礦山機(jī)電畢業(yè)設(shè)計(jì)-通風(fēng)選型設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著煤礦工業(yè)的發(fā)展，安全生產(chǎn)已經(jīng)成為其中重要的部分。為確保煤礦的安全生產(chǎn)，對(duì)煤礦的安全設(shè)計(jì)十分重要，礦井通風(fēng)就是其中的一個(gè)重要組成部分。礦井通風(fēng)的作用就是不斷地向井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)供給足夠數(shù)量的新鮮空氣，稀釋并排出各種有害、有毒及放射性氣體和粉塵。調(diào)節(jié)井下空氣的溫度和濕度，使之保持在合適的狀態(tài)，給井下工作人員創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境

2、，以便勞動(dòng)生產(chǎn)率的不斷提高。</p><p>　　本次論文設(shè)計(jì)是基于阜礦五龍煤礦流體機(jī)械選型設(shè)計(jì)，完成煤礦主通風(fēng)設(shè)備離心式風(fēng)機(jī)的型及設(shè)計(jì)，通風(fēng)機(jī)選型與設(shè)計(jì)和4-72和G4-73型離心式風(fēng)機(jī)房的布置、降噪設(shè)計(jì)三大任務(wù)旨在提高設(shè)備利用效率，降低風(fēng)機(jī)房的噪聲，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　此況井年產(chǎn)量 85 萬(wàn)噸，礦井通風(fēng)方式為抽出式，風(fēng)量為 2362 m3/min ，瓦斯?jié)舛鹊停跗?/p>

3、負(fù)壓1025Pa，末期負(fù)壓 1654Pa。經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)量、負(fù)壓的計(jì)算，繪制曲線圖，選擇風(fēng)機(jī)，確定風(fēng)機(jī)工況，用經(jīng)濟(jì)計(jì)算比對(duì)不同方案，并確定其中一組最適合的方案，進(jìn)行核查計(jì)算。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的有關(guān)條款，本次設(shè)計(jì)以安全為主，經(jīng)濟(jì)為輔。在安全生產(chǎn)的大環(huán)境下，如何做到經(jīng)濟(jì)損失最小化，能源利用的最大化，也是本次設(shè)計(jì)的研究方向。</p><p>　　關(guān)鍵詞：安全生產(chǎn)；通風(fēng)機(jī)；選型；工況點(diǎn)<

4、/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of coal industry safety has become an important part of them. To ensure the safety of coal mine production mine safety design is v

5、ery important mine ventilation is one important component. The role of ventilation is to keep the various operating locations to the underground supply sufficient quantities of fresh air dilution and discharge of harmful

6、 toxic and radioactive gases and dust. Regulate air temperature and humidity underground so that it remains in the right state to</p><p>　　This design is base on the coal mine fluid machinery chooses type an

7、d design ,to complet three main task :coal-master catchment equipment chosen design, ventilator bloser chosen design and 4-72 and G4-73 centrifugal fan vibration rdduction design. The last purpose is to improve the facil

8、ity efficiency , reduce centrifugal fan vibration ,so we can carry out the biggest economic benefit.</p><p>　　Annual production of 85 million tons this well borehole diameter of 4 meters air flow is 2362 m3/

9、min gas concentration is low the initial negative pressure 1025Pa the late negative 1654Pa. After the air volume, the calculation of negative pressure drawing graphs select the fan to determine the fan operating conditio

10、ns with different options than economic calculations and to determine the most suitable one of a group of programs verification of calculations.</p><p>　　According to “Mine Safety Regulations ”and “Coal Indu

11、stry Design Specification” under the relevant provisions of this design to safety economic supplement. Production in a safe environment how to do to minimize economic losses maximize energy use but also the design of thi

12、s research.</p><p>　　Key words: safety fan selection save energy </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　0前言1</b></p><p>　　1 離心式通風(fēng)機(jī)2</p><p

13、>　　1.1 離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理2</p><p>　　1.2 離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)及性能曲線4</p><p>　　1.2.1 風(fēng)量4</p><p>　　1.2.2 風(fēng)壓5</p><p>　　1.2.3 功率5</p><p>　　1.2.4 效率6</p><p

14、>　　1.2.5 轉(zhuǎn)速7</p><p>　　1.3 通風(fēng)機(jī)的性能曲線9</p><p>　　1.4 離心風(fēng)機(jī)行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)10</p><p>　　1.5 本課題的研究目的和意義10</p><p>　　2 礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求與原則12</p><p>　　2.1 礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求12&

15、lt;/p><p>　　2.2 礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型原則12</p><p>　　2.3 選擇設(shè)計(jì)的任務(wù)13</p><p>　　3 離心式通風(fēng)機(jī)的初步預(yù)算15</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)15</p><p>　　3.2 選擇風(fēng)機(jī)類型和型號(hào)15</p><p>　　3.2.1 估算

16、通風(fēng)機(jī)必需產(chǎn)生的風(fēng)量15</p><p>　　3.2.2 估算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓15</p><p>　　3.2.3 對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)類型的選擇16</p><p>　　4 4-72型離心式通風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算17</p><p>　　4.1 離心式通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算17</p><p>　　4.2 確定通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)18

17、</p><p>　　4.3 電動(dòng)機(jī)的選擇21</p><p>　　4.4 計(jì)算年電耗量23</p><p>　　5 G4-73型離心式風(fēng)機(jī)選擇與設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.1 離心式通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算25</p><p>　　5.2 確定通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)26</p><p>　　5.

18、3 電動(dòng)機(jī)的選擇29</p><p>　　5.4 計(jì)算年電耗量31</p><p>　　6 方案比較及機(jī)房布置圖33</p><p>　　6.1 比較并確定設(shè)計(jì)方案33</p><p>　　6.2 繪制通風(fēng)機(jī)房布置圖33</p><p>　　7 離心式通風(fēng)機(jī)的使用和調(diào)試34</p><p

19、>　　7.1 離心式通風(fēng)機(jī)的使用34</p><p>　　7.2 離心式通風(fēng)機(jī)的調(diào)整34</p><p><b>　　總結(jié)36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　0前言</b></p><p&

20、gt;　　通風(fēng)機(jī)是一種高耗能的設(shè)備。據(jù)有關(guān)資料介紹，風(fēng)機(jī)年耗電量約占全國(guó)工業(yè)用電的24%，約占全國(guó)總用電量的四分之一。因此，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，具有降低能耗的巨大潛力，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。提高通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，設(shè)計(jì)階段合理選型和采用新技術(shù)新設(shè)備便于運(yùn)營(yíng)管理是一個(gè)關(guān)鍵。而且通風(fēng)機(jī)選型是機(jī)房工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié), 選型合理與否, 直接關(guān)系到泵站機(jī)房工程投資、建成后運(yùn)行費(fèi)用和機(jī)房的安全。 </p><p>　　

21、在礦山通風(fēng)設(shè)備的實(shí)際使用中，除了會(huì)對(duì)它們本身的性能參數(shù)提出較高要求外，還要求具備高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、成本低、維修管理方便等特點(diǎn)。為了滿足這些要求，除了須進(jìn)行優(yōu)良風(fēng)力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，恰當(dāng)選用通風(fēng)設(shè)備的材質(zhì)以及高質(zhì)量加工制造外，還必需做好與現(xiàn)場(chǎng)使用條件相匹配的合理選型。選型合理，可以充分發(fā)揮其性能，延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)省能源；而如果選型不當(dāng)，在它們的運(yùn)行中，將發(fā)生抽空、汽蝕、效率低、噪聲大，壽命短（磨損快）等不良現(xiàn)象。</p><

22、p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)作為空氣動(dòng)力機(jī)械，在通風(fēng)除塵與氣力輸送系統(tǒng)中，都用來(lái)輸送空氣和粉塵或物料。因而，合理地選擇風(fēng)機(jī)，對(duì)通風(fēng)除塵與氣力輸送的效果有著很大的影響。通風(fēng)系統(tǒng)常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)有離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)兩種，而在通風(fēng)除塵和氣力輸送系統(tǒng)中大都有采用離心式通風(fēng)機(jī)，另外，隨著制粉技術(shù)的發(fā)展，配粉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，作為正壓輸送的動(dòng)力來(lái)源-羅茨鼓風(fēng)機(jī)也受

23、到重視。因此，本章重點(diǎn)介紹離心式通風(fēng)機(jī)，同時(shí)介紹羅茨鼓風(fēng)機(jī)。</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造如圖所示。它的主要部件是機(jī)殼、葉輪、機(jī)軸、吸氣口、排氣口。此外還有軸承、底座等部件。通風(fēng)機(jī)的軸通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)軸相連。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)的葉輪隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機(jī)殼中，由于

24、速度慢，壓力高，空氣便從通風(fēng)機(jī)出口排出流入管道。當(dāng)葉輪中的空氣被排出后，就形成了負(fù)壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。因此，葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，空氣也就在通風(fēng)機(jī)的作用下，在管道中不斷流動(dòng)。</p><p>　　圖1-1 離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖1-2 離心式通風(fēng)機(jī)的組成</p><p>　　通風(fēng)機(jī)的各部件中，葉輪是最關(guān)鍵性的部件，特別是

25、葉輪上葉片的形式很多，但基本上可分為前向式、徑向式和后向式三種。如圖所示。</p><p>　　圖1-2 通風(fēng)示意圖</p><p>　　這三種不同形式的葉片是以葉片出口角β來(lái)區(qū)分的，所謂葉片出口角就是葉片的出口方向（出口端的切向方向）和葉輪的圓周方向（在葉片出口端的圓周切線方向）之間的夾角（β）。</p><p>　　這三種葉片形式各有特點(diǎn)。后向式葉片的彎曲度較小

26、，而且符合氣體在離心力作用下的運(yùn)動(dòng)方向，空氣與葉片之間的撞擊很小。因此能量損失和噪音較小，效率較高。但后向式葉片只能使空氣以較低的流速?gòu)娜~輪甩出，空氣所獲得的動(dòng)壓較低。</p><p>　　前向式葉片與后向式不同，它的形狀與空氣在離心力作用下的運(yùn)動(dòng)方向完全相反，空氣與葉片之間撞擊劇烈。因此能量損失和噪音都較大，故效率就低，但前向式葉片能使空氣以較高的流速?gòu)娜~輪中甩出，從而使空氣在風(fēng)機(jī)出口處獲得較大的靜壓。<

27、/p><p>　　徑向式葉輪的特點(diǎn)介入后向式和前向式之間。</p><p>　　機(jī)殼一般呈螺旋形，它的作用是吸集從葉輪中甩出的空氣，并通過(guò)氣流斷面的漸擴(kuò)作用，將空氣的動(dòng)壓力轉(zhuǎn)化為靜壓。</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力一般小于1500mmH2O。壓力小于100mmH2O的稱為低壓風(fēng)機(jī)，一般用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。壓力小于300mmH2O的稱為中壓風(fēng)機(jī)，一般用于通風(fēng)

28、除塵系統(tǒng)。壓力大于300mmH2O的稱為高壓風(fēng)機(jī)，一般用于氣力輸送系統(tǒng)。</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)及性能曲線</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)有一定的參數(shù)表示它的性能和規(guī)格，為了合理地選擇與使用風(fēng)機(jī)，就必須分析了解這些參數(shù)以及其相互間的關(guān)系。表示風(fēng)機(jī)性能的主要參數(shù)有：</p><p><b>　　風(fēng)量</b></p>

29、;<p>　　通風(fēng)機(jī)每單位時(shí)間內(nèi)所排送的空氣體積，稱為風(fēng)量Q，又稱送風(fēng)量或流量，其單位為m3/s或m3/h，工程上常用單位是m3/h。</p><p>　　風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)葉輪直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形式等有關(guān)，其三者之間的相互關(guān)系要用下式表示：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　

30、(2-2)</b></p><p>　　式中：Q——通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　D2——通風(fēng)機(jī)葉輪的外徑，m；</p><p>　　V2——葉輪外周的圓周速度，m/s；</p><p>　　n——通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min;；</p><p>　　——流量系數(shù)，與風(fēng)機(jī)型號(hào)有關(guān)。</p&

31、gt;<p>　　風(fēng)機(jī)的風(fēng)量一般用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得。風(fēng)量的大小與通風(fēng)機(jī)的尺寸和轉(zhuǎn)速成正比。在管道系統(tǒng)中，風(fēng)量可以通過(guò)閘門或改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。但通風(fēng)機(jī)最大的轉(zhuǎn)數(shù)不可超過(guò)性能選用表上規(guī)定的最高轉(zhuǎn)數(shù)。以葉輪外周的圓周速度表示，壓力在300-1500 mmH2O的風(fēng)機(jī)，v2≤100m/s，壓力在300 mmH2O以下的風(fēng)機(jī)v2≤70m/s。</p><p><b>　　風(fēng)壓</b>&

32、lt;/p><p>　　通風(fēng)機(jī)的出口氣流全壓與進(jìn)口氣流全壓之差稱為風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H，其單位為mmH2O。風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)的葉輪直徑、轉(zhuǎn)速、空氣密度及葉片形式有關(guān)，其關(guān)系可用下式表示：</p><p><b>　　(2-3)</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式

33、中：H——通風(fēng)機(jī)全壓，mmH2O；</p><p>　　ρ——空氣的密度，kg/m3；通常取標(biāo)準(zhǔn)空氣密度ρ=1.2 kg/m3；</p><p>　　v2——葉輪外周的圓周速度，m/s；</p><p>　　——全壓系數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，一般如下：后向式：H=0.4—0.6；徑向式：H=0.6—0.8；前向式：H=0.8—1.1；</p><p&g

34、t;　　D2—風(fēng)機(jī)葉輪的外徑，m；</p><p>　　n—風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速就能增大風(fēng)壓。在管道系統(tǒng)中，風(fēng)壓也可用調(diào)節(jié)閘門來(lái)改變。</p><p><b>　　功率</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)在一定的風(fēng)壓下輸送一定數(shù)量的空氣時(shí)，需要消耗一定的

35、能量，這個(gè)能量是由帶動(dòng)它的電機(jī)提供的。單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量稱為功率N，功率的單位用千瓦來(lái)表示。通風(fēng)機(jī)的有效功率（Ny千瓦）即：</p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　式中：Q——通風(fēng)機(jī)輸送的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　H——通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓，mmH2O；</p><p>　　10

36、2——kwkg?m/s 之間的換算關(guān)系系數(shù)，1kw=102kg?m/s。</p><p>　　實(shí)際上，消耗在通風(fēng)機(jī)軸上的功率（軸功率）要大于有效功率，這是因?yàn)橥L(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中軸承內(nèi)部有磨擦損失和空氣在通風(fēng)機(jī)中流動(dòng)也有能量損失的緣故。軸功率N與有交效功率NY之間的關(guān)系如下：</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p>　　式

37、中：η——通風(fēng)機(jī)效率，%。</p><p>　　N——軸功率，kw。</p><p>　　當(dāng)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，它的軸功率隨著風(fēng)量的改變而改變，一般離心式通風(fēng)機(jī)的軸功率隨著風(fēng)量的增加而增加。</p><p><b>　　效率</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比為通風(fēng)機(jī)的效率η，即：</p>

38、;<p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的有效功率反映了通風(fēng)機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　后向葉片風(fēng)機(jī)的效率一般在0.8~~0.9之間，前向葉片風(fēng)機(jī)的效率在0.6~~0.65之間。同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在一定的轉(zhuǎn)速下，當(dāng)風(fēng)量和風(fēng)壓改變時(shí)，其效率也隨之改變，但其中必有一個(gè)最高效率點(diǎn)，最高效率時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓稱為最佳工況。通風(fēng)機(jī)在管道系

39、統(tǒng)中工作時(shí)，它的風(fēng)量與風(fēng)壓應(yīng)盡可能等于或接近最佳式?jīng)r時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓，應(yīng)注意使其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于最高效率的90 %。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n可用轉(zhuǎn)速表直接測(cè)量，其數(shù)值用每分鐘多少轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)/分）來(lái)表示。小型風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高，往往與電動(dòng)機(jī)直接相連。大型風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，一般用皮帶傳動(dòng)與電動(dòng)機(jī)相連，改變皮帶輪的直徑即可調(diào)節(jié)

40、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其關(guān)系如下：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：n1、n2——風(fēng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　d1、d2——風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的皮帶輪的直徑。</p><p>　　從上述可見(jiàn)，如要改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，只要改變通風(fēng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)中任意一個(gè)皮帶輪的直徑即可。</p>

41、<p>　　當(dāng)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)；特性曲線也隨之改變，亦即，風(fēng)機(jī)在每一轉(zhuǎn)速下都有其相應(yīng)的特性曲線。</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)Q，H，N的變化可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(2-9) </b></p><p>　　以上可見(jiàn)，如果通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由n改變?yōu)閚ˊ時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量變化與 的一

42、次方成正比，功率變化與 的三次方成正比。所以在增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須重新計(jì)算所需功率，注意原來(lái)配備的電機(jī)是否會(huì)過(guò)載。</p><p>　　必須指出，上述通風(fēng)機(jī)的幾個(gè)性能參數(shù)不是固定不變的，它們之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)通風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中工作時(shí)，這些參數(shù)又受到網(wǎng)路特性的影響，所以要選擇使用好一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，不但要熟悉通風(fēng)機(jī)的性能，還要了解網(wǎng)路特性以及它們之間的關(guān)系。</p><p>　　圖1-4 離心

43、式通風(fēng)機(jī)的特性曲線圖</p><p><b>　　通風(fēng)機(jī)的性能曲線</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的性能曲線一般有H—Q曲線，N—Q曲線，η—Q曲線三種，這三種曲線常畫在同一圖上，統(tǒng)稱為風(fēng)機(jī)的特性曲線。根據(jù)特性曲線，已知Q米3/時(shí)，HmmH2O，Nkw，η（%）中的任何一值即可求得其它各值。</p><p>　　圖1-5 通風(fēng)機(jī)的性能曲線&

44、lt;/p><p>　　通風(fēng)機(jī)都根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)先作出其特性曲線，以供選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)參考。 </p><p>　　圖1-6 通風(fēng)機(jī)的性能曲線</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)行業(yè)作為裝備制造業(yè)以及節(jié)能環(huán)保設(shè)備，在目前新型工業(yè)化發(fā)展階段，受到國(guó)家相關(guān)政策的鼓勵(lì)，如《中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)十一五發(fā)展規(guī)劃》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快

45、振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》、《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備試驗(yàn)、示范項(xiàng)目管理辦法》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2005年本）》、《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》、《節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》都對(duì)離心風(fēng)機(jī)的發(fā)展有促進(jìn)作用。雖然受2008年世界金融危機(jī)的影響，但總的趨勢(shì)看我國(guó)出臺(tái)的相關(guān)政策對(duì)刺激內(nèi)需有很大的帶動(dòng)作用，對(duì)風(fēng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展是個(gè)機(jī)遇。未來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，工業(yè)行業(yè)正大力開(kāi)展節(jié)

46、能降耗，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)和整合重組，工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備需要大量更新，離心風(fēng)機(jī)作為工業(yè)的重要配套設(shè)備，將更多的應(yīng)用于電力、水泥、石油化工、煤炭、礦山和環(huán)保等領(lǐng)域，在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下，將繼續(xù)保持較快的增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)離心風(fēng)機(jī)企業(yè)在如燒結(jié)主抽離心風(fēng)機(jī)、污水處理離心風(fēng)機(jī)、焦化循環(huán)離心風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品研制與開(kāi)發(fā)制造上發(fā)展緩慢，與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)顯得勢(shì)單力薄，市場(chǎng)開(kāi)拓緩慢。保守估計(jì)未來(lái)5年離心風(fēng)機(jī)行業(yè)仍將保持15%～20%的增長(zhǎng)率，到2012年，市</p>&l

47、t;p>　　本課題的研究目的和意義</p><p>　　在煤礦流體機(jī)械中，礦山通風(fēng)設(shè)備是其必備的重要設(shè)施。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動(dòng)力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)相聯(lián)系，對(duì)礦井通風(fēng)安全狀況具有全局性影響，是搞好礦井通風(fēng)系統(tǒng)防塵的基礎(chǔ)工程。而風(fēng)機(jī)房產(chǎn)生噪聲，噪聲主要是電動(dòng)機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的。噪聲過(guò)大不僅會(huì)給工作人員身心

48、健康造成危害，而且也會(huì)給周邊環(huán)境帶來(lái)影響。作為科技工作者，要努力為工人創(chuàng)造出良好工作環(huán)境，減少周圍噪聲污染危害。因而還需對(duì)其進(jìn)行噪聲與振動(dòng)控制，采取各種降噪方法，比如減振、隔聲、消聲、吸聲等。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，噪聲超過(guò)國(guó)家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了保護(hù)環(huán)境、減少噪聲對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和周圍建筑物的干擾，就必須對(duì)通風(fēng)機(jī)房進(jìn)行綜合治理。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)噪聲的控制

49、是生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。它也能從風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造入手，優(yōu)化和完善風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造工藝與方法提高制作質(zhì)量和精度，盡量減少空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，安裝和檢驗(yàn)也是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，必須對(duì)葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)格的靜平衡和動(dòng)平衡校正，以減少因風(fēng)機(jī)振動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。應(yīng)通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測(cè)、分析和研究等工作后，確定其噪聲的主要來(lái)源及其傳播途徑，并采取有效的噪聲治理措施，達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或

50、消除噪聲源的目的，確保最大限度地減輕通風(fēng)機(jī)對(duì)周圍環(huán)境的噪聲污染，以提高企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境及促進(jìn)企業(yè)的和諧和可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　本課題的研究恰是煤礦選型設(shè)計(jì)的重要組成部分，對(duì)煤礦的生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，通過(guò)此次課題的研究工作，我們將從中受益非淺，真正學(xué)以致用。</p><p>　　礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求與原則</p><p>　　礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求

51、</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備選型設(shè)計(jì)的基本原則，就是保證通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性。在選型設(shè)計(jì)中，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。</p><p><b>　　1.保證安全運(yùn)行</b></p><p>　　通風(fēng)設(shè)備的安裝地點(diǎn)、配置方式、備用臺(tái)數(shù)，必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，保證在任何情況下供給井下足夠的新鮮空氣，滿足安全、生產(chǎn)的需要。&

52、lt;/p><p><b>　　2.符合礦井需要</b></p><p>　　設(shè)備性能既要滿足礦井投產(chǎn)初期的需要，也要考慮今后的發(fā)展，在整個(gè)服務(wù)期間內(nèi)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)在較高的工作區(qū)間。</p><p><b>　　3.經(jīng)濟(jì)合理</b></p><p>　　初期的建設(shè)投資和使用后的運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用綜合考慮，保證設(shè)

53、備在整個(gè)服務(wù)期間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)合理性。</p><p><b>　　4.符合環(huán)保要求</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的噪聲要符合環(huán)保的規(guī)定，必要時(shí)應(yīng)采取消聲措施。</p><p>　　礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型原則</p><p>　　1.新建礦井每一風(fēng)井必須裝設(shè)兩套型號(hào)規(guī)格相同的通風(fēng)設(shè)備及輔助裝置，其中一套作為備用。且備用通風(fēng)設(shè)

54、備及輔助裝置必須能在10min內(nèi)開(kāi)動(dòng)。</p><p>　　2.選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?。?）應(yīng)滿足礦井第一水平開(kāi)采各個(gè)時(shí)期的工況變化需要，并要求通風(fēng)設(shè)備在較長(zhǎng)時(shí)期高效運(yùn)行；當(dāng)工況變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井采區(qū)分期投產(chǎn)時(shí)間及節(jié)能情況分期選擇電動(dòng)機(jī)；必要時(shí)，可采用電氣調(diào)速裝置調(diào)整風(fēng)量及負(fù)壓滿足工況要求。</p><p>　　（2）通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有

55、一定余量。軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量和負(fù)壓時(shí)，輪片安裝角度應(yīng)比設(shè)備允許范圍小5°；離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不應(yīng)大于設(shè)備允許最高轉(zhuǎn)速的90%。</p><p>　　（3）通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇，一般宜采用鼠籠型或繞線型異步電動(dòng)機(jī)，但容量較大時(shí)宜采用同步電動(dòng)機(jī)，電網(wǎng)容量允許時(shí)應(yīng)采用直接啟動(dòng)方式。</p><p>　?。?）軸流式通風(fēng)機(jī)應(yīng)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)容量和反風(fēng)容量。</p>

56、;<p>　　3.通風(fēng)設(shè)備及輔助裝置（包括風(fēng)道及風(fēng)門）計(jì)算風(fēng)量所采用的漏風(fēng)系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?。?）專用通風(fēng)井應(yīng)取1.05～1.15。</p><p>　?。?）箕斗井兼作回風(fēng)用時(shí)應(yīng)取1.15～1.2。</p><p>　?。?）回風(fēng)井兼作升降人員時(shí)應(yīng)取1.2～1.3。</p><p>　　通風(fēng)設(shè)備的輔助裝

57、置應(yīng)盡量采用先進(jìn)的防漏風(fēng)設(shè)施。</p><p>　　4.通風(fēng)設(shè)備及輔助裝置安裝布置應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?。?）在同一通風(fēng)井后期需更換通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)預(yù)留風(fēng)道接口和通風(fēng)機(jī)房位置。</p><p>　?。?）反風(fēng)風(fēng)門的起重量大于1噸時(shí)，應(yīng)采用電動(dòng)、手搖兩用風(fēng)門絞車，并集中操作；手動(dòng)風(fēng)門絞車宜集中布置。</p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)

58、房可根據(jù)安裝檢修實(shí)際需要設(shè)置起重梁或起重機(jī)。</p><p>　　5.通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　（1）通風(fēng)機(jī)能在10分鐘內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，反風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40%。</p><p>　?。?）采用軸流式通風(fēng)機(jī)時(shí)，宜采用可調(diào)葉片方式反風(fēng)或反轉(zhuǎn)反風(fēng)。</p><p>　?。?）采用離心式通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)采用反風(fēng)道

59、反風(fēng)。</p><p>　　6.通風(fēng)設(shè)備的噪聲控制應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　（1）通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲值不得超過(guò)85dB，且應(yīng)設(shè)置隔音值班室。</p><p>　?。?）通風(fēng)設(shè)備對(duì)附近居民區(qū)的噪聲值不得超過(guò)55dB，并符合現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定；當(dāng)達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)采取消聲措施。</p><p><b>　

60、　選擇設(shè)計(jì)的任務(wù) </b></p><p>　　1.選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)和規(guī)格； </p><p>　　2.選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)和規(guī)格； </p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)擴(kuò)散器； </b></p><p>　　4.確定風(fēng)機(jī)設(shè)備組合方案； </p><p>　　5.選擇輔助裝置，確定設(shè)備組合方案

61、； </p><p>　　6.計(jì)算機(jī)年耗電量及費(fèi)用，提出經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果； </p><p>　　7.繪制風(fēng)機(jī)房布置圖；</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的初步預(yù)算</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù) </b></p><p><b>　　選擇風(fēng)機(jī)類型和型號(hào)</b></p

62、><p>　　估算通風(fēng)機(jī)必需產(chǎn)生的風(fēng)量</p><p>　　由【1】p177中查的（3-1）</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式（3-1）中：k——通風(fēng)設(shè)備的漏風(fēng)系數(shù)。當(dāng)風(fēng)井不作提升井時(shí)，k=1.1~1.15；風(fēng)井兼做箕斗提升井時(shí)，k=1.15~1.2；風(fēng)井兼作罐籠提升井時(shí)，k=1.2~1

63、.3。此處選k=1.1</p><p><b>　　估算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓</b></p><p>　　由【1】p177中查的（3-2）（3-3）</p><p>　　初期： （3-2）</p><p>　　末期： （3-3）</p><p>　　式中：

64、hqz——擴(kuò)散器的阻力損失，一般取hqz=100~150Pa。此處取hqz=100 Pa</p><p>　　——附加阻力損失。此處取=150 Pa</p><p>　　對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)類型的選擇</p><p>　　由、、Q查《礦山固定設(shè)備選型使用手冊(cè)》上冊(cè)預(yù)選用4-72-11No20B和G4-73-11No20D離心式通風(fēng)機(jī)。</p><p&g

65、t;　　4-72型離心式通風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算</p><p>　　1. 由【1】p170中查得4-72-11No20B離心式通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)通風(fēng)機(jī)出口面積S=2.24。若取擴(kuò)散器擴(kuò)散角，擴(kuò)散面積比n=2.6查擴(kuò)散器設(shè)計(jì)圖，可得損失系數(shù)0.37，則</p><p><b>　?。?-1）</b></p>

66、;<p>　　初期： （4-2）</p><p>　　末期： （4-3）</p><p>　　（4-1）、（4-2）、（4-3）由【1】p186中查得</p><p>　　式中：ξk——擴(kuò)散器損失系數(shù)，查【2】中擴(kuò)散器損失系數(shù)表確定。</p><p>　　2.選擇通風(fēng)機(jī)型號(hào)和臺(tái)數(shù)</

67、p><p>　?。?）計(jì)算葉輪的圓周速度</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　?。?-4）是由【1】p186中查得</p><p>　　式中：u——葉輪圓周速度</p><p>　　——所選類型通風(fēng)機(jī)在最高效率時(shí)的全壓系數(shù)，由【1】中p151中的4-72-11No20B特

68、性曲線查取=0.438</p><p>　?。?）計(jì)算通風(fēng)機(jī)葉輪直徑</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　由【1】p187中查的（4-5）</p><p>　　式中：D’——通風(fēng)機(jī)葉輪直徑，m；</p><p>　　——所選類型通風(fēng)機(jī)在最高效率時(shí)的風(fēng)量系數(shù)，由【1】

69、中p151的4-72-11No20B特性曲線查取=0.222</p><p><b>　?。?）選擇通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　由4-72-11型通風(fēng)機(jī)性能規(guī)格表可查得，葉輪直徑接近D’=2.02m的為2m與前面預(yù)選機(jī)號(hào)相同。故確定選用2臺(tái)4-72-11No20B型離心式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)左旋一臺(tái)右旋，出風(fēng)口位置均為.</p><p><

70、;b>　　確定通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)</b></p><p>　　1.使用通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線選擇風(fēng)機(jī)，應(yīng)首先計(jì)算類型系數(shù)，建立無(wú)因次網(wǎng)路特性方程，繪制無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線，然后才能求得工況點(diǎn)。</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p

71、><b>　　所以</b></p><p>　　由【1】中p187查的（4-6）</p><p>　　式中：Rmax——最小網(wǎng)路阻力損失系數(shù)</p><p><b>　　同理 </b></p><p>　　則網(wǎng)路的無(wú)因次特性曲線方程為</p><p><b>

72、　　末期 </b></p><p><b>　　初期 </b></p><p>　　2.繪制初、末期無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線圖</p><p>　?。?）用描點(diǎn)作圖法，將無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線繪制在通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線圖上。</p><p>　　由網(wǎng)路的無(wú)因次特性曲線方程可得如下表：</p><p&

73、gt;　?。?）類型曲線圖（見(jiàn)圖4-1）由【2】中查得4-72類型曲線并繪制類型曲線</p><p>　　圖4-1 4-72類型曲線圖</p><p>　　確定工況點(diǎn)及工況參數(shù)</p><p>　　由初、末期無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線與通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線的交點(diǎn)，即為通風(fēng)機(jī)的無(wú)因次工況點(diǎn)。讀取工況點(diǎn)從而求得對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓系數(shù)、流量系數(shù)和效率。</p><p

74、>　　A點(diǎn)：A=0.233 A=0.428 ηA=0.94</p><p>　　B=0.265 B=0.370 ηB=0.89</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　1.通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算</p><p>　　對(duì)應(yīng)于初期工況點(diǎn)A

75、的葉輪圓周速度</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　由【1】中p188查的（4-7）</p><p>　　式中：HA——最小全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無(wú)因次工況點(diǎn)A的風(fēng)壓系數(shù)。</p><p>　　對(duì)應(yīng)于初期工況點(diǎn)A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　?。?-8）

76、</b></p><p>　　由【1】中p188查得（4-8）</p><p>　　式中：nA——對(duì)應(yīng)于工況點(diǎn)A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　對(duì)應(yīng)于末期工況點(diǎn)B的葉輪圓周速度</p><p>　　式中：HB——最大全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無(wú)因次工況點(diǎn)B的風(fēng)壓系數(shù)。</p><p>　　對(duì)應(yīng)于末期工況

77、點(diǎn)B的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　式中：nB——對(duì)應(yīng)于工況點(diǎn)B的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　依據(jù) ，查4-72-11型通風(fēng)機(jī)性能規(guī)格表（【1】中p152查得），決定初期通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速采用560r/min，待一段時(shí)間后采用630r/min。采用皮帶輪調(diào)速。</p><p>　　因umax=πDnmax/60=2π×630/60=65.9

78、4 m/s,它小于0.9uy=0.9×110=99 m/s（uy為4-72-11型通風(fēng)機(jī)葉輪的允許外圓周速率），故所選通風(fēng)機(jī)滿足備用風(fēng)機(jī)的要求。</p><p><b>　　2.選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　?。?）功率計(jì)算。在630r/min的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至Q=43.3m3/s，于是</p><p>&

79、lt;b>　?。?-9）</b></p><p>　　由【1】中p188查得（4-9）</p><p>　　按=0.209查得，≈0.45，=0.94，則</p><p>　　在560r/min的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至Q=44.8m3/s，于是</p><p><b>　　（4-10）</b&g

80、t;</p><p>　　按=0.235查得，≈0.418，=0.92，則</p><p>　　在開(kāi)采末期和初期的通風(fēng)機(jī)軸功率分別為</p><p><b>　　初期：</b></p><p><b>　　末期：</b></p><p>　　式中：H’min、H’’max——

81、初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的全壓，Pa；</p><p>　　Q’、Q’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　η’、η’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的效率。</p><p>　?。?）計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率</p><p>　　初期： （4-11）</p><p>　　末期： （4

82、-12）</p><p>　　由【1】中p188查得（4-11）、（4-12）。</p><p>　　式中：ηc——傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器ηc =0.98，三角皮帶ηc=0.95。</p><p><b>　　（3）選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　因P’dmin=87.34kw＞0.6P’’dmax=115.02 0.

83、6kw=69.012kw。（由【1】中p150查得）</p><p><b>　　故電動(dòng)機(jī)容量為： </b></p><p>　　Pd=1.12P’’dmax=1.12×115.02kw=128.822kw</p><p>　　式中：1.2——考慮預(yù)計(jì)通風(fēng)阻力不精確的備用系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)Pd=1

84、28.822kw和nmax=630r/min，確定使用JS—127—8型發(fā)電機(jī)，其功率為130kw，同步轉(zhuǎn)速為750r/min。</p><p><b>　　計(jì)算年電耗量</b></p><p>　　1.通風(fēng)機(jī)的平均年電耗量為</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　由

85、【1】中p189查得（4-13）</p><p>　　式中：ηd——電動(dòng)機(jī)效率，查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本；</p><p>　　ηw——電網(wǎng)效率，一般取0.95。</p><p>　　2.計(jì)算噸煤通風(fēng)電耗量</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中：Wdm——噸煤通風(fēng)電耗量

86、，kW·h/t；</p><p>　　W——年通風(fēng)電耗量，kW·h/a；</p><p>　　A——礦井年產(chǎn)量，t/a。</p><p>　　G4-73型離心式風(fēng)機(jī)選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算</p><p>　　若初步預(yù)選G4-73-11No20D離心式通風(fēng)機(jī)。并由【1】

87、p170中查得該機(jī)號(hào)通風(fēng)機(jī)出口面積S=2.24。若取擴(kuò)散器擴(kuò)散角，擴(kuò)散面積比n=2.8查擴(kuò)散器設(shè)計(jì)圖，可得損失系數(shù)0.35，則</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　初期： （5-2）</p><p>　　末期： （5-3）</p><

88、p>　?。?-1）、（4-2）、（4-3）由【1】p186中查得</p><p>　　式中：ξk——擴(kuò)散器損失系數(shù)，查【2】中擴(kuò)散器損失系數(shù)表確定。</p><p>　　3.選擇通風(fēng)機(jī)型號(hào)和臺(tái)數(shù)</p><p>　?。?）計(jì)算葉輪的圓周速度</p><p><b>　　（5-4）</b></p>&l

89、t;p>　　由【1】p187中查的（5-4）</p><p>　　式中：u——葉輪圓周速度</p><p>　　——所選類型通風(fēng)機(jī)在最高效率時(shí)的全壓系數(shù)，由【2】中的G4-73-11No20D特性曲線查取=0.422</p><p>　?。?）計(jì)算通風(fēng)機(jī)葉輪直徑</p><p><b>　?。?-5）</b><

90、;/p><p>　　由【1】p187中查的（5-5）</p><p>　　式中：D’——通風(fēng)機(jī)葉輪直徑，m；</p><p>　　——所選類型通風(fēng)機(jī)在最高效率時(shí)的風(fēng)量系數(shù)，由G4-73-11No20D特性曲線查取=0.215</p><p><b>　　（3）選擇通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　由

91、4-72-11型通風(fēng)機(jī)性能規(guī)格表可查得，葉輪直徑接近D’=2.05m的為2m與前面預(yù)選機(jī)號(hào)相同。故確定選用2臺(tái)G4-73-11No20D型離心式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)左旋一臺(tái)右旋，出風(fēng)口位置均為.</p><p><b>　　確定通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)</b></p><p>　　1.使用通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線選擇風(fēng)機(jī)，應(yīng)首先計(jì)算類型系數(shù)，建立無(wú)因次網(wǎng)路特性方程，繪制無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線，然

92、后才能求得工況點(diǎn)。</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　由【1】中p187查的（5-6）</p><p>　　式中：Rmax——最小網(wǎng)路阻

93、力損失系數(shù)</p><p><b>　　同理 </b></p><p>　　則網(wǎng)路的無(wú)因次特性曲線方程為</p><p><b>　　末期</b></p><p><b>　　初期</b></p><p>　　2.繪制初、末期無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線</

94、p><p>　　(1)用描點(diǎn)作圖法，將無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線繪制在通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線圖上。</p><p>　　由網(wǎng)路的無(wú)因次特性曲線方程可得下表：</p><p>　?。?）類型曲線圖（見(jiàn)圖5-1）（由【2】中查得4-72類型曲線并繪制類型曲線）</p><p>　　圖5-1 G4-73類型曲線圖</p><p>　　3.

95、確定工況點(diǎn)及工況參數(shù)</p><p>　　由初、末期無(wú)因次網(wǎng)路特性曲線與通風(fēng)機(jī)的類型特性曲線的交點(diǎn)（圖5-1），即為通風(fēng)機(jī)的無(wú)因次工況點(diǎn)。讀取工況點(diǎn)從而求得對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓系數(shù)、流量系數(shù)和效率。</p><p><b>　　A點(diǎn)：</b></p><p>　　A=0.227 A=0.410 ηA=0.912</p>

96、;<p>　　B=0.255 B=0.358 ηB=0.876</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　1.通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算</p><p>　　對(duì)應(yīng)于初期工況點(diǎn)A的葉輪圓周速度</p><p><b>　?。?-7）</b>&

97、lt;/p><p>　　由【1】中p188查的（5-7）</p><p>　　式中：HA——最小全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無(wú)因次工況點(diǎn)A的風(fēng)壓系數(shù)。</p><p>　　對(duì)應(yīng)于初期工況點(diǎn)A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　由【1】中p188查的（5-8）</p

98、><p>　　式中：nA——對(duì)應(yīng)于工況點(diǎn)A的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　對(duì)應(yīng)于末期工況點(diǎn)B的葉輪圓周速度</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中：HB——最大全壓時(shí)，通風(fēng)機(jī)無(wú)因次工況點(diǎn)B的風(fēng)壓系數(shù)。</p><p>　　對(duì)應(yīng)于末期工況點(diǎn)B的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

99、</p><p>　　式中：nB——對(duì)應(yīng)于工況點(diǎn)B的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　依據(jù) ，查4-72-11型通風(fēng)機(jī)性能規(guī)格表，決定初期通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速采用580r/min，待一段時(shí)間后采用730r/min。采用皮帶輪調(diào)速。</p><p>　　因umax=πDnmax/60=2π×730/60=76.41 m/s,它小于0.9uy=0.9&#

100、215;110=99 m/s（uy為G4-73-11型通風(fēng)機(jī)葉輪的允許外圓周速率），故所選通風(fēng)機(jī)滿足備用風(fēng)機(jī)的要求。</p><p><b>　　2.選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　（1）功率計(jì)算。在730r/min的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至Q=43.3m3/s，于是 </p><p><b>　?。?-10）&l

101、t;/b></p><p>　　按=0.180查得，≈0.44，=0.88，則</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　在580r/min的情況下，利用閘門節(jié)流將通風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)至Q=43.3m3/s，于是</p><p><b>　?。?-12）</b></p

102、><p>　　按=0.227查得，≈0.41，=0.91.2，則</p><p>　　在開(kāi)采末期和初期的通風(fēng)機(jī)軸功率分別為</p><p><b>　　初期：</b></p><p><b>　　末期：</b></p><p>　　由【1】中p188查得（5-11）、（5-12）

103、。</p><p>　　式中：H’min、H’’max——初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的全壓，Pa；</p><p>　　Q’、Q’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　η’、η’’—— 初、末期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的效率。</p><p>　?。?）計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率</p><p><b>

104、　　初期：</b></p><p><b>　　末期：</b></p><p>　　式中：ηc——傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器ηc =0.98，三角皮帶ηc=0.95。</p><p><b>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　因P’dmin=86.98kw＞0.6P’’dmax=1

105、10.16 0.6=66.09kw。故電動(dòng)機(jī)容量為： </p><p>　　Pd=1.12P’’dmax=1.12×110.16kw=123.38kw</p><p>　　式中：1.2——考慮預(yù)計(jì)通風(fēng)阻力不精確的備用系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)Pd=123.38kw和nmax=730r/min，確定使用JS—127—8型發(fā)電機(jī)，其功率為130kw，同步

106、轉(zhuǎn)速為750r/min。</p><p><b>　　計(jì)算年電耗量</b></p><p>　　1.通風(fēng)機(jī)的平均年電耗量為</p><p><b>　　（ 5-13）</b></p><p>　　由【1】中p189查得（5-13）</p><p>　　式中：ηd——電動(dòng)機(jī)效率

107、，查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本；</p><p>　　ηw——電網(wǎng)效率，一般取0.95。</p><p>　　2.計(jì)算噸煤通風(fēng)電耗量</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　式中：Wdm——噸煤通風(fēng)電耗量，kW·h/t；</p><p>　　W——年通風(fēng)電耗量，kW&#

108、183;h/a；</p><p>　　A——礦井年產(chǎn)量，t/a。</p><p>　　方案比較及機(jī)房布置圖</p><p><b>　　比較并確定設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　由上計(jì)算可得4-72-11的噸煤電耗為：</p><p><b>　　（6-1）</b>&l

109、t;/p><p>　　G4-73-11的噸煤電耗為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　比較可得在滿足正常使用條件下選擇G4-73-11No20型離心式通風(fēng)機(jī)比較經(jīng)濟(jì)。</p><p><b>　　繪制通風(fēng)機(jī)房布置圖</b></p><p>&l

110、t;b>　　見(jiàn)附錄（大圖）</b></p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的使用和調(diào)試</p><p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)的使用</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)安裝后，只有在它的設(shè)備完全正常的情況下方要啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外還需注意以下一些問(wèn)題。</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)所配的電動(dòng)機(jī)的功率，是指在特定的

111、工作情況下，加上機(jī)械損失與應(yīng)有儲(chǔ)備容量的功率，并非進(jìn)、出口全開(kāi)時(shí)所需功率。因此，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口不加阻力的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)有被燒壞的危險(xiǎn)。為安全起見(jiàn)，應(yīng)在風(fēng)機(jī)進(jìn)口或出口加裝閘門，在啟動(dòng)電機(jī)時(shí)將其關(guān)閉，以減少啟動(dòng)電流，防止風(fēng)機(jī)燒壞。當(dāng)風(fēng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，將閘門慢慢開(kāi)啟，達(dá)到規(guī)定工作狀況為止，并注意電機(jī)電流是否超過(guò)額定值。</p><p>　?。?）在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，停車或運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行檢查。<

112、/p><p>　?。?）定期清除風(fēng)機(jī)及管道內(nèi)部的粉塵，污垢及水等雜質(zhì)，并防止銹蝕。</p><p>　?。?）除每次拆修后應(yīng)更換潤(rùn)滑油外，還應(yīng)定期更換潤(rùn)滑油。</p><p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)的調(diào)整</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)安裝后，正式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能發(fā)生風(fēng)量過(guò)大或風(fēng)量不足現(xiàn)象，這就需要分析原因，并對(duì)整個(gè)通風(fēng)除塵系

113、統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整。</p><p>　　風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通風(fēng)除塵與氣力輸送系統(tǒng)發(fā)生風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象，原因很多，主要有下列各點(diǎn)：</p><p>　?、俟艿老到y(tǒng)阻力的實(shí)際值與設(shè)計(jì)值相差過(guò)大。</p><p>　?、陲L(fēng)機(jī)由于制造、安裝質(zhì)量可電源電壓波動(dòng)和頻率不穩(wěn)定引起轉(zhuǎn)速變化，影響風(fēng)量的變化。</p><p>　?、塾捎诠艿老到y(tǒng)堵塞，使通風(fēng)

114、系統(tǒng)在使用過(guò)程中，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間，風(fēng)量逐漸減小?；蛘咴诙虝r(shí)間內(nèi)，風(fēng)量突然減少。</p><p>　　通風(fēng)除塵系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)整基本上是通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)特性和改變管道系統(tǒng)阻力兩個(gè)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。其方法主要有：</p><p>　　①利用調(diào)節(jié)閘門來(lái)調(diào)整管道系統(tǒng)阻力來(lái)達(dá)到調(diào)整風(fēng)量的目的。這種方法比較簡(jiǎn)單，只需要在進(jìn)口端或出口端（一般多裝在出口端），裝設(shè)一個(gè)閘門，通過(guò)高速閘門的啟閉來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量。這種方法調(diào)節(jié)方便，但

115、當(dāng)實(shí)際風(fēng)量比需要風(fēng)量大得很多時(shí)，消耗電力過(guò)多，很不經(jīng)濟(jì)。若當(dāng)閘門全開(kāi)以后，風(fēng)量仍不滿足，這時(shí)調(diào)節(jié)閘門就失去了調(diào)節(jié)作用。</p><p>　?、诟纳乒艿老到y(tǒng)的阻力，減小阻力值，增大風(fēng)量。如擴(kuò)大管道直徑減小管道的摩擦阻力，或減少管道的彎頭等，以減少管道的局部阻力等。這種方法可以節(jié)約動(dòng)力，但要考慮到管道直徑擴(kuò)大以后，會(huì)使管道內(nèi)風(fēng)速降低，是否符合原設(shè)計(jì)中最低速度的要求，特別是含塵空氣的管道可能因風(fēng)速過(guò)低而積塵，此外還要考

116、慮到整個(gè)管道系統(tǒng)的平衡問(wèn)題和工程量的大小問(wèn)題。</p><p>　?、壅{(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，因此通過(guò)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，能夠得到較大的風(fēng)量調(diào)整。但此法只有皮帶傳動(dòng)的風(fēng)機(jī)才可通過(guò)改變皮帶輪直徑大小調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)整范圍不能通過(guò)風(fēng)機(jī)性能所規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速。必須注意，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)速的三次方楊正比，若風(fēng)機(jī)改變轉(zhuǎn)速以后，電機(jī)有過(guò)負(fù)荷被燒壞的危險(xiǎn)</p><p><b>　　致謝&

117、lt;/b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)期間的最后一次設(shè)計(jì)，也是對(duì)我在大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次深刻的總結(jié)和檢驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓自己深刻的了解到自己在某個(gè)方面的不足，同時(shí)也讓自己懂得了自我學(xué)習(xí)的重要性。</p><p>　　我的設(shè)計(jì)是對(duì)4-72和G4-73型通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)。特別通過(guò)老師的講解與指導(dǎo)，使我大體掌握了礦山設(shè)備選型設(shè)計(jì)的方法。為我們以后的就業(yè)之路夯實(shí)了基礎(chǔ)。在這

118、里衷心的感謝馬力克老師的指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　在設(shè)計(jì)即將結(jié)束的日子里，不得不感謝辛勤工作任勞任怨的老師，特別是zz老師，是你的嚴(yán)格教導(dǎo)帶我們走過(guò)了大學(xué)的最后時(shí)光，讓我們體會(huì)了大學(xué)的幸福。也特別感謝各位一起成長(zhǎng)一起進(jìn)步的同學(xué)，是你們陪我度過(guò)我人生中最重要的階段。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)之后我們將各奔天涯，為了自己的前程和幸福而奮斗，但是我們之間的師生情、同學(xué)情是不會(huì)動(dòng)搖。&

119、lt;/p><p>　　最后再次感謝老師的辛勤指導(dǎo)，是你給我在社會(huì)上的立身之本，帶我走進(jìn)專業(yè)知識(shí)的殿堂，讓我找到了自己將要從事的職業(yè)和人生的奮斗方向。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《礦山固定設(shè)備選型使用手冊(cè)》上冊(cè)，于勵(lì)民，仵自連，第016085號(hào)</p><p>　　《流體機(jī)械》，劉婕，