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1、第三节 通风机附属装置,四、反风装置和功能要求： 1)定期进行检修，确保反风装置处于良好状态； 2)动作灵敏可靠，能在10min内改变巷道中风流方向； 3)结构要严密，漏风少； 4)反风量不应小于正常风量的40%； 5)每年至少进行一次反风演习。,第四节 通风机实际特性曲线,一、通风机的工作参数主要是风压H、风量Q、风机轴功率N、效率和转速n等。（一）风机(实际)流量Q 风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积，亦称体积流量。单位为 m3/h,m3/min 或m3/s 。,第四节 通风机实际特性曲线,一、通风机的工作参数（二）风机(实际)全压Hf与静压Hs 全压Ht：是通风机对空
2、气作功，消耗于每1m3 空气的能量（Nm/m3 或Pa），其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。忽略自然风压时，Ht用以克服通风管网阻力hk 和风机出口动能损失hv，即: Ht=hR+hV，Pa静压:克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压HS（Pa）。 HS=hR=RQ2 因此 Ht=HS+hV,第四节 通风机实际特性曲线,一、通风机的工作参数(三）通风机的功率 全压功率：通风机的输出功率以全压计算时称全压功率Nt。 Nt=HtQ10-3 KW 静压功率：用风机静压计算输出功率，称为静压功率NS。NS=HSQ103 KW 风机的轴功率，即通风机的输入功率N（kW）。,第四节 通风机实际特
3、性曲线,一、通风机的工作参数(三）通风机的功率式中 t、 S分别为风机的全压和静压效率。设电动机的效率为m,传动效率为tr时，电动机的输入功率（ Nm ）,则,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线 1、工况点：当风机以某一转速、在风阻的管网上工作时、可测算出一组工作参数（风压、风量、功率和效率），这就是该风机在管网风阻为时的工况点。 2、个体特性曲线：不断改变R，得到许多的Q、H、N、。以Q为横坐标，分别以H、N、为纵坐标，将同名的点用光滑的曲线相连，即得到个体特性曲线。 3、通风机装置：把外接扩散器看作通风机的组成部分，总称之为通风机装置。,第四节 通风机实际特性曲线,二、通
4、风机的个体特性曲线 4、通风机装置的全压td： 扩散器出口与风机入口风流的全压之差，与风机的全压t之关系为： 式中 hd扩散器阻力。 5、通风机装置的静压sd：,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线6、Hs 和 Hsd 的关系 HS=Ht-hv2 HSdHt(hd+hvd) HSd=HS+(hv-hvd-hd) 只有当 hd+hVds， 即通风机装置阻力与其出口动能损失之和小于通风机出口动能损失时，通风机装置的静压才会因加扩散器而有所提高，即扩散器起到回收动能的作用。,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线7、 Ht、 Htd、 Hs 和 Hsd 之间的关系图,第
5、四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线8、轴流式通风机个体特性曲线 特点：（1）轴流式风机的风压特性 曲线一般都有马鞍形驼峰存在。（2）驼峰点以右的特性曲线为单调下降区段，是稳定工作段；（3）点以左是不稳定工作段，产生所谓喘振（或飞动）现象；,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线8、轴流式通风机个体特性曲线特点：（4）轴流式风机的叶片装置角不太大时，在稳定工作段内，功率随增加而减小。 风机开启方式：轴流式风机应在风阻最小（闸门全开）时启动，以减少启动负荷。 说明：轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线9、离心式通风
6、机个体特性曲线 特点：（1）离心式风机风压曲线驼峰 不明显，且随叶片后倾角度 增大逐渐减小，其风压曲线 工作段较轴流式风机平缓；（2）当管网风阻作相同量的 变化时，其风量变化比轴 流式风机要大。,第四节 通风机实际特性曲线,二、通风机的个体特性曲线9、离心式通风机个体特性曲线特点： (3）离心式风机的轴功率随增加而增大，只有在接近风流短路时功率才略有下降。风机开启方式：闸门全闭，待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。说明： （1）离心式风机大多是全压特性曲线。 （2）当供风量超过需风量过大时，常常利用闸门加阻来减少工作风量，以节省电能。,第四节 通风机实际特性曲线,三、无因次系数与类型特性曲线（
7、一） 无因次系数通风机的相似条件 比例系数： 两个通风机相似是指气体在风机内流动过程相似，或者说它们之间在任一对应点的同名物理量之比保持常数，这些常数叫相似常数或比例系数。,第四节 通风机实际特性曲线,三、无因次系数与类型特性曲线（一） 无因次系数通风机的相似条件相似条件： 几何相似是风机相似的必要条件； 动力相似则是相似风机的充分条件，雷诺数Re=ul/和欧拉数Eu=P/u2相等。,第四节 通风机实际特性曲线,三、无因次系数与类型特性曲线（一） 无因次系数2、无因次系数（1）压力系数 同系列风机在相似工况点的全压和静压系数均为一常数，可用下式表示：（2）流量系数 u圆周速度,第四节 通风机实
8、际特性曲线,三、无因次系数与类型特性曲线（一） 无因次系数 2、无因次系数（3）功率系数 同系列风机在相似工况点的效率相等，功率系数为常数。压力、流量、功率三个系数都不含有因次，叫无因次系数。,第四节 通风机实际特性曲线,三、无因次系数与类型特性曲线（二）类型特性曲线 根据风机模型的几何尺寸、实验条件及实验时所得的工况参数Q、H、N和。利用上三式计算出该系列风机的压力、流量、功率系数和。然后以流量系数为横坐标，以压力、功率系数和为纵坐标，绘出 H-Q、N-Q、-Q曲线，此曲线即为该系列风机的类型特性曲线，见书P67图4-4-6和图4-4-7,第四节 通风机实际特性曲线,4-72-11类型风机特
9、性曲线,G4-73-11类型风机特性曲线,10、 12、 16、 20按105、 6、 8按5,第四节 通风机实际特性曲线,四、比例定律与通用特性曲线 1、比例定律 同类型风机它们的压力H、流量Q和功率N与其转速n、尺寸D和空气密度成一定比例关系，这种比例关系叫比例定律。 将转速 u=Dn/60 代入无因次系数关系式得：,由类型曲线可推导个体特性曲线,第四节 通风机实际特性曲线,四、比例定律与通用特性曲线 1、比例定律对于1、2两个相似风机而言， ,由已知同类型曲线可推导个体特性曲线,第四节 通风机实际特性曲线,四、比例定律与通用特性曲线2、通用特性曲线 根据比例定律，把一个系列产品的性能参数
10、H、Q、n、D、N、和等相互关系同画在一个坐标图上，叫通用曲线,第四节 通风机实际特性曲线,4-72-11离心式风机特性曲线,第四节 通风机实际特性曲线,第四节 通风机实际特性曲线,第四节 通风机实际特性曲线,四、比例定律与通用特性曲线2、通用特性曲线例题： 某矿使用主要通风机为4-72-1120B离心式风机，图上给出三种不同转速n的Ht-Q曲线。转速为n1=630r/min,风机工作风阻R=0.05479.81=0.53657Ns2/m8，工况点为M0（Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后来，风阻变为R=0.7932 Ns2/m8，矿风量减小不能满足生产要求，拟采用调整转速方法保持风量
11、Q=58 m3/s，求转速调至多少？,第四节 通风机实际特性曲线,四、比例定律与通用特性曲线2、通用特性曲线例题 解：同型号风机，故其 直径相等。由比例定律有：n2n1 Q2/Q163058/51.5 710r/min即转速应调至n2=710r/min， 可满足供风要求。,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法工况点：风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如、和等，一般是指和两参数。求风机工况点的方法：1、图解法2、解方程法,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法1、图解法理论依据是： 风机风压特性曲线的函数式为f()，管网风阻特性曲线函数式是h=2，风
12、机风压是用以克服阻力h，所以h，因此两曲线的交点，即两方程的联立解。可见图解法的前提是风压与其所克服的阻力相对应。,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法 1、图解法方法： 在风机风压特性（）曲线的坐标上，按相同比例作出工作管网的风阻曲线，与风压曲线的交点之坐标值，即为通风机的工作风压和风量。通过交点作轴垂线，与和曲线相交，交点的纵坐标即为风机的轴功率和效率。,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法 1、图解法若使用厂家提供的不加外接扩散器的静压特性曲线s，则要考虑安装扩散器所回收的风机出口动能的影响，此时所用的风阻S应小于m，即 若使用通风机全压特性曲线t，则
13、需用全压风阻t作曲线，且,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法 1、图解法若使用通风机装置全压特性曲线td，则装置全压风阻应为td，且 在一定条件下运行时，不论是否安装外接扩散器，通风机全压特性曲线是唯一的，而通风机装置的全压和静压特性曲线则因所安扩散器的规格、质量而有所变化。,第五节 通风机工况点及其经济运行,一、工况点的确定方法 2、解方程法 随着电子计算机的应用，复杂的数学计算已成为可能。 风机的风压曲线可用下面多项式拟合 a1、a2、a3曲线拟合系数。 对于某一特定矿井，可列出通风阻力方程 为通风机工作管网风阻。 联立上述两方程，即可得到风机工况点。,第五节 通风机工
14、况点及其经济运行,二、通风机工点的合理工作范围1、从经济角度，通风机的运转效率不低于60 %。2、从安全角度，工况点必须位于驼峰点右侧，单调下降的直线段。3、实际工作风压不得超过最高风压的90。4、风机的运轮转速不得超过额定转速。,第五节 通风机工况点及其经济运行,三、主要通风机工况点调节工点调节方法主要有：1、改变风阻特性曲线当风机特性曲线不变时，改变工作风阻，工况点沿风机特性曲线移动。）增风调节为了增加矿井的供风量，可以采取下列措施：（）减少矿井总风阻。（）当地面外部漏风较大时，采取堵塞地面外部漏风措施。,第五节 通风机工况点及其经济运行,三、主要通风机工况点调节工点调节方法主要有：1、改变风阻特性曲线）减风调节当矿井风量过大时，应进行减风调节。其方法有：（）增阻调节。（）对于轴流式通风机，增大外部漏风的方法，减小矿井风量。,第五节 通风机工况点及其经济运行,三、主要通风机工况点调节、改变风机特性曲线 这种调节方法的特点是矿井总风阻不变，改变风机特性，工况点沿风阻特性曲线移动。调节方法有：）轴流风机可采用改变叶片安装角度达到增减风量的目的。）装有前导器的离心式风机，改变前导器叶片转角进行风量调节。）改变风机转速。,
