第三章--矿井通风机的选型设计
9页1、第三章 矿井通风设备选型设计第一节 矿井通风设备选型设计概要一、矿井通风设备选型设计基本原则 矿井通风机选型设计的主要任务是合理选择通风机的型式、型号(叶轮直径),确定电动机的容量、型号及传动方式,确定通风机的运转工况点。矿井通风设备能否连续正常运转,关系着煤矿的安全生产,运转效率的高低影响着矿井的电力消耗及生产成本。因此,矿井通风机选型设计中的基本原则,就是保证通风机运转的可靠性及经济技术合理性。根据这个原则,在矿井通风机选型设计中,应充分考虑以下问题: 1 保证安全运转 矿井通风机的安设地点、配置方式、备用台数,必须符合煤矿安全规程规定,优先考虑选择运行可靠,便于维护检修的产品做为矿井通风机,以保证其能不间断地向井下供给足够数量的新鲜空气,满足安全、生产的需要 2 设备性能符合矿井的需要 通常情况,矿井投产初期产量较低,巷道较短,因之需要的风量较小,通风的阻力较小,随着矿井生产的发展,其需要的风量及通风的阻力也将逐渐增加。为了保证通风机的经济运转,在选型设计时,既要考虑到初期的需要,也要考虑到矿井的发展,使其整个服务期间内风量、负(正)压均能满足矿井通风的需要,在比较高效的工作区运
2、转。 3 经济合理 选择通风机时,不但要考虑其设备、安装及土建工程费用,而且要考虑其运转、维护费用,要把初期的建设投资和投入使用后的运转、维护费用结合一起进行对比选择,以保证通风机在整个服务期间内的经济合理性。 4 噪声符合规定 选择通风机时,应使其噪声符合环境保护的规定。若达不到规定要求时,应考虑消声措施。 二、矿井通风设备选型设计的基本要求 1 应满足第一水平各个时期的负压变化,并适当照顾下一水平的通风要求,当负压变化较大时,可考虑分期选择电动机,但初装电动机的使用年限不宜少于10年; 2 应留有一定的余量,轴流式通风机在最大设计负压和风量时,轮叶安装角度一般至少比允许范围小50 ;离心式通风机的设计转速,一般不大于允许最大转速的90, 3 通风设备(包括风道,风门)的漏风损失,当风井不作提升用时,按风量的1015计算,当为箕斗井时,按1520计算,罐笼井时,按2530计算,但罐笼井一般不应作为出风井。 4 通风设备的安装布置,应考虑下列要求:(1)在同一通风井后期需要更换通风机时,应预留风道接口和通风机房的位置。 (2)反风风门的起重质量大于1000kg时,应采用电动,手摇两用的
3、风门绞车,并集中操作,手动风门绞车应集中布置。 (5)确定通风设备的反风装置时,如风机可以逆转反风,反风量满足煤矿安全规程的要求,应尽量采用通风机逆转反风,不设反风道以减少反风道漏风损失。如通风机不能逆转时,可采用反风道反风。逆转反风应设刹车装置。 (6)装有主要通风机的出风井口,应安装防爆门。防爆门不得小于出风井口的断面积,并正对出风井的风流方向。三、选型设计的任务和步骤1 选型设计必备资料选择设计时必须具备的原始资料有:(1)矿井通风方式及通风系统图;(2)各时期的通风量及负压的变化;(3)矿井瓦斯等级;(4)矿井供电电压;(5)矿井年产量及服务年限;(6)当地气候条件;(7)预计装风机的井口地面情况;(8),其它相关资料。2 选型设计的具体任务选择设计的任务包括:(1) 选择风机类型和型号;(2)选配辅助装置;(3)确定设备组合方案;(4)提出经济核算结果。3 选型设计步骤选择设计时,可以参考如下步骤,进行各方案计算:(1)计算通风机必须产生的风量和风压;(2)选择通风机类型、型号和台数;(3)确定风机工况点;(4)计算电动机的必须容量及耗电量;(5)确定设备组合方案;(6)经济
4、核算;(7) 筛选并确定方案;(8) 绘制设备组合总图。第二节 轴流式通风机设备选型设计一、轴流式通风机设备选型设计方法 (一)计算风机必须产生的风量和静压 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机以外的风道及装置漏风和阻力损失。因此,要求风机必须产生的风量: Q=KLQK m3/s (1-3-1)式中 QK原始资料提供的通风量(m3/s), KL设备漏风系数。 依规范第2-133条,当风井不作提升用途时,KL=1.11.15;兼作箕斗井时,KL =1.151.20;罐笼时,KL =1.251.30。 目前,风机制造厂在提供轴流风机的同时,随机提供扩散器,通常提供轴流风机装置的静压特性;故按静压特性选型计算。在已知风机静压特性的情况下;要求其产生的静压: 在通风容易时期:Hsmax=hmaxhhz Pa (1-3-2) 在通风困难时期:Hsmin=hminhhz Pa (1-3-3)式中 hmin和hmax 通风容易时期和通风困难时期矿井负压(Pa);h通风设备中,除风机以外的风道和辅助装置中的风压损失。其值随风道和辅助装置的类型、流型,尺寸及工况而变。作为估计,可取
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