第四章通風(fēng)動力

1、第四章 通風(fēng)動力一、教學(xué)目的要求 熟悉自然風(fēng)壓的概念及其對礦井通風(fēng)的影響，熟悉通風(fēng)機的類型。了解主要通風(fēng)機附屬裝置，熟悉通風(fēng)機實際特性曲線。掌握通風(fēng)機的工況點及其經(jīng)濟運行，熟悉通風(fēng)機的聯(lián)合運轉(zhuǎn)。熟悉礦井通風(fēng)設(shè)備選型方法，掌握主要通風(fēng)機性能測試方法，了解噪聲控制措施。二、重點難點1）自然風(fēng)壓的產(chǎn)生、計算、利用與控制2）軸流式和離心式主要通風(fēng)機特性3）主要通風(fēng)機的聯(lián)合運轉(zhuǎn)4）主要通風(fēng)機的合理工作范圍三、學(xué)時分配第1節(jié) 2課時 第2-3節(jié) 2課時第4節(jié) 2課時第5-6節(jié) 2課時第7-8節(jié) 2課時四、教學(xué)內(nèi)容與過程 欲使空氣在礦井中源源不斷地流動，就必須克服空氣沿井巷流動時所受到的阻力。這種克服通風(fēng)阻

2、力的能量或壓力叫通風(fēng)動力。由第二章可知，通風(fēng)機風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動力。本章將就。對這兩種壓力對礦井通風(fēng)的作用、影響因素、特性進行分析研究，以便合理地使用通風(fēng)動力，從而使礦井通風(fēng)達(dá)到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，安全可靠。第一節(jié) 自然風(fēng)壓 一、 自然風(fēng)壓及其形成和計算圖4-1-1 簡化礦井通風(fēng)系統(tǒng) 自然風(fēng)壓與自然通風(fēng) 圖4-1-1為一個簡化的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，2-3為水平巷道，0-5為通過系統(tǒng)最高點的水平線。如果把地表大氣視為斷面無限大，風(fēng)阻為零的假想風(fēng)路，則通風(fēng)系統(tǒng)可視為一個閉合的回路。在冬季，由于空氣柱0-1-2比5-4-3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2-3水平面上的重力

3、不等。其重力之差就是該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓。它使空氣源源不斷地從井口1流入，從井口5流出。在夏季時，若空氣柱5-4-3比0-1-2溫度低，平均密度大，則系統(tǒng)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓方向與冬季相反。地面空氣從井口5流入，從井口1流出。這種由自然因素作用而形成的通風(fēng)叫自然通風(fēng)。 由上述例子可見，在一個有高差的閉合回路中，只要兩側(cè)有高差巷道中空氣的溫度或密度不等，則該回路就會產(chǎn)生自然風(fēng)壓。根據(jù)自然風(fēng)壓定義，圖4-1-1所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計算： 4-1-1式中 Z礦井最高點至最低水平間的距離，m； g重力加速度，m/s2； 1、2分別為0-1-2和5-4-3井巷中dz段空氣密度，kg/m3。 由于空氣密度

4、受多種因素影響，與高度Z成復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系。因此利用式4-2-1計算自然風(fēng)壓較為困難。為了簡化計算，一般采用測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值m1和m2，用其分別代替式411中的1和2，則(4-1-1)可寫為： 4-1-2 二、 自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律 自然風(fēng)壓影響因素 由式4-1-1可見，自然風(fēng)壓的影響因素可用下式表示： HN=f(Z）=f(T,P,R，)Z 4-1-3 影響自然風(fēng)壓的決定性因素是兩側(cè)空氣柱的密度差，而影響空氣密度又由溫度T、大氣壓力P、氣體常數(shù)R和相對濕度等因素影響。圖4-1-2 1、礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差是影響HN的主要因素。影響氣溫差的主要因

5、素是地面入風(fēng)氣溫和風(fēng)流與圍巖的熱交換。其影響程度隨礦井的開拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。大陸性氣候的山區(qū)淺井，自然風(fēng)壓大小和方向受地面氣溫影響較為明顯；一年四季，甚至?xí)円怪g都有明顯變化。由于風(fēng)流與圍巖的熱交換作用使機械通風(fēng)的回風(fēng)井中一年四季中氣溫變化不大，而地面進風(fēng)井中氣溫則隨季節(jié)變化，兩者綜合作用的結(jié)果，導(dǎo)致一年中自然風(fēng)壓發(fā)生周期性的變化。圖4-1-2曲線1所示為某機械通風(fēng)淺井自然風(fēng)壓變化規(guī)律示意圖。對于深井，其自然風(fēng)壓受圍巖熱交換影響比淺井顯著，一處四季的變化較小，有的可能不會出現(xiàn)負(fù)的自然風(fēng)壓，如圖4-1-2曲線2所示。 2、空氣成分和濕度影響空氣的密度，因而對自然風(fēng)壓也

6、有一定影響，但影響較小。 3、井深。由式4-1-2可見，當(dāng)兩側(cè)空氣柱溫差一定時，自然風(fēng)壓與礦井或回路最高與最低點（水平）間的高差Z成正比。 4、主要通風(fēng)機工作對自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定影響。因為礦井主要通風(fēng)機工作決定了主風(fēng)流的方向，加之風(fēng)流與圍巖的熱交換，使冬季回風(fēng)井氣溫高于進風(fēng)井，在進風(fēng)井周圍形成了冷卻帶以后，即使風(fēng)機停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改變，這兩個井筒之間在一定時期內(nèi)仍有一定的氣溫差，從而仍有一定的自然風(fēng)壓起作用。有時甚至?xí)蓴_通風(fēng)系統(tǒng)改變后的正常通風(fēng)工作，這在建井時期表現(xiàn)尤其明顯。如淮南潘一礦及浙江長廣一號井在建井期間改變通風(fēng)系統(tǒng)時都曾遇到這個問題。 三、自然風(fēng)壓的控制和利用 自然風(fēng)壓既是

7、礦井通風(fēng)的動力，也可能是事故的肇因。因此，研究自然風(fēng)壓的控制和利用具有重要意義。 1、新設(shè)計礦井在選擇開拓方案、擬定通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮利用地形和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，使在全年大部分時間內(nèi)自然風(fēng)壓作用的方向與機械通風(fēng)風(fēng)壓的方向一致，以便利用自然風(fēng)壓。例如，在山區(qū)要盡量增大進、回風(fēng)井井口的高差；進風(fēng)井井口布置在背陽處等。 2、根據(jù)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，應(yīng)適時調(diào)整主要通風(fēng)機的工況點，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。例如在冬季自然風(fēng)壓幫助機械通風(fēng)時，可采用減小葉片角度或轉(zhuǎn)速方法降低機械風(fēng)壓。 3、在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯礦井，要掌握自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向

8、而發(fā)生事故。 圖4-1-3a是四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。該礦為抽出式通風(fēng)，風(fēng)機型號為BY-2-28，冬季AB平硐和BD立井進風(fēng)，QAB=2000m3/min，夏季平硐自然風(fēng)壓作用方向與主要通風(fēng)機相反，平硐風(fēng)流反向，出風(fēng)量Q=300m3/min，反向風(fēng)流把平硐某處涌出的瓦斯帶至硐口的給煤機附近，因電火花引起瓦斯爆炸。下面就此例分析平硐AB風(fēng)流反向的條件及其預(yù)防措施。如圖4-1-3b所示，對出風(fēng)井來說夏季存在兩個系統(tǒng)自然風(fēng)壓。圖4-1-3 自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖 ABBCEFA系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為 DBBCED系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為 式中 rCB、rAF和rBE分別為CB、AF和BE空氣柱的平均

9、密度，kg/m3. 自然風(fēng)壓與主要通風(fēng)機作用方向相反，相當(dāng)于在平硐口A和進風(fēng)立井口D各安裝一臺抽風(fēng)機（向外）。設(shè)AB風(fēng)流停滯，對回路ABDEFA和ABBCEFA可分別列出壓力平衡方程： 4-1-6式中 HS風(fēng)機靜壓，Pa； QDBBC風(fēng)路風(fēng)量，m3/S; RD、RC分別為DB和BBC分支風(fēng)阻，N·S2/m8。 方程組4-1-6中兩式相除，得 4-1-7 此即AB段風(fēng)流停滯條件式。 當(dāng)上式變?yōu)?4-1-8 則AB段風(fēng)流反向。根據(jù)式4-1-8，可采用下列措施防止AB段風(fēng)流反向：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A點安裝風(fēng)機向巷道壓風(fēng)。 為了防止風(fēng)流反向，必須做好調(diào)查研究和現(xiàn)場實測工

10、作，掌握礦井通風(fēng)系統(tǒng)和各回路的自然風(fēng)壓和風(fēng)阻，以便在適當(dāng)?shù)臅r候采取相應(yīng)的措施。 4、在建井時期，要注意因地制宜和因時制宜利用自然風(fēng)壓通風(fēng)，如在表土施工階段可利用自然通風(fēng)；在主副井與風(fēng)井貫通之后，有時也可利用自然通風(fēng)；有條件時還可利用鉆孔構(gòu)成回路，形成自然風(fēng)壓，解決局部地區(qū)通風(fēng)問題。5、利用自然風(fēng)壓做好非常時期通風(fēng)。一旦主要通風(fēng)機因故遭受破壞時，便可利用自然風(fēng)壓進行通風(fēng)。這在礦井制定事故預(yù)防和處理計劃時應(yīng)予以考慮。152346789101125-300-230四、自然風(fēng)壓測定1、平均密度測算法 密度變化大的地方井口、井底、傾斜巷道上、下，風(fēng)溫變化較大，變坡布置測點。較短時間測定：P，t，t，i若

11、高差相等：若高差不等：圖4-1-4示意圖例 如圖4-1-4所示的通風(fēng)系統(tǒng)，在利用氣壓計法測定該系統(tǒng)通風(fēng)阻力的同時，測得了圖中各測點的空氣密度如表4-1-1，求此系統(tǒng)自然風(fēng)壓HN。表4-1-1測點1234567891011標(biāo)高25-60-150-220-300-300-250-200-130-13025密度1.2151.2291.2431.2751.2991.2871.2461.2311.2011.1991.177解：2、直接測定 1)有閘門 2)井下密閉墻152346789101125-300-230HN密閉墻HN 3、停主要通風(fēng)機測定 測定總回風(fēng)量Q，HN=RQ24、簡略計算法新井或延深，估

12、算 1)以該區(qū)域最冷或最熱月份平均氣溫作為最冷或最熱進風(fēng)溫度； 2)井底溫度比原巖溫度低34， 3)回風(fēng)井按每上升100m降低1 估算平均值，第二節(jié) 通風(fēng)機的類型及構(gòu)造 礦井通風(fēng)的主要動力是通風(fēng)機。通風(fēng)機是礦井的“肺臟”。其日夜不停地運轉(zhuǎn)，加之其功率大，因此其能耗很大。據(jù)統(tǒng)計，全國部屬煤礦主要通機平均電耗約占礦井電耗的16%。所以合理地選擇和使用通風(fēng)機，不僅關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)和職工的身體健康，而且對礦井的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也有一定影響。 礦用通風(fēng)機按其服務(wù)范圍可分為三種： 1、主要通風(fēng)機，服務(wù)于全礦或礦井的某一翼（部分）； 2、輔助通風(fēng)機，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)

13、機通風(fēng)，以保證該分支風(fēng)量； 3、局部通風(fēng)機，服務(wù)于獨頭掘進井巷道等局部地區(qū)。 按通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理可分為離心式通風(fēng)機和軸流式通風(fēng)機兩種。 一、離心式通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理 風(fēng)機構(gòu)造。離心式通風(fēng)機一般由進風(fēng)口、工作輪（葉輪）、螺形機殼和前導(dǎo)器等部分組成。圖4-2-1是G4-73-11型離心式通風(fēng)機的構(gòu)造。工作輪是對空氣做功的部件，由呈雙曲線型的前盤、呈平板狀的后盤和夾在兩者之間的輪轂以及固定在輪轂上的葉片組成。風(fēng)流沿葉片間流道流動，在流道出口處，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2表示。根據(jù)出口構(gòu)造角2的大小，離心式通風(fēng)機可分為前傾式（2>90

14、86;)、徑向式（2=90º)和后傾式（2<90º)三種，如圖4-2-2。2不同，通風(fēng)機的性能也不同。礦用離心式通風(fēng)機多為后傾式。圖4-2-1 離心式通風(fēng)機 圖4-2-2 葉片出口構(gòu)造角與風(fēng)流速度圖 進風(fēng)口有單吸和雙吸兩種。在相同的條件下雙吸風(fēng)機葉（動）輪寬度是單吸風(fēng)機的兩倍。在進風(fēng)口與葉（動）輪之間裝有前導(dǎo)器（有些通風(fēng)機無前導(dǎo)器），使進入葉（動）輪的氣流發(fā)生預(yù)旋繞，以達(dá)到調(diào)節(jié)性能之目的。 工作原理。當(dāng)電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片流道間的空氣隨葉片旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，獲得離心力。經(jīng)葉端被拋出葉輪，進入機殼。在機殼內(nèi)速度逐漸減小，壓力升高，然后經(jīng)擴散器排出。與此同時，在

15、葉片入口（葉根）形成較低的壓力（低于進風(fēng)口壓力），于是，進風(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。常用型號。目前我國煤礦使用的離心式通風(fēng)機主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。這些品種通風(fēng)機具有規(guī)格齊全、效率高和噪聲低等特點。型號參數(shù)的含義舉例說明如下： G 4 73 1 1 25 D代表通風(fēng)機的用途，K表示 表示傳動方式 礦用通風(fēng)機，G代表鼓風(fēng)機 通風(fēng)機葉輪直徑（25dm) 表示通風(fēng)機在最高效率點時 全壓系數(shù)10倍化整 設(shè)計序號(1表示第一次設(shè)計） 表示通風(fēng)機比轉(zhuǎn)速(ns)化整 表示進風(fēng)口數(shù),1為單吸,0為雙吸 說明：（1）比轉(zhuǎn)數(shù)n

16、s是反映通風(fēng)機Q、H和n等之間關(guān)系的綜合特性參數(shù)。式中Q、H分別表示全壓效率最高時的流量和壓力。相似通風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)相同。 （2）離心式通風(fēng)機的傳動方式有六種：A表示無軸承電機直聯(lián)傳動；B表示懸臂支承皮帶輪在中間；C表示懸臂支承皮帶輪在軸承外側(cè)；D表示懸臂支承聯(lián)軸器傳動；E表示雙支承皮帶輪在外側(cè)；F表示雙支承聯(lián)軸器傳動。 二、軸流式通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理如圖4-2-3，軸流式通風(fēng)機主要由進風(fēng)口、葉輪、整流器、風(fēng)筒、擴散（芯筒）器和傳動部件等部分組成。 圖4-2-3 軸流式通風(fēng)機 進風(fēng)口是由集流器與疏流罩構(gòu)成斷面逐漸縮小的進風(fēng)通道，使進入葉輪的風(fēng)流均勻，以減小阻力，提高效率。 葉輪是由固定在軸上的

17、輪轂和以一定角度安裝其上的葉片組成。葉片的形狀為中空梯形，橫斷面為翼形。沿高度方向可做成扭曲形，以消除和減小徑向流動。葉輪的作用是增加空氣的全壓。葉輪有一級和二級兩種。二級葉輪產(chǎn)生的風(fēng)壓是一級兩倍。整流器安裝在每級葉輪之后，為固定輪。其作用是整直由葉片流出的旋轉(zhuǎn)氣流，減小動能和渦流損失。環(huán)形擴散（芯筒）器是使從整流器流出的氣流逐漸擴大到全斷面，部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓。 工作原理。在軸流式通風(fēng)機中，風(fēng)流流動的特點是，當(dāng)葉（動）輪轉(zhuǎn)動時，氣流沿等半徑的圓柱面旋繞流出。用與機軸同心、半徑為R的圓柱面切割葉（動）輪葉片，并將此切割面展開成平面，就得到了由翼剖面排列而成的翼柵。如圖4-2-4。 在葉片迎風(fēng)側(cè)

18、作一外切線稱為弦線。弦線與葉(動)輪旋轉(zhuǎn)方向（u)的夾角稱為葉片安裝角，以表示。葉(動)輪上葉片的安裝角可根據(jù)需要在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整，但必需保持一致。 當(dāng)葉（動）輪旋轉(zhuǎn)時，翼柵即以圓周速度u移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；與此同時，葉片背的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運動，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。常用型號。我國煤礦在用的軸流式通風(fēng)機有1K58、2K58、GAF和BD或BDK（對旋式）等系列軸流式通風(fēng)機。在用的60年代產(chǎn)品70B2。軸流式通風(fēng)機型號的一般含義是： 1 K 58 4 25

19、表示表示葉輪級數(shù),1表示 通風(fēng)機葉輪直徑（25dm) 單級，2表示雙級 表示設(shè)計序號 表示用途，K表示礦用， T表示通用 表示通風(fēng)機輪轂比,0.58化整 B D K 65 8 24 防爆型 葉輪直徑（24dm) 對旋結(jié)構(gòu) 電機為8極（740r/min） 表示用途，K為礦用 輪轂比0. 65的100倍化整 對旋式軸流風(fēng)機的特點是，一級葉輪和二級葉輪直接對接，旋轉(zhuǎn)方向相反；機翼形葉片的扭曲方向也相反，兩級葉片安裝角一般相差3º；電機為防爆型安裝在主風(fēng)筒中的密閉罩內(nèi)，與通風(fēng)機流道中的含瓦斯氣流隔離，密閉罩中有扁管與大氣相通，以達(dá)到散熱目的。此種通風(fēng)機可進行反轉(zhuǎn)反風(fēng)。第三節(jié) 通風(fēng)機附屬裝置

20、礦山使用的通風(fēng)機，除了主機之外尚有一些附屬裝置。主機和附屬裝置總稱為通風(fēng)機裝置。附屬裝置的設(shè)計和施工質(zhì)量，對通風(fēng)機工作風(fēng)阻、外部漏風(fēng)以其工作效率均有一定影響。因此，附屬裝置的設(shè)計和施工質(zhì)量應(yīng)予以充分重視。 一、風(fēng)硐 風(fēng)硐是連接風(fēng)機和井筒的一段巷道。由于其通過風(fēng)量大、內(nèi)外壓差較大，應(yīng)盡量降低其風(fēng)阻，并減少漏風(fēng)。在風(fēng)硐的設(shè)計和施工中應(yīng)注意下列問題：斷面適當(dāng)增大，使其風(fēng)速10m/s，最大不超過15m/s；轉(zhuǎn)彎平緩，應(yīng)成圓弧形；風(fēng)井與風(fēng)硐的連接處應(yīng)精心設(shè)計，風(fēng)硐的長度應(yīng)盡量縮短，并減少局部阻力；風(fēng)硐直線部分要有一定的坡度，以利流水；風(fēng)硐應(yīng)安裝測定風(fēng)流壓力的測壓管。施工時應(yīng)使其壁面光滑，各類風(fēng)門要嚴(yán)密，

21、使漏風(fēng)量小。 二、擴散器(擴散塔) 無論是抽出式還是壓入式通風(fēng)，無論是離心式通風(fēng)機還是軸流式通風(fēng)機，在風(fēng)機的出口都外接一定長度、斷面逐漸擴大的構(gòu)筑物擴散器。其作用是降低出口速壓以提高風(fēng)機靜壓。小型離心式通風(fēng)機的擴散器由金屬板焊接而成，擴散器的擴散角(敞角)不宜過大，以阻止脫流，一般為810°；出口處斷面與入口處斷面之比約為34。擴散器四面張角的大小應(yīng)視風(fēng)流從葉片出口的絕對速度方向而定。大型的離心式通風(fēng)機和大中型的軸流式通風(fēng)機的外接擴散器，一般用磚和混凝土砌筑。其各部分尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)機類型、結(jié)構(gòu)、尺寸和空氣動學(xué)特性等具體情況而定，總的原則是，擴散器的阻力小，出口動壓小并無回流。(可參考有

22、關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。) 三、防爆門(防爆井蓋) 出風(fēng)井的上口，必須安裝防爆設(shè)施，在斜井井口安設(shè)防爆門，在立井井口安設(shè)防爆井蓋。其作用是，當(dāng)井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸時，受高壓氣浪的沖擊作用，自動打開，以保護主要通風(fēng)機免受毀壞；在正常情況下它是氣密的，以防止風(fēng)流短路。圖4-3-1所示為不提升的通風(fēng)立井井口的鐘形防爆井蓋。井蓋用鋼板焊接而成，其下端放入凹槽中，槽中盛油密封(不結(jié)冰地區(qū)用水封)，槽深與負(fù)壓相適應(yīng)；在其四周用四條鋼絲繩繞過滑輪用重錘配重；井口壁四周還應(yīng)裝設(shè)一定數(shù)量的壓腳，在反風(fēng)時用以壓住井蓋，防止掀起造成風(fēng)流短路。裝有提升設(shè)備的井筒設(shè)井蓋門，一般為鐵木結(jié)構(gòu)。與門框接合處要加嚴(yán)密的膠皮墊層。 防

23、爆門(井蓋)應(yīng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、維護良好、動作可靠。 圖4-3-1 立井井口防爆蓋示意圖 1 .防爆井蓋 2.密封液槽 3 .滑輪 4.平衡重錘 5.壓角 6.風(fēng)硐 四、反風(fēng)裝置和功能 反風(fēng)裝置是用來使井下風(fēng)流反向的一種設(shè)施，以防止進風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時產(chǎn)生的有害氣體進入作業(yè)區(qū)；有時為了適應(yīng)救護工作也需要進行反風(fēng)。 反風(fēng)方法因風(fēng)機的類型和結(jié)構(gòu)不同而異。目前的反風(fēng)方法主要有：設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng)；利用備用風(fēng)機作反風(fēng)道反風(fēng)；風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng)和調(diào)節(jié)動葉安裝角反風(fēng)。 設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng) 圖4-3-2為軸流式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)時利用反風(fēng)道反風(fēng)的示意圖。反風(fēng)時，風(fēng)門、5、7打開，新鮮風(fēng)流由風(fēng)門經(jīng)反風(fēng)門進入風(fēng)硐，由通風(fēng)

24、機排出，然后經(jīng)反風(fēng)門進入反風(fēng)繞道，再返回風(fēng)硐送入井下。正常通通風(fēng)時，風(fēng)門、均處于水平位置，井下的污濁風(fēng)流經(jīng)風(fēng)硐直接進入通風(fēng)機，然后經(jīng)擴散器排到大氣中。圖4-3-2 軸流式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)時利用專用反風(fēng)道反風(fēng)示意圖 圖4-3-3為離心式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)時利用反風(fēng)道反風(fēng)的示意圖。通風(fēng)機正常工作時反風(fēng)門和在實線位置。反風(fēng)時，風(fēng)門提起，風(fēng)門放下，風(fēng)流自反風(fēng)門進入通風(fēng)機，再從反風(fēng)門進入反風(fēng)道，經(jīng)風(fēng)井流入井下。圖4-3-3 離心式通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)時利用反風(fēng)道反風(fēng)示意圖 2 軸流式通風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng) 調(diào)換電動機電源的任意兩項接線，使電動機改變轉(zhuǎn)向，從而改變通風(fēng)機葉（動）輪的旋轉(zhuǎn)方向，使井下風(fēng)流反向。此種方

25、法基建費較小，反風(fēng)方便。但反風(fēng)量較小。 3 利用備用風(fēng)機的風(fēng)道反風(fēng)(無地道反風(fēng))。如圖4-3-4所示，當(dāng)兩臺軸流式通風(fēng)機并排布置時，工作風(fēng)機(正轉(zhuǎn))可利用另一臺備用風(fēng)機的風(fēng)道作為“反風(fēng)道”進行反風(fēng)。圖中號風(fēng)機正常通風(fēng)時，分風(fēng)風(fēng)門、入風(fēng)門、和反風(fēng)門處于實線位置。反風(fēng)時風(fēng)機停轉(zhuǎn)，將分風(fēng)風(fēng)門、反風(fēng)門拉到虛線位置，然后開啟入風(fēng)門、，壓緊入風(fēng)門、，再妄動啟動號風(fēng)機，便可實現(xiàn)反風(fēng)。圖4-3-4 軸流式風(fēng)機無地道反風(fēng) 調(diào)整動葉安裝角進行反風(fēng)。對于動葉可同時轉(zhuǎn)動的軸流式通風(fēng)機，只要把所有葉片同時偏轉(zhuǎn)一定角度(大約120º)，不必改變?nèi)~（動）輪轉(zhuǎn)向就可以實現(xiàn)礦井風(fēng)流反向，如圖4-3-5。我國上海鼓風(fēng)機

26、廠生產(chǎn)GAF型風(fēng)機，結(jié)構(gòu)上具有這種性能。國外此種風(fēng)機較多。圖4-3-5 調(diào)整動葉安裝角反風(fēng)反風(fēng)裝置應(yīng)滿足下列要求：定期進行檢修，確保反風(fēng)裝置處于良好狀態(tài)；動作靈敏可靠，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%；每年至少進行一次反風(fēng)演習(xí)。第四節(jié) 通風(fēng)機的實際特性曲線 一、通風(fēng)機的工作參數(shù) 表示通風(fēng)機性能的主要參數(shù)是風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、風(fēng)機軸功率N、效率h和轉(zhuǎn)速n等。 （一）風(fēng)機(實際)流量Q 風(fēng)機的實際流量一般是指實際時間內(nèi)通過風(fēng)機入口空氣的體積，亦稱體積流量（無特殊說明時均指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），單位為, 或。 （二）風(fēng)機(實際)全壓Hf與靜壓Hs 通風(fēng)機的

27、全壓Ht是通風(fēng)機對空氣作功，消耗于每1m3空氣的能量（N·m/m3或Pa），其值為風(fēng)機出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。在忽略自然風(fēng)壓時，Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力hR和風(fēng)機出口動能損失hv，即 Ht=hR+hV, 4-4-1克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力的風(fēng)壓稱為通風(fēng)機的靜壓HS，Pa HS=hR=RQ2 4-4-2因此 Ht=HS+hV 4-4-3 (三）通風(fēng)機的功率 通風(fēng)機的輸出功率（又稱空氣功率）以全壓計算時稱全壓功率Nt，用下式計算： Nt=HtQ×10-3 4-4-4 用風(fēng)機靜壓計算輸出功率，稱為靜壓功率NS，即 NS=HSQ×103 4-4-5 因此，風(fēng)機的軸功率，

28、即通風(fēng)機的輸入功率N（kW） , 4-4-6或 4-4-7式中 ht、 hS分別為風(fēng)機折全壓和靜壓效率。 設(shè)電動機的效率為hm,傳動效率為htr時，電動機的輸入功率為Nm,則 4-4-8 二、通風(fēng)機的個體特性曲線 當(dāng)風(fēng)機以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻的管網(wǎng)上工作時、可測算出一組工作參數(shù)風(fēng)壓、風(fēng)量、功率、和效率，這就是該風(fēng)機在管網(wǎng)風(fēng)阻為時的工況點。改變管網(wǎng)的風(fēng)阻，便可得到另一組相應(yīng)的工作參數(shù)，通過多次改變管網(wǎng)風(fēng)阻，可得到一系列工況參數(shù)。將這些參數(shù)對應(yīng)描繪在以為橫坐標(biāo)，以、和為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系上，并用光滑曲線分別把同名參數(shù)點連結(jié)起來，即得、和曲線，這組曲線稱為通風(fēng)機在該轉(zhuǎn)速條件下的個體特性曲線。有時為了使用

29、方便，僅采用風(fēng)機靜壓特性曲線(S)。 為了減少風(fēng)機的出口動壓損失，抽出式通風(fēng)時主要通機的出口均外接擴散器。通常把外接擴散器看作通風(fēng)機的組成部分，總稱之為通風(fēng)機裝置。通風(fēng)機裝置的全壓t為擴散器出口與風(fēng)機入口風(fēng)流的全壓之差，與風(fēng)機的全壓t之關(guān)系為 4-4-14式中 hd擴散器阻力。通風(fēng)機裝置靜壓sd因擴散器的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格不同而有變化，嚴(yán)格地說 4-4-15式中 hVd擴散器出口動壓。 比較式410與式415可見，只有當(dāng)hd+hVd<hV時，才有sd>s，即通風(fēng)機裝置阻力與其出口動能損失之和小于通風(fēng)機出口動能損失時，通風(fēng)機裝置的靜壓才會因加擴散器而有所提高，即擴散器起到回收動能的作用。

30、圖443表示了t、td、s和sd之間的相互關(guān)系，由圖可見，安裝了設(shè)計合理的擴散器之后，雖然增加了擴散器阻力，使td曲線低于t曲線，但由于hd+hVd<hV，故sd曲線高于s曲線（工況點由變至）。若hd+hVd>hV，則說明了擴散器設(shè)計不合理。圖 4-4-3 t、td、s和sd之間的相互關(guān)系圖 安裝擴散器后回收的動壓相對于風(fēng)機全壓來說很小，所以通常并不把通風(fēng)機特性和通風(fēng)機裝置特性嚴(yán)加區(qū)別。 通風(fēng)機廠提供的特性曲線往往是根據(jù)模型試驗資料換算繪制的，一般是未考慮外接擴散器。而且有的廠方提供全壓特性曲線，有的提供靜壓特性曲線，讀者應(yīng)能根據(jù)具體條件掌握它們的換算關(guān)系。 圖4-4-4和圖4-4

31、-5分別為軸流式和離心式通風(fēng)機的個體特性曲線示例。軸流式通風(fēng)機的風(fēng)壓特性曲線一般都有馬鞍形駝峰存在。而且同一臺通風(fēng)機的駝峰區(qū)隨葉片裝置角度的增大而增大。駝峰點以右的特性曲線為單調(diào)下降區(qū)段，是穩(wěn)定工作段；點以左是不穩(wěn)定工作段，風(fēng)機在該段工作，有時會引起風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓和電動機功率的急劇波動，甚至機體發(fā)生震動，發(fā)出不正常噪音，產(chǎn)生所謂喘振（或飛動）現(xiàn)象，嚴(yán)重時會破壞風(fēng)機。離心式通風(fēng)機風(fēng)壓曲線駝峰不明顯，且隨葉片后傾角度增大逐漸減小，其風(fēng)壓曲線工作段較軸流式通風(fēng)機平緩；當(dāng)管網(wǎng)風(fēng)阻作相同量的變化時，其風(fēng)量變化比軸流式通風(fēng)機要大。 離心式通風(fēng)機的軸功率又隨增加而增大，只有在接近風(fēng)流短路時功率才略有下降。因

32、而，為了保證安全啟動，避免因啟動負(fù)荷過大而燒壞電機，離心式通風(fēng)機在啟動時應(yīng)將風(fēng)硐中的閘門全閉，待其達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后再將閘門逐漸打開。當(dāng)供風(fēng)量超過需風(fēng)量過大時，常常利用閘門加阻來減少工作風(fēng)量，以節(jié)省電能。 軸流式通風(fēng)機的葉片裝置角不太大時，在穩(wěn)定工作段內(nèi)，功率N隨Q增加而減小。所以軸流式通風(fēng)機應(yīng)在風(fēng)阻最小時啟動，以減少啟動負(fù)荷。 圖4-4-4 軸流式個體特性曲線 圖4-4-5 離心式通風(fēng)機個體特性曲線 在產(chǎn)品樣本中，大、中型礦井軸流式通風(fēng)機給出的大多是靜壓特性曲線；而離心式通風(fēng)機大多是全壓特性曲線。 對于葉片安裝角度可調(diào)的軸流式通風(fēng)機的特性曲線，通常以圖4-7-2的形式給出，曲線只畫出最大風(fēng)壓點右

33、邊單調(diào)下降部分，且把不同安裝角度的特性曲線畫在同一坐標(biāo)上，效率曲線是以等效率曲線的形式給出。 三、無因次系數(shù)與類型特性曲線 目前風(fēng)機種類較多，同一系列的產(chǎn)品有許多不同的葉輪直徑，同一直徑的產(chǎn)品又有不同的轉(zhuǎn)速。如果僅僅用個體特性曲線表示各種通風(fēng)機性能，就顯得過于復(fù)雜。還有，在設(shè)計大型風(fēng)機時，首先必須進行模型實驗。那么模型和實物之間應(yīng)保持什么關(guān)系？如何把模型的性能參數(shù)換算成實物的性能參數(shù)？這些問題都要進行討論。 （一） 無因次系數(shù) 通風(fēng)機的相似條件 兩個通風(fēng)機相似是指氣體在風(fēng)機內(nèi)流動過程相似，或者說它們之間在任一對應(yīng)點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)。同一系列風(fēng)機在相應(yīng)工況點

34、的流動是彼此相似的，幾何相似是風(fēng)機相似的必要條件，動力相似則是相似風(fēng)機的充要條件，滿足動力相似的條件是雷諾數(shù)e（=）和歐拉數(shù)Eu=（）分別相等。同系列風(fēng)機在相似的工況點符合動力相似的充要條件。 2、無因次系數(shù)無因次系數(shù)主要有：（1）壓力系數(shù) 同系列風(fēng)機在相似工況點的全壓和靜壓系數(shù)均為一常數(shù)?？捎孟率奖硎荆?， 4-4-16或 4-4-17式中 和叫全壓系數(shù)和靜壓系數(shù)。為壓力系數(shù)，u為圓周速度。 （2）流量系數(shù) 由幾何相似和運動相似可以推得 4-4-18 式中 D、u、分別表示兩臺相似風(fēng)機的葉論外緣直徑、圓周速度，同系列風(fēng)機的流量系數(shù)相等。 （3）功率系數(shù) 風(fēng)機軸功率計算公式中的H和Q分別用式4

35、-4-17和式4-4-18代入得 4-4-19 同系列風(fēng)機在相似工況點的效率相等，功率系數(shù)為常數(shù)。 、三個參數(shù)都不含有因次，因此叫無因次系數(shù)。 （二）類型特性曲線 、和可用相似風(fēng)機的模型試驗獲得，根據(jù)風(fēng)機模型的幾何尺寸、實驗條件及實驗時所得的工況參數(shù)Q、H、N和。利用式4-4-17、4-4-18和4-4-19計算出該系列風(fēng)機的、和。然后以為橫坐標(biāo)，以、和為縱坐標(biāo)，繪出-、-和-曲線，此曲線即為該系列風(fēng)機的類型特性曲線，亦叫通風(fēng)機的無因次特性曲線和抽象特性曲線。圖4-4-6和力圖4-4-7分別為4-72-11和G4-73-11型離心式通風(fēng)機的類型曲線，2K60型類型風(fēng)機的類型曲線如圖4-7-2（

36、a)、(b)所示?？筛鶕?jù)類型曲線和風(fēng)機直徑、轉(zhuǎn)速換算得到個體特性曲線。需要指出的是，對于同一系列風(fēng)機，當(dāng)幾何尺寸（D）相差較大時，在加工和制造過程中很難保證流道表面相對粗糙度、葉片厚度以及機殼間隙等參數(shù)完全相似，為了避免因尺寸相差較大而造成誤差，所以有些風(fēng)機（4-72-11系列）的類型曲線有多條，可按不同直徑尺寸而選用。 圖4-4-6 圖4-4-7 四、比例定律與通用特性曲線 1、比例定律 由式4-4-17、4-4-18和4-4-19可見，同類型風(fēng)機在相似工況點的無因次系數(shù)、和是相等的。它們的壓力H、流量Q和功率N與其轉(zhuǎn)速n、尺寸D和空氣密度成一定比例關(guān)系，這種比例關(guān)系叫比例定律。將轉(zhuǎn)速u=D

37、n/60代入式4-4-17、4-4-18和4-4-19得 對于1、2兩個相似風(fēng)機而言，、，所以其壓力、風(fēng)量和功率之間關(guān)系為： 4-4-20 4-4-21 4-4-22各種情況下相似風(fēng)機的換算公式如表441所示。 由比例定律知，同類型同直徑風(fēng)機的轉(zhuǎn)速變化時，其相似工況點在等風(fēng)阻曲線上變化。 表4-4-1 兩臺相似風(fēng)機H、Q、和N的換算壓力換算風(fēng)量換算功率換算效率換算1=2 例題 某礦使用主要通風(fēng)機為4-72-1120B離心式通風(fēng)機，其特性曲線如圖4-4-7所示，圖上給出三種不同轉(zhuǎn)速n的Ht-Q曲線，四條等效率曲線。轉(zhuǎn)速為n1=630r/min,風(fēng)機工作風(fēng)阻R=0.0547×9.81=0

38、.53657Ns2/m8，工況點為M0（Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后來，風(fēng)阻變?yōu)镽=0.7932 Ns2/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 因管網(wǎng)風(fēng)阻已變，故應(yīng)先將新風(fēng)阻R=0.7932 Ns2/m8的曲線繪制在圖中，得其與n1=630r/min曲線的交點為M1，其風(fēng)量Q1=51.5 m3/s。在此風(fēng)阻下風(fēng)量增至Q2=58 m3/s的轉(zhuǎn)速n2，可按下式求得： n2=n1 Q2/Q1=630×58/51.5=710r/min 即轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)至n2=710r/min，可滿足供風(fēng)要求。 圖4-4-8 4-72=1

39、120B離心式通風(fēng)機特性曲線 2、通用特性曲線 為了便于使用，根據(jù)比例定律，把一個系列產(chǎn)品的性能參數(shù)，如壓力H、風(fēng)量Q、和轉(zhuǎn)速n、直徑D、功率N和效率等相互關(guān)系同畫在一個坐標(biāo)圖上，這種曲線叫通用特性曲線。圖4-7-3為G4-73系列離心式通風(fēng)機的對數(shù)坐標(biāo)曲線，在對數(shù)坐標(biāo)圖中，風(fēng)阻R曲線為直線，與Q軸夾角為63.°,與機號線平行，大大簡化了作風(fēng)阻曲線的步驟。 第五節(jié) 通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行 一、工況點的確定方法 所謂工況點，即是風(fēng)機在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù)，如、和等，一般是指和兩參數(shù)。 已知通風(fēng)機的特性曲線，設(shè)礦井自然風(fēng)壓忽略不計，則可用下列方法求風(fēng)機工況點。 圖解法

40、 當(dāng)管網(wǎng)上只有一臺通風(fēng)機工作時，只要在風(fēng)機風(fēng)壓特性（）曲線的坐標(biāo)上，按相同比例作出工作管網(wǎng)的風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點之坐標(biāo)值，即為通風(fēng)機的工作風(fēng)壓和風(fēng)量。通過交點作軸垂線，與和曲線相交，交點的縱坐標(biāo)即為風(fēng)機的軸功率和效率。 圖解法的理論依據(jù)是：風(fēng)機風(fēng)壓特性曲線的函數(shù)式為f()，管網(wǎng)風(fēng)阻特性（或稱阻力特性)曲線函數(shù)式是h=2，風(fēng)機風(fēng)壓是用以克服阻力h，所以h，因此兩曲線的交點，即兩方程的聯(lián)立解?？梢妶D解法的前提是風(fēng)壓與其所克服的阻力相對應(yīng)。 以抽出式通風(fēng)礦井（安有外接擴散器）為例，如已知通風(fēng)機裝置靜壓特性曲線S，則對應(yīng)地要用礦井系統(tǒng)總風(fēng)阻S（包括風(fēng)硐風(fēng)阻）作風(fēng)阻特性曲線，求工況點。 若使用廠家

41、提供的不加外接擴散器的靜壓特性曲線s，則要考慮安裝擴散器所回收的風(fēng)機出口動能的影響，此時所用的風(fēng)阻S應(yīng)小于m，即 4-5-1式中 v相當(dāng)于風(fēng)機出口動能損失的風(fēng)阻， V風(fēng)機出口斷面，即外接擴散器入口斷面； d擴散器風(fēng)阻； Vd相當(dāng)于擴散器出口動能損失的風(fēng)阻， Vd為擴散器出口斷面。 若使用通風(fēng)機全壓特性曲線t，則需用全壓風(fēng)阻t作曲線，且 4-5-2 若使用通風(fēng)機裝置全壓特性曲線td，則裝置全壓風(fēng)阻應(yīng)為td，且 4-5-3 應(yīng)當(dāng)指出，在一定條件下運行時，不論是否安裝外接擴散器，通風(fēng)機全壓特性曲線是唯一的，而通風(fēng)機裝置的全壓和靜壓特性曲線則因所安擴散器的規(guī)格、質(zhì)量而有所變化。 解方程法 隨著電子計算

42、機的應(yīng)用，復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算已成為可能。風(fēng)機的風(fēng)壓曲線可用下面多項式擬合 4-5-4 式中 a1、a2、a3曲線擬合系數(shù)。曲線的多項式次數(shù)根據(jù)計算精度要求確定，一般取3，精度要求較高時也可取5。 在風(fēng)機風(fēng)壓特性曲線的工作段上選取i 個有代表性的工況點（i、i），一般取i。通常用最小二乘法求方程中各項系數(shù)，也可將已知的i、i值代入上式，即得含i個未知數(shù)的線性方程，解此聯(lián)立線性方程組，即得風(fēng)壓特性曲線方程中的各項擬合系數(shù)。 對于某一特定礦井，可列出通風(fēng)阻力方程 4-5-5式中 為通風(fēng)機工作管網(wǎng)風(fēng)阻，可根據(jù)上述方法確定。解式454、455兩聯(lián)立方程，即可得到風(fēng)機工況點。 如果礦井自然風(fēng)壓不能忽略，用圖解

43、法求工況點的方法見本章第六節(jié)中通風(fēng)機的自然風(fēng)壓串聯(lián)工作。 若井口漏風(fēng)較大，通風(fēng)系統(tǒng)因外部漏風(fēng)通道并聯(lián)而風(fēng)阻減小，此時應(yīng)算出考慮外部漏風(fēng)后的礦井系統(tǒng)總風(fēng)阻，然后按上述方法求工況點。 二、通風(fēng)機工況點的合理工作范圍 為使通風(fēng)機安全、經(jīng)濟地運轉(zhuǎn)，它在整個服務(wù)期內(nèi)的工況點必須在合理的范圍之內(nèi)。 從經(jīng)濟的角度出發(fā)，通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于；從安全方面來考慮，其工況點必須位于駝峰點的右下側(cè)、單調(diào)下降的直線段上。由于軸流式通風(fēng)機的性能曲線存在馬鞍形區(qū)段，為了防止礦井風(fēng)阻偶爾增加等原因，使工況點進入不穩(wěn)定區(qū)，一般限定實際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的，即S.Smax。 軸流式通風(fēng)機的工作范圍如圖5的陰影部分所示。

44、上限為最大風(fēng)壓.倍的連線，下限為.的等效曲線 圖4-5-1 軸流式通風(fēng)機的合理工作范圍 通風(fēng)機葉（動）輪的轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過額定轉(zhuǎn)速。 分析主要通風(fēng)機的工況點合理與否，應(yīng)使用實測的風(fēng)機裝置特性曲線。因廠方提供之曲線一般與實際不符，應(yīng)用時會得出錯誤的結(jié)論。 三、主要通風(fēng)機工況點調(diào)節(jié) 在煤礦中，通風(fēng)機的工況點常因采掘工作面的增減和轉(zhuǎn)移、瓦斯涌出量等自然條件變化和風(fēng)機本身性能變化（如磨損）而改變。為了保證礦井的按需供風(fēng)和風(fēng)機經(jīng)濟運行，需要適時地進行工況點調(diào)節(jié)。實質(zhì)上，工況點調(diào)節(jié)就是供風(fēng)量的調(diào)節(jié)。由于風(fēng)機的工況點是由風(fēng)機和風(fēng)阻兩者的特性曲線決定的，所以，欲調(diào)節(jié)工況點只需改變兩者之一或同時改變即可。據(jù)此，工點

45、調(diào)節(jié)方法主要有： 改變風(fēng)阻特性曲線 當(dāng)風(fēng)機特性曲線不變時，改變其工作風(fēng)阻，工況點沿風(fēng)機特性曲線移動。 ）增風(fēng)調(diào)節(jié)。為了增加礦井的供風(fēng)量，可以采取下列措施： （）減少礦井總風(fēng)阻。在礦井（或系統(tǒng)）的主要進、回風(fēng)道采取增加并聯(lián)巷道、縮短風(fēng)路、擴刷巷道斷面、更換摩擦阻力系數(shù)小的支架（護）、減小局部阻力等措施，均可收到一定效果。這種調(diào)節(jié)措施的優(yōu)點是，主要通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)費用經(jīng)濟，但有時工程費用較大。 （）當(dāng)?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時，可以采取堵塞地面的外部漏風(fēng)措施。這樣做，通風(fēng)機的風(fēng)量雖然因其工作風(fēng)阻增大而減小，但礦井風(fēng)量卻會因有效風(fēng)量率的提高而增大。這種方法實施簡單，經(jīng)濟效益較好，但調(diào)節(jié)幅度不大。 ）減風(fēng)調(diào)節(jié)。當(dāng)

46、礦井風(fēng)量過大時，應(yīng)進行減風(fēng)調(diào)節(jié)。其方法有： （）增阻調(diào)節(jié)。對于離心式通風(fēng)機可利用風(fēng)硐中閘門增阻（減小其開度）。這種方法實施較簡單，但因無故增阻而增加附加能量損耗。調(diào)節(jié)時間不宜過長，只能作為權(quán)宜之計。（）對于軸流式通風(fēng)機，當(dāng)其曲線在工作段具有單調(diào)下降特點時，因種種原因不能實施低轉(zhuǎn)速和減少葉片安裝角度時，可以用增大外部漏風(fēng)的方法，來減小礦井風(fēng)量。這種方法比增阻調(diào)節(jié)要經(jīng)濟，但調(diào)節(jié)幅度較小。 改變風(fēng)機特性曲線 這種調(diào)節(jié)方法的特點是礦井總風(fēng)阻不變，改變風(fēng)機特性，工況點沿風(fēng)阻特性曲線移動。調(diào)節(jié)方法有：）軸流風(fēng)機可采用改變?nèi)~安裝角度達(dá)到增減風(fēng)量的目的。但要注意的是，防止因增大葉片安裝角度而導(dǎo)致進入不穩(wěn)定區(qū)運

47、行。對于有些軸流式通風(fēng)機還可以改變?nèi)~片數(shù)改變風(fēng)機的特性。圖4-7-2a和圖4-7-2b分別為型風(fēng)機不同葉片數(shù)的特性曲線。改變?nèi)~片數(shù)時，應(yīng)按說明書規(guī)定進行。對于能力過大的雙級葉（動）輪風(fēng)機，還可以減少葉（動）輪級數(shù)，減少供風(fēng)。目前，有些從國外進口的風(fēng)機能夠在風(fēng)機運轉(zhuǎn)時，自動調(diào)節(jié)葉片安裝角。如淮南礦務(wù)局潘一礦和謝橋礦從德國進口的GVI軸流式通風(fēng)機，自帶狀態(tài)監(jiān)測和控制計算機。只需向計算機輸入要求的風(fēng)機工作風(fēng)量，計算機就能自動選擇并調(diào)節(jié)到合適的葉片安裝角。 ）裝有前導(dǎo)器的離心式通風(fēng)機，可以改變前導(dǎo)器葉片轉(zhuǎn)角進行風(fēng)量調(diào)節(jié)。風(fēng)流經(jīng)過前導(dǎo)器葉片后發(fā)生一定預(yù)旋，能在很小或沒有沖角的情況下進入風(fēng)機。前導(dǎo)葉片角由

48、°變到°時，風(fēng)壓曲線降低，風(fēng)機效率也有所降低。但調(diào)節(jié)幅度不大（以上）時，比增阻調(diào)節(jié)經(jīng)濟。圖4-4-7是風(fēng)機調(diào)節(jié)范圍在°時的類型特性曲線。 ）改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速。無論是軸流式通風(fēng)機還是離心式通風(fēng)機都可采用。調(diào)節(jié)的理論依據(jù)是相似定律，即 4-5-6 （）改變電機轉(zhuǎn)速?？刹捎每煽毓璐壵{(diào)速；更換合適轉(zhuǎn)速的電動機和采用變速電機（此種電機價格貴）等方法。 （）利用傳動裝置調(diào)速。如，利用液壓聯(lián)軸器調(diào)速。其原理是，改變聯(lián)軸器工作室內(nèi)的液體量來調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速；利用皮帶輪傳動的風(fēng)機可以更換不同直徑的皮帶輪，改變傳動比。這種方法只適用于小型離心式通風(fēng)機。 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速沒有額外的能量損耗，對風(fēng)機的效率影響不大，因此是一種較經(jīng)濟的調(diào)節(jié)方法，當(dāng)調(diào)節(jié)期長，調(diào)節(jié)幅度較大時應(yīng)優(yōu)先考慮。但要注意，增大轉(zhuǎn)速時可能會使風(fēng)機震動增加，噪音增大、軸承溫度升高和發(fā)生電動機超載等問題。調(diào)節(jié)方法的選擇，取決于調(diào)節(jié)期長短、調(diào)節(jié)幅度、投資大小和實施的難易程度。調(diào)節(jié)之前應(yīng)擬定多種方案，經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟比較后擇優(yōu)選用。選用時，還要考慮實施的可能性。有時，可以考慮采用綜合措施。第六節(jié) 通風(fēng)機的聯(lián)合運轉(zhuǎn) 在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)時期，通風(fēng)系統(tǒng)的阻力是經(jīng)常變化的。當(dāng)管網(wǎng)的阻力變