【正文】 、效率較高的特點(diǎn)。 1 K— 58 — 4 № 25 （ 1） 表示表示葉輪級數(shù) ,1表示單級 ， 2表示雙級 （ 2） 表示用途 ， K表示礦用 ， T表示通用 （ 3） 表示通風(fēng)機(jī)輪轂比 , （ 4） 表示設(shè)計(jì)序號 （ 5） 通風(fēng)機(jī)葉輪直徑 （ 25dm) （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 B D K 65 8 № 24 （ 1） 防爆型 （ 2） 對旋結(jié)構(gòu) （ 3） 表示用途 ， K為礦用 （ 4） 輪轂比 0. 65的 100倍化整 （ 5） 電機(jī)為 8極 （ 740r/min） （ 6） 葉輪直徑 （ 24dm) 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） 對旋式通風(fēng)機(jī) 對旋式通風(fēng)機(jī)在構(gòu)造上屬于軸流式，采用雙級雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，兩級葉輪直接對接并反向旋轉(zhuǎn)，機(jī)翼形葉片的扭曲方向也相反，兩級葉片安裝角一般相差 3186。 但每個(gè)動(dòng)輪上的葉片安裝角 θ必需保持一致。七種，使用時(shí)可以每隔 176。、 40176。、 30176。 葉片的安裝角 θ可以根據(jù)需要來調(diào)整，國產(chǎn)軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般可調(diào)為 15176。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 ? 葉片安裝角 在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線稱為 弦線 。 當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，翼柵即以圓周速度 u 移動(dòng)。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 軸流通風(fēng)機(jī) 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 ? 工作原理 葉片按等間距 t安裝在動(dòng)輪上，當(dāng)動(dòng)輪的機(jī)翼形葉片在空氣中快速掃過時(shí)，由于葉片的凹面與空氣沖擊，給空氣以能量，產(chǎn)生正壓，將空氣從葉道壓出，葉片的凸面牽動(dòng)空氣，產(chǎn)生負(fù)壓，將空氣吸入葉道。 集風(fēng)器是外殼呈曲線形且斷面收縮的風(fēng)筒 。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 動(dòng)輪由固定在輪上的輪轂和等間距安裝的葉片 2組成。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 G 4 — 73 — 1 1 № 25 D （ 1） 代表通風(fēng)機(jī)的用途 ， K表示礦用通風(fēng)機(jī) ， G代表鼓風(fēng)機(jī) （ 2） 表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)全壓系數(shù) 10倍化整 （ 3） 表示通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速 (ns)化整 （ 4） 表示進(jìn)風(fēng)口數(shù) ,1為單吸 ,0為雙吸 （ 5） 設(shè)計(jì)序號 (1表示第一次設(shè)計(jì) ） （ 6） 通風(fēng)機(jī)葉輪直徑 （ 25dm) （ 7） 表示傳動(dòng)方式 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 軸流式風(fēng)機(jī) ? 構(gòu)造 主要由進(jìn)風(fēng)口 、 葉輪 、 整流器 、 風(fēng)筒 、 擴(kuò)散 （ 芯筒 ） 器和傳動(dòng)部件等部分組成 。 ?常用型號： 目前我國煤礦使用的離心式風(fēng)機(jī)主要有 G47 473型和 K473型等 。 在機(jī)殼內(nèi)速度逐漸減小 ， 壓力升高 ， 然后經(jīng)擴(kuò)散器排出 。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 ?工作原理： 當(dāng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝臵帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí) ， 葉片流道間的空氣隨葉片旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn) ， 獲得離心力 。 由于 β2不同 ， 通風(fēng)機(jī)的性能也不同 。)和前傾式 （ β290186。 ?離心式風(fēng)機(jī)可分為 ：徑向式 （ β2=90186。 離心式風(fēng)機(jī) 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型、構(gòu)造與主要性能 葉輪內(nèi)的流體隨葉輪一起旋轉(zhuǎn) ， 受離心力作用被甩向葉輪外緣 ， 葉輪中心形成真空 ，流體在大氣壓作用下 ， 沿吸入管補(bǔ)充葉輪中心 ， 形成了泵與風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作過程 。 葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 靠離心力作用 ， 空氣由吸風(fēng)口 12進(jìn)入 ， 經(jīng)前導(dǎo)器 7進(jìn)入葉輪的中心 ， 折轉(zhuǎn) 90176。采用離心式還是軸流式風(fēng)機(jī)主要取決于該場所的條件，除保證去使用期限、平均運(yùn)轉(zhuǎn)效率以及工作穩(wěn)定外，還要考慮運(yùn)轉(zhuǎn)中的調(diào)節(jié)、反風(fēng)、噪聲等問題。 22QRHHQRHHCNASDNDNA????CDNASNDNA RRHH HH ???CDNASNDNA RRHH HH ???一、礦井主要風(fēng)機(jī)的類型與構(gòu)造 分類 ?按風(fēng)機(jī)的服務(wù)范圍分類 主要通風(fēng)機(jī)： 服務(wù)于全礦或礦井一翼 輔助通風(fēng)機(jī)： 服務(wù)于礦井網(wǎng)絡(luò)的某一分支（采區(qū)或工作面），幫助主要通風(fēng)機(jī)，以保證該分支風(fēng)量 局部通風(fēng)機(jī)： 服務(wù)于獨(dú)頭掘進(jìn)井巷等局部地區(qū) ?按風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理分類： 離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī) 礦井通風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，最重要的部分就是風(fēng)機(jī)的選擇。 即當(dāng)滿足 時(shí)， AB段風(fēng)流反向。 RD、 RC— 分別為 DB和 BB’C 分支風(fēng)阻， N〃S 2/m8。 AFCBNA ZgH ?? ??)( 39。 ABB’ CEFA系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為： DBB’ CED系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為： 在夏季 ， 自然風(fēng)壓與主要通風(fēng)機(jī)作用方向相反 ， 這相當(dāng)于在平硐口 A和進(jìn)風(fēng)立井口 D各安裝一臺抽風(fēng)機(jī) （ 向外 ） 。 （ 5）一旦主要風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或破壞，可以利用自然風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)，對這種非常時(shí)期應(yīng)制定相應(yīng)的計(jì)劃。 （ 3）在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯礦井，要防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向而發(fā)生事故。 （ 2）適時(shí)調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。 淺井自然風(fēng)壓示意圖 深井自然風(fēng)壓示意圖 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 自然風(fēng)壓的控制和利用 自然風(fēng)壓作用的兩面性－積極和消極措施： （ 1）新設(shè)計(jì)礦井在選擇開拓方案、 擬定通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使在全年大部分時(shí)間內(nèi)自然風(fēng)壓方向與機(jī)械通風(fēng)風(fēng)壓的方向一致，以便利用自然風(fēng)壓。如圖所示分別為淺井和我國北部地區(qū)深井的自然風(fēng)壓隨季節(jié)變化的情形。 ?地面大氣壓、空氣成分和濕度： 通過影響空氣的密度因而對自然風(fēng)壓也有一定影響，但這種影響相對較小。由于風(fēng)流與圍巖的熱交換，冬季回風(fēng)井氣溫高于進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改變，這兩個(gè)井筒之間在一定時(shí)期內(nèi)仍存在溫差，從而仍有一定的自然風(fēng)壓起作用。 深 1000m的礦井 ， “ 自然通風(fēng)能 ” 占總通風(fēng)能量的 30%。 其影響程度隨礦井的開拓方式 、 采深 、 地形和地理位臵的不同而有所不同 。 三、 自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律 自然風(fēng)壓的影響因素 HN=f (ρ,Z） =f [ρ(T,P,R,φ)， Z ] ? 溫度差 ：礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差是主要影響因素 。 如在礦井中任一地點(diǎn)制做臨時(shí)密閉 ， 堵截風(fēng)流 ， 主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后 ， 用壓差計(jì)測出密閉兩側(cè)的壓差 ， 即為該礦的 HN。 3）一般選取最低點(diǎn)作為基準(zhǔn)面。 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 0 1 2 3 4 5 dz ρ1 dz ρ2 z 自然風(fēng)壓的計(jì)算 根據(jù)自然風(fēng)壓定義 ， 上圖所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓 HN可用下式計(jì)算： 為了簡化計(jì)算，一般采用測算出 012和 543井巷中空氣密度的平均值 ρm1和 ρm2，用其分別代替上式的 ρ1和 ρ2，則上式可寫為： 注： 1）自然風(fēng)壓的計(jì)算必須取一閉合系統(tǒng)。 夏季： 相反。 冬季： 空氣柱 012比 543的 平均溫度較低，平均 空氣密 度較大，導(dǎo)致兩空氣柱作用 在 23水平面上的重力不等。 機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動(dòng)力 ， 用以克服礦井的通風(fēng)阻力 ， 促使空氣流動(dòng) 。第四章 礦井通風(fēng)動(dòng)力 ?自然風(fēng)壓（產(chǎn)生、計(jì)算、測定、利用與控制） ?通風(fēng)機(jī)類型、構(gòu)造與主要性能 ?主要通風(fēng)機(jī)附屬裝臵 ?風(fēng)機(jī)基本理論與特性參數(shù) ?通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ?主要通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 機(jī)械風(fēng)壓 由通風(fēng)機(jī)造成的能量差。 自然風(fēng)壓 由于風(fēng)流流過井巷時(shí)與巖石發(fā)生了熱量交換，使得進(jìn)、回風(fēng)井內(nèi)的氣溫出現(xiàn)差異，回風(fēng)井里面的空氣密度比進(jìn)風(fēng)井里的空氣密度較小，因而兩個(gè)井筒底部的空氣壓力不相等，其壓差就是自然風(fēng)壓。 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 一 、 自然風(fēng)壓及其形成和計(jì)算 自然通風(fēng) 在自然風(fēng)壓作用下，風(fēng)流不斷流過礦井的現(xiàn)象。 它使 空氣源源不斷地從井 口 1流入，從井口 5流出。 自然風(fēng)壓：作用在 最低水平兩側(cè)空氣柱重力差。 2）進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)必須取相同的標(biāo)高。 gdZgdZH zN ?? ?? 53 20 1 ??)( 21 mmN ZgH ?? ??第一節(jié) 自然風(fēng)壓 二、自然風(fēng)壓的測定 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 對于任一礦井 ， 還可用另一種方法測算礦井的自然風(fēng)壓 。要求是密閉不漏風(fēng) ， 否則測值不準(zhǔn) 。 影響氣溫差的主要因素是地面入風(fēng)氣溫和風(fēng)流與圍巖的熱交換 。 ? 礦井 深度： 當(dāng)兩側(cè)空氣柱溫差一定時(shí) ， 自然風(fēng)壓與礦井或回路最高與最低點(diǎn)間的高差 Z成正比 。 ? 主要通風(fēng)機(jī)： 主要通風(fēng)機(jī)的工作情況對自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定影響。有時(shí)甚至?xí)蓴_通風(fēng)系統(tǒng)改變后的正常通風(fēng)工作。 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 自然風(fēng)壓變化規(guī)律 自然風(fēng)壓的大小和方向，主要受地面空氣溫度變化的影響。由圖可以看出，對于淺井，夏季的自然風(fēng)壓出現(xiàn)負(fù)值；而對于我國北部地區(qū)的一些深井，全年的自然風(fēng)壓都為正值。 例如，在山區(qū)要盡量增大進(jìn)、回風(fēng)井井口的高差；進(jìn)風(fēng)井井口布臵在背陽處等。例如在冬季自然風(fēng)壓幫助機(jī)械通風(fēng)時(shí)，可采用減小葉片角度或轉(zhuǎn)速等方法以降低機(jī)械風(fēng)壓。 （ 4）在建井初期，在表土層施工階段，有條件時(shí)可以利用鉆孔構(gòu)成回路形成自然風(fēng)壓，解決某些局部通風(fēng)問題（但鉆孔風(fēng)阻較大）。 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 例： 四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。 a b c d a b c d e f b’ RD RC Z 第一節(jié) 自然風(fēng)壓 )( 39。 BECBND ZgH ?? ??第一節(jié) 自然風(fēng)壓 設(shè) AB風(fēng)流停滯，對回路 ABDEFA和 ABB’CEFA 可分別列出壓力平衡方程： 式中： HS— 風(fēng)機(jī)靜壓， Pa； Q — DBB’C 風(fēng)路風(fēng)量， m3/S。 兩式相除： 此即 AB段風(fēng)流停滯條件式。 由此可知防止 AB風(fēng)路風(fēng)流反向的措施有：（ 1）加大 RD；（ 2）增大 HS；（ 3）在 A點(diǎn)安裝風(fēng)機(jī)向巷道壓風(fēng)。風(fēng)機(jī)類型的選擇和尺寸大小的確定，對通風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型、構(gòu)造與主要性能 1動(dòng)輪； 2蝸殼體； 3擴(kuò)散器； 4主軸； 5止推軸承；6徑向軸承； 7前導(dǎo)器； 8機(jī)架； 9聯(lián)軸節(jié)； 10制動(dòng)器； 11機(jī)座； 12吸風(fēng)口； 13通風(fēng)機(jī)房； 14電動(dòng)機(jī)； 15風(fēng)硐 構(gòu)造： 離心式通風(fēng)機(jī)主要由動(dòng)輪 （ 葉輪 ） 、 蝸殼體 、 主軸 、 錐形擴(kuò)散器和電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成 ， 有些 型號的通風(fēng)機(jī)在入風(fēng)口中還有前導(dǎo)器 。 沿徑向離開葉輪流入機(jī)殼 2， 經(jīng)擴(kuò)散器 3排出 。 第二節(jié) 通風(fēng)機(jī)類型與構(gòu)造 ?葉片出口構(gòu)造角： 風(fēng)流相對速度 W2的方向與圓周速度 u2的反方向夾角稱為葉片出口構(gòu)造角，以 β2表示。)， 后傾式 （ β290186。)三種 。 礦用離心式風(fēng)機(jī)多為后傾式 。 經(jīng)葉端被拋出葉輪 ，進(jìn)入機(jī)殼 。 與此同時(shí) ， 在葉片入口 （ 葉根 ） 形成較低的壓力 （ 低于吸風(fēng)口壓力 ） ， 于是 ， 吸風(fēng)口的風(fēng)流便在此壓差的作用下流入葉道 ， 自葉根流入 ， 在葉端流出 ， 如此源源不斷 ， 形成連續(xù)的流動(dòng) 。 這些品種通風(fēng)機(jī)具有規(guī)格齊全 、 效率高和噪聲低等特點(diǎn) 。 葉輪有一級和二級兩種 。 軸流式通風(fēng)機(jī)主要由動(dòng)輪 l、圓筒形機(jī)殼 集風(fēng)器 整流器 流線體 6和錐形擴(kuò)散器 7所組成 。流線體是一個(gè)遮蓋動(dòng)輪輪轂部分的曲面圓錐形罩 ， 它與集風(fēng)器構(gòu)成環(huán)形入風(fēng)口 ， 以減少入口對風(fēng)流的阻力 。如此一壓一吸便造成空氣流動(dòng)，如圖所示。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；與此同時(shí)，葉片背的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運(yùn)動(dòng)，于是葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出，翼背的低壓區(qū)“吸引”葉道入口側(cè)的氣體流入，形成穿過翼柵的連續(xù)氣流。弦線與動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)方向（ u)的夾角稱為 葉片安裝角 ，以 θ表示。、 25176。、 35176。和 45176。調(diào)一次。