《流體力學(xué)與流體機(jī)械》 課件 模塊八 通風(fēng)設(shè)備（項(xiàng)目四）

項(xiàng)目四通風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作分析演講人風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作分析01風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)與工業(yè)利用區(qū)02通風(fēng)網(wǎng)路的特性曲線03通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)04目錄【學(xué)習(xí)目標(biāo)】能夠?qū)νL(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作情況進(jìn)行分析；掌握風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)計(jì)算方法和風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)；掌握風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)的方法及在實(shí)際中的應(yīng)用。每一臺(tái)通風(fēng)機(jī)都是和一定的網(wǎng)路連接在一起進(jìn)行工作的。氣流在網(wǎng)路中流動(dòng)時(shí)，因克服網(wǎng)路中的各種阻力需要消耗能量，而通風(fēng)機(jī)則是給空氣提供能量補(bǔ)給的設(shè)備，因此，通風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)不僅決定于通風(fēng)機(jī)本身，同時(shí)決定于網(wǎng)路的各種參數(shù)(如長(zhǎng)度、截面等)，所以有必要對(duì)通風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路上的工作進(jìn)行分析研究。下面對(duì)抽出式礦井通風(fēng)機(jī)的工作進(jìn)行分析。01風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作分析風(fēng)機(jī)在網(wǎng)路中的工作分析在通風(fēng)機(jī)網(wǎng)路上取三個(gè)斷面，進(jìn)風(fēng)井?dāng)嗝姊?Ⅰ風(fēng)機(jī)產(chǎn)、通風(fēng)機(jī)入口斷面Ⅱ-Ⅱ和出口斷面Ⅲ-Ⅲ，利用伯努利方程進(jìn)行分析。通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓包括靜壓和動(dòng)壓兩部分；靜壓所占比例越大，這臺(tái)通風(fēng)機(jī)克服網(wǎng)路阻力的能力也就越大。因此，在設(shè)計(jì)和使用通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)努力提高通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生靜壓的能力。02通風(fēng)網(wǎng)路的特性曲線網(wǎng)路的特性方程03風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)與工業(yè)利用區(qū)風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)每一臺(tái)通風(fēng)機(jī)都必須和一定的網(wǎng)路連接在一起才能進(jìn)行工作。此時(shí)通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)量，就是從網(wǎng)路中流過的風(fēng)量，通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓，就是網(wǎng)路所需要的風(fēng)壓，風(fēng)機(jī)特性曲線圖上，該風(fēng)量和風(fēng)壓所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，稱為通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。離心式風(fēng)機(jī)廠家一般只給出全壓特性曲線，因此，網(wǎng)路的特性方程要用全阻力特性方程。但利用扣除動(dòng)壓后的靜壓特性方程得到的工況點(diǎn)，其風(fēng)量是相等的。對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)，廠家提供的曲線是靜壓特性曲線，因此網(wǎng)路特性亦應(yīng)采用靜阻力特性曲線，直接獲得靜壓工況點(diǎn)M。風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)通風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)是為保證通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性而劃定的。風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作的條件：風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)工作條件是：工況點(diǎn)的靜效率應(yīng)大于或等于通風(fēng)機(jī)最大靜效率的0.8倍，最小不低于0.6，風(fēng)機(jī)特性曲線上，既滿足穩(wěn)定性又滿足經(jīng)濟(jì)性要求的范圍，稱為通風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)。通風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)見圖04通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)一般情況下，礦井開采初期，通風(fēng)網(wǎng)路阻力較小。隨著開采深度的增加，網(wǎng)路阻力不斷增大，所需風(fēng)量有時(shí)也要增加。因此，在礦井開采過程中，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)是變化的，為了滿足穩(wěn)定及積極性的條件，適應(yīng)這種變化，通風(fēng)機(jī)的工況應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性。調(diào)節(jié)的途徑有改變網(wǎng)路的特性曲線和改變通風(fēng)機(jī)的特性曲線兩種。改變網(wǎng)路特性曲線調(diào)節(jié)法改變網(wǎng)路特性曲線調(diào)節(jié)法也叫閥門節(jié)流閥，即適當(dāng)關(guān)閉豎直風(fēng)門，使通風(fēng)網(wǎng)路的阻力增大，以減小流量。在開采初期，通風(fēng)網(wǎng)路的阻力較小，網(wǎng)路特性曲線平滑，因此，這時(shí)的風(fēng)量大于礦井實(shí)際需要的風(fēng)量，如不進(jìn)行調(diào)節(jié)將會(huì)造成能量損失。適當(dāng)關(guān)閉閥門可以使工況點(diǎn)左移，風(fēng)量減小，輔助功率減小。隨著開采深度的增加，將閘門逐漸開大。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)原理為比例定律，如圖8-31所示。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法特點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍較寬，在網(wǎng)絡(luò)特性不變的情況調(diào)節(jié)時(shí)，效率不變。階段性調(diào)速的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但必須在停機(jī)時(shí)操作；無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)復(fù)雜投資大，但調(diào)節(jié)性能好，節(jié)電效果明顯，其投資很快可以得到補(bǔ)償，且能在不停機(jī)情況下完成調(diào)節(jié)工作。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法前導(dǎo)器調(diào)節(jié)法當(dāng)前導(dǎo)器葉片角度為正時(shí)，風(fēng)壓增大，風(fēng)量也有一定的變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。調(diào)節(jié)時(shí)，利用特性曲線調(diào)節(jié)到需要的角度。這種調(diào)節(jié)方法方便，但調(diào)節(jié)范圍窄，適用于輔助調(diào)節(jié)。風(fēng)機(jī)的理論壓頭方程為：改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法前導(dǎo)器調(diào)節(jié)法當(dāng)前導(dǎo)器葉片角度為負(fù)值時(shí)，EMBEDEquation.KSEE3為正，風(fēng)壓減?。划?dāng)前導(dǎo)器葉片角度為正時(shí)，風(fēng)壓增大，風(fēng)量也有一定的變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。調(diào)節(jié)時(shí)，利用特性曲線調(diào)節(jié)到需要的角度。這種調(diào)節(jié)方法方便，但調(diào)節(jié)范圍窄，適用于輔助調(diào)節(jié)。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法改變軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度調(diào)節(jié)法軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角一般可調(diào)。在不同安裝角度下，風(fēng)機(jī)的特性曲線不同。廠家一般都給出在不同安裝角度下的特性曲線。把通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線作在通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，和不同角度的風(fēng)壓特性相交。根據(jù)礦井需要的風(fēng)量，把葉片安裝角調(diào)節(jié)到需要的角度。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法改變軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度調(diào)節(jié)法如果礦井通風(fēng)采用兩級(jí)軸流式風(fēng)機(jī)，在開采初期風(fēng)壓大于實(shí)際需要，則可以把最后一級(jí)葉輪葉片全部拆下，以降低風(fēng)壓，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量，降低能耗的目的。在葉片數(shù)目為偶數(shù)時(shí)，也可把葉輪葉片均勻?qū)ΨQ地拆下幾片，達(dá)到降低風(fēng)壓，降低能耗的目的。風(fēng)機(jī)是礦井用電較大的設(shè)備，為保證礦井通風(fēng)的安全和經(jīng)濟(jì)，風(fēng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述方法不是單一的調(diào)節(jié)法，在調(diào)節(jié)時(shí)，可采用幾種方法進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。改變通風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)節(jié)法改變軸流式通風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)和葉片數(shù)目調(diào)節(jié)法如果礦井通風(fēng)采用兩級(jí)軸流式風(fēng)機(jī)，在開采初期風(fēng)壓大于實(shí)際需要，則可以把最后一級(jí)葉輪葉片全部拆下，以降低風(fēng)壓，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量，降低能耗的目的。在葉片數(shù)目為偶數(shù)時(shí)，也可把葉輪葉片均勻?qū)ΨQ地拆下幾片，達(dá)到降低風(fēng)壓，降低能耗的目的。風(fēng)機(jī)是礦井用電較大的設(shè)備，為保證礦井通風(fēng)的安全和經(jīng)濟(jì)，風(fēng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述方法不是單一的調(diào)節(jié)法，在調(diào)節(jié)時(shí)，可采用幾種方法進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。321習(xí)題與思考題1.怎樣保證風(fēng)機(jī)工作的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性？2.簡(jiǎn)述風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)與工業(yè)利用區(qū)。3.選擇不同類型的通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)網(wǎng)路采用哪種特性方程？4.為什么要工況調(diào)節(jié)？風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)的方法有哪些？比較各調(diào)節(jié)方法的特點(diǎn)和適用情況。5.什么是通風(fēng)機(jī)的全壓、靜壓和動(dòng)壓？6.風(fēng)機(jī)入口斷面