矿井主要通风机选型设计

矿井主要通风机矿井主要通风机 选型设计选型设计 矿井主要通风机选型设计矿井主要通风机选型设计 矿井主要通风机是煤矿生产中的重要固定设备，它担负着 向井下输送新鲜空气、 排除有害有毒气体、 创造良好生产环境， 确保矿井安全生产的重任。选型设计当否，对保证矿井正常通 风，确保矿井安全生产，具有决定性意义。选型设计的主要任 务，就是根据给定的原始资料，在已有的风机系列产品中，选 择适合矿井需要的风机类别及型号，以及与之配套的电动机。 主通风机功率大，耗能多，除要求其可靠之外，还应有较高的 经济性。 一、原始资料一、原始资料 1.通风系统：中央边界式（进风井位于井田中央，出风井位于井田 上部边界） 。 2.通风方式：抽出式。 3.矿井所需风量 Q=89 m3/s 。 4.矿井通风阻力 h: 初期（投产时）最小负压：hmin=2650 Pa。 末期（达产时）最大负压：hmox=3650 Pa 。 5.沼气等级：低诏气矿井。 6.供电电压：6000V.（或 1140V、660V、380V） 。 7.服务年限：50 年。 8.进出风井口标高基本相同，自然风压忽略不计。 9.风井不作提升之用。 二二、、设设计计步步骤骤 选型设计时，按照如下步骤，进行各方案计算； 1.计算通风机必须产生的风量和负压； 2.选择通风机的类型和型号； 3.求实际工况点及工况参数； 4.计算电动机的必须容量并选择电动机； 5.计算耗电量； 6.筛选并确定方案。 三、计算风源必须产生的风量和负压三、计算风源必须产生的风量和负压 原始资料仅提供矿井通风的风量和负压，并不包括通风设备中风 源以外的风道及装置漏风和阻力损失。因此，应求出风源必须产生的 风量和负压。 1.风源必须产生的风量 风源必须产生的风量按下式计算： Qy=KQ=×89=102.35 m3/s 式中：Q－矿井所需风量（m3/s） K－设备漏风系数。风井不作提升用途，K 取； 2.风源必须产生的负压 在通风容易时期：H′=hmin+h=2800Pa 在通风困难时期：H″=hmax+h=3800Pa 式中：hmin和 hmax－通风容易时期和通风困难时期矿井负压（Pa） ； h和h－通风设备中，除风源以外的风道和辅助装置中风 压损失。作为估计，h、h都取 150Pa 。 四、选择风机型号及台数四、选择风机型号及台数 根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通 风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。 利用风源个别特性进行选型时，仅需根据前面计算的设计工况 K′(Qy,H′和 K″（Qy,H″）直接在特性曲线中查找即可。查找时，必须 遵循以下两条原则： ①两个设计工况点 K′（通风容易时期的工况点）和K″（通风困难 时期的工况点）均应落在工业利用区内，即效率≥70％，通风困难时期 的最大静压 H″y st应小于风源装置最大静压 Hy st max的 90％； ②通风困难时期使用的叶片安装角应比叶片的最大安装角小 3°～5°。 新型矿井优先选择轴流式通风机，并根据以上原则，确定两种风 机选择方案： 方案一：选用 2K60-4-№24 轴流通风机 2 台，1 台工作，1 台 备用，风机转速为 750r/min。 方案二：选用 FBCDZ-8-№26C 轴流通风机 2 台，1 台工作，1 台备用。风机转速为 740r/min 四、求实际工况点及工况参数四、求实际工况点及工况参数 实际工况点为等效网路静压特性曲线与风机装置静压特性曲线的 交点。风机装置静压特性曲线是风机厂家提供的特性曲线，是已知曲 线。等效网路静压特性曲线是根据矿井的通风参数需要求作的曲线， 求作方法如下： 1.计算等效网路静压阻力系数 R R= H y.st Q y 2 式中:－矿井负压，在两曲线的交点处，等于风源必须产生的静压 （Pa） ； Qy－网路风量，在两曲线的交点处，等于风源必须产生的风量 （m3/s） 。 将通风容易时期和通风困难时期的静压和风量分别代入，即可得 出不同时期的等效网路阻力系数 R′和 R″。 R′=2800/²=R″=3800/²= 2.求等效网路静压特性方程 等效网路静压特性方程如下： 22通风容易时期：h′=R′Q Y = Q Y (Pa)； 2通风困难时期：h″=R″Q2 y = Y (Pa)。 3.作等效网路静压特性曲线 2以适当的 Qy值分别代入上二式，将 h′=R′Q Y 和h″=R″Q2 y 曲线绘于 上述两方案的风机特性曲线图上， M 1 和M 2 分别为通风容易时期 和通风困难时期的工况点，求出等效网路静压特性曲线上各坐标的参 数，然后求点描迹，即可求出通风容易时期和通风困难时期的等效网 路静压特性曲线。 工况点曲线图绘制说明： 2 根据公式h′=R′Q Y 和h″=R″Q2 y 分别取不同风量作为通风网路特性 曲线h 1 、h 2 。 通风容易时期：h  R Q y 2 h 11 ×40²= h 12 ×60²=962Pa h 13 ×80²=1710Pa h 14 ײ=2800Pa h 15 ×120²=3849Pa h 16 ×140²=5239Pa 通风困难时期：h  R Q y 2 h 21 =×40²=580Pa h 22 =×60²=1306Pa h 23 =×80²=2321Pa h 24 =ײ=3800Pa h 25 =×120²=5223Pa h 26 =×140²=7108Pa 该两条曲线与风机静压特性曲的交点，即为实际工况点，该点所 对应的参数即为实际工况点参数。上述两方案的工况点都位于工业利 用区内，选型都是正确的。 五、确定调节方法五、确定调节方法 对轴流式通风机，均采用改变叶片安装角度的方法对工况进行调 节。初期安装角运行一定时期后，随着井下巷道的延伸，通风阻力会 逐渐增大，风量会逐渐减小，当风量减小到不能满足通风要求时，就 必须将风机叶片的角度向大一挡的方向调整。 FBCDZ 系列， 初期安装角 若为“0”度，则应调至“＋3°”，对 2K60 系列，初期安装角若为 25°，则 应调至 30°。 六、选择电动机六、选择电动机 在通风容易时期和通风困难时期，电动机必须输出的功率分别为： 通风容易时期：N′＝ Q y .H y.st 1000 y.st  c （kW） （kW）通风困难时期：N″＝ Q y .Hy. st 1000 y.st  c 式中：′和″－通风容易时期和通风困难时期的风机效率；  c－电机与风机之间的传动效率; FBCDZ 系列为直接传动， c＝1； 其余系列均为联轴器传动. c＝。 方案一工况参数表如下： 时期 通风容易 时期 通风困难 时期 叶片安装角度/(º) 27 Q / (m3s1)H s / PaN / kW 367  s /% 782800 3800 方案二工况参数表如下： 时期 通风容易 时期 通风困难 时期 叶片安装角度/(º) 35 38 Q / (m3s1)H s / PaN / kW 345  s /% 83 85 2800 3800 方案一电机选