轴流式通风机工作原理

轴流式通风机工作原理

一、 矿井通风设备的意义：

向井下输送足够的新鲜空气，稀释和排除有害、有毒气体，调节井下所需的风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证矿井安全生产。 二、 矿井机械通风： 1. 抽出式通风

通风机位于系统的出口端， 借助通风机的抽力，

使新鲜空气从进风井流入井内， 经出出风井排出。

2. 压入式通风

设备位于系统的入口处，

新鲜的空气借助通风机的动力压入井内， 并克服矿井巷道阻力，由出风井排出。

3. 两种通风方式的比较

抽出式通风由于是负压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会略有升高，瓦斯涌出量就会减少，有抑制瓦斯的作用；

压入式通风由于是正压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会下降，瓦斯涌出量会增加，是安全受到威胁，一般禁用。

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3

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三、 矿井通风方式

四、 矿井通风机的工作原理

目前煤矿上使用最广泛的是轴流式对旋风机，因为其相较离心式通风机有便于全矿性反风，便于调节风量等优点，得到广泛应用，随着科技进步，轴流式对旋式风机由于效率高、风量大、风压高、噪音低、节能效果显著，是目前使用最广泛的通风机。

1. 集流器：流线型的集流器可以使进入风机的气流均匀，提高风机的运行效率和降低风机的噪声。

2. 进、出口消声器：为两层圆筒结构。

中央并列式 对角式

中央分列式（中央边界式）

3.整流罩：流线型的整流罩可以使风机内流场得到优化，提高风机的

运行效率和降低风机的噪声。

4.电动机：

5.一级叶轮：

6.二级叶轮：

7.扩压器：可以回收一定的动压，提高风机的静压比。

五、对旋风机优点：

1、为了适合煤矿通风网路的阻力要求，并确保通风机效率，该机采用了对旋式结构，两机叶轮互为反向旋转，可以省去中导叶并减少中导叶的损失，提高了风机效率。

2、采用电机与叶轮直联的型式，避免了传动装置损坏事故，也消除了传动装置的能量损耗，提高了风机装置效率。

3、电机均安装在风机主风筒内的密闭罩中，密闭罩具有一定的耐压性，可以使电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝，同时还起一定的散热作用，密闭罩设有两排流线型风管道，通过主风筒与地面大气相通，使新鲜空气流入密闭罩中，同时又可使罩内空气在风机运行中保持正压状态。

4、风机最高装置静压效率可达86%以上，高效区宽广，可确保矿井在三个开采阶段主扇效率均为75%以上。扭转了我国大型矿山主扇运行效率低的状况，可节约大量电能。

5、风机可反转反风，其反风量可达正风量的60%，不必另设反风道，具有节约基建投资和反风速度快的优点。

6、叶轮的叶片安装角的可调整，可根据生产的要求来调整叶片角度。

该风机采用特殊设计，性能曲线无驼峰，在任何网络阻力的情况下，均能稳定运行。

六、通风机的附属装置

（1）反风装置

作用：使井下风流反向的一种设施，

以防止进风系统发生火灾时产生的

有害气体进入作业区；

有时救护工作也需要反风。

（2）反风方法：

反风方法：

1）离心式通风机的反风

➢利用反风道

2）轴流式通风机的反风

➢反转反风法

➢反风道反风法

（3）防爆门(防爆井盖)

作用：当井下一旦发生瓦斯

或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，

自动打开，以保护主通风机免受毁坏；

在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。

（4）风硐

风硐是主扇与风井之间的一段联络巷道。

要求：风硐要有足够大的断面，使风速不超过15m/s。

风硐断面应为圆形，内壁光滑，拐弯平缓，风硐内不得有堆积物。

风硐闸门要严密，以防漏风。

七、通风机的工作参数及工况分析

1.通风机工作参数

风量Q：单位时间内排出的气体体积，单位：m3/s、m3/min、m3/h、l/s 风压：单位体积的气体通过风机获得的能量，单位：Pa

（1）全压H：风机提供的全部能量。

（2）静压Hst：用于克服通风网路阻力的能量。

（3）动压Hd：流入大气的动能。

H = Hst + Hd

（4）转速n：风机叶轮每分钟旋转的周数，单位：r/min。

（5）功率N：

a.轴功率Na——电动机传给风机轴的功率即输入功率，单位：kW 。

b.有效功率N——风机传给气体的功率即输出功率，单位：kW 。

c.效率η:风机的有效功率与轴功率的比值。

八、 通风机的选型 1.通风机风量的计算 风机所必须产生的风量为：

Qe=KQK (m3/s) K ——通风设备的漏风系数。

当风井不做提升用时，K=1.1~1.15 兼作箕斗井时， K=1.15~1.2 罐笼时， K=1.25~1.3 QK ——所需的通风量， m3/s 2.通风机的风压

当已知风机的静压特性（轴流式风机）时，产生的静压为： 初期：

末期：

Hmin ——矿井最小（初期）负压，Pa 。 Hstmax ——矿井最大（末期）负压，Pa 。 Σ△H ——通风设备各部分阻力之和。

取Σ△H=100~200Pa ，有消声器时另加 50~80Pa 。

当已知风机的全压特性（离心式风机）时，产生的全压为： 初期：

Pa ）H ，H H st ∑∆+=min 1Pa ）H H H st ∑∆+=max 2Pa ），H H H H d +∑∆+=min 1

末期： Hd —通风系统出口动能，Pa 。一般为离心式风机扩散器总损失。设计时可取100~150Ppa

3.选择风机

（1）按类型风机曲线选

类型：以效率高、性能好为条件确定风机类型,以H1和H2的平均值作为选择时的计算风压。

叶轮直径： 方法一：

H ——计算全压，

——风机的流量系数和全压系数，对应于最佳 工况的数值，可由类型特性曲线查得。

——空气密度，取

Pa ）

H H H H d +∑∆+=max 2

m Q

H H

Q D e 4

2

2128.1'ρ=2

/)(21H H H +=H

Q ,ρ

3

/2.1m kg =ρ