Ht= Pt1Pt1’= Pt1P01 = P1+hv1P01= h1+hv1 同理可得： Ht+ HN = hR12 + hv2 1 z2 2 h1 ρm1 ρm2 1’ 1 2022/9/7 Hs 和 Hsd 的關(guān)系 ∵ Hs＝ Ht－ hvd 而 ∴ 只有當(dāng) hd+hVdhV 時(shí)，才有Ｈ sdＨ s， 即通風(fēng)機(jī)裝置阻力與其出口動(dòng)能損失之和小于通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失時(shí)，通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓才會(huì)因加擴(kuò)散器而有所提高，即擴(kuò)散器起到回收動(dòng)能的作用。 （ 2） 風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)示值與風(fēng)機(jī)風(fēng)壓之間關(guān)系 類似地對(duì) 5斷面 (擴(kuò)散器出口 ） 列伯努力方程 ， 忽略兩斷面之間的位能差 。 忽略自然風(fēng)壓時(shí) ， Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力 hk 和風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失 hv， 即 : Ht=hR+hV,Pa 靜壓 :克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力的風(fēng)壓稱為通風(fēng)機(jī)的靜壓 HS（ Pa） 。 （ 二 ） 風(fēng)機(jī) (實(shí)際 )全壓 Hf與靜壓 Hs 全壓 Ht:是通風(fēng)機(jī)對(duì)空氣作功 ， 消耗于每 1m3 空氣的能量 （ N （ 一 ） 風(fēng)機(jī) (實(shí)際 )流量 Q 風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量一般是指實(shí)際時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)入口空氣的體積 ， 亦稱體積流量 。 要求： 定期進(jìn)行檢修 ， 確保反風(fēng)裝置處于良好狀態(tài)；動(dòng)作靈敏可靠 ， 能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向；結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密 ， 漏風(fēng)少；反風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的 40%；每年至少進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí) 。 反風(fēng)方法因風(fēng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)不同而異。 作用： 當(dāng)井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆 炸時(shí) ， 受高壓氣浪的沖擊作用 ， 自動(dòng) 打開 ， 以保護(hù)主通風(fēng)機(jī)免受毀壞；在 正常情況下它是氣密的 ， 以防止風(fēng)流短路 。 總的原則是 ， 擴(kuò)散器的阻力小 ， 出口動(dòng)壓小并無(wú)回流 。 二 、 擴(kuò)散器 (擴(kuò)散塔 ) 作用 ：是降低出口速壓以提高風(fēng)機(jī)靜壓 。 2022/9/7 通風(fēng)機(jī)附屬裝置 一 、 風(fēng)硐 風(fēng)硐是連接風(fēng)機(jī)和井筒的一段巷道 。 軸流式風(fēng)機(jī)型號(hào)的一般含義是： 1 K— 58 — 4 № 25 表示表示葉輪級(jí)數(shù) ,1表示 通風(fēng)機(jī)葉輪直徑 （ 25dm) 單級(jí) ， 2表示雙級(jí) 表示設(shè)計(jì)序號(hào)