第6章机械通风.ppt

2024/9/3第6章 机械通风第第6 6章章 机械通风机械通风(Fan ventilation) 本章重点与难点本章重点与难点1 1、轴流式和离心式主要通风机特性、轴流式和离心式主要通风机特性2 2、主要通风机的联合运转、主要通风机的联合运转3 3、主要通风机的合理工作范围、主要通风机的合理工作范围2024/9/3第6章 机械通风第一节第一节 矿用通风机的类型及构造矿用通风机的类型及构造矿用通风机按其服务范围可分为三种： 1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主要通风机通风，以保证该分支风量； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区2024/9/3第6章 机械通风• 主扇2024/9/3第6章 机械通风• • 辅扇辅扇2024/9/3第6章 机械通风• 局扇局扇2024/9/3第6章 机械通风• 离心风机离心风机2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风二、按构造和工作原理可分为：二、按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。

离心式通风机和轴流式通风机1 1 离心式通风机的构造和工作原理离心式通风机的构造和工作原理1 1）） 风机构造风机构造 离离心心式式通通风风机机一一般般由由：：进进风风口口、、工工作作轮轮（（叶叶轮轮））、、螺螺形形机机壳壳和和扩扩散散器器等等部部分分组组成成有有的的型型号通风机在入风口中还有前导器号通风机在入风口中还有前导器 吸风口有：单吸和双吸两种吸风口有：单吸和双吸两种2024/9/3第6章 机械通风叶片出口构造角：叶片出口构造角：风流相对速度风流相对速度W W2 2的方向与圆周速度的方向与圆周速度u u2 2的反方向夹角的反方向夹角称为称为叶片出口构造角叶片出口构造角，以，以ββ2 2表示离离心心式式风风机机可可分分为为：：前前倾倾式式（（ββ2 2>90>90º) )、、径径向向式式（（ββ2 2=90=90º) )和和后后倾倾式式（（ββ2 2<90<90º) )三种ββ2 2不同，通风机的性能也不同矿用离心式风机多为后倾式不同，通风机的性能也不同矿用离心式风机多为后倾式w2c2u2c2uβ2w2c2u2β2u2c2w2β22024/9/3第6章 机械通风2 2）、工作原理）、工作原理 当当电电机机通通过过传传动动装装置置带带动动叶叶轮轮旋旋转转时时，，叶叶片片流流道道间间的的空空气气随随叶叶片片旋旋转转而而旋旋转转，，获获得得离离心心力力。

经经叶叶端端被被抛抛出出叶叶轮轮，，进进入入机机壳壳在在机机壳壳内内速速度度逐逐渐渐减减小小，，压压力力升升高高，，然然后后经经扩扩散散器器排排出出与与此此同同时时，，在在叶叶片片入入口口（（叶叶根根））形形成成较较低低的的压压力力（（低低于于吸吸风风口口压压力力）），，于于是是，，吸吸风风口口的的风风流流便便在在此此压压差差的的作作用用下下流流入入叶叶道道，，自自叶叶根根流流入入，，在叶端流出，如此源源不断，形成连续的流动在叶端流出，如此源源不断，形成连续的流动2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风3 3）、常用型号）、常用型号 目目前前我我国国煤煤矿矿使使用用的的离离心心式式风风机机主主要要有有G4-73G4-73、、4-734-73型型和和K4-73K4-73型型等等这这些些品品种种通通风风机机具具有有规规格格齐齐全全、、效效率率高高和和噪噪声低等特点声低等特点 型号参数的含义举例说明如下：型号参数的含义举例说明如下： G 4 G 4 — 73 73 — 1 1 № 25 D 1 1 № 25 D代表通风机的用途，代表通风机的用途，K K表示表示 表示传动方式表示传动方式矿矿用用通通风风机机，，G G代代表表鼓鼓风风机机 通通风风机机叶叶轮轮直直径径（（25dm) 25dm) 表表示示通通风风机机在在最最高高效效率率点点时时 设设计计序序号号(1(1表表示示第第一次设计）一次设计） 全全压压系系数数1010倍倍化化整整 表表示示通通风风机机比比转转速速(n(ns s) )化化整整 表表示示进风口数进风口数,1,1为单吸为单吸,0,0为双吸为双吸2024/9/3第6章 机械通风4 4）） 几种常用离心式通风机型号意义几种常用离心式通风机型号意义□□4—72—11—No.20 B 右右90°°□□——一一般般用用字字母母表表示示通通风风机机的的用用途途。

G”表表示示锅锅炉炉用用通通风风机机；；“K”表示矿用通风机；表示矿用通风机；4——最高效率点的全压系数乘以最高效率点的全压系数乘以10；；72——比转数比转数1——表表示示叶叶轮轮进进风风方方式式1”表表示示叶叶轮轮单单侧侧进进风风；；“0” 表表示示叶叶轮轮双双侧进风侧进风No.20——机号；叶轮直径除以机号；叶轮直径除以100B——传传动动方方式式（（离离心心式式通通风风机机的的传传动动方方式式有有六六种种：：A—无无轴轴承承箱箱；；B—支支撑撑皮皮带带（（悬悬臂臂支支撑撑，，皮皮带带传传动动，，带带轮轮在在支支撑撑点点中中部部））；；C—悬悬臂臂皮皮带带；；D—悬悬臂臂联联轴轴节节；；E—中中间间皮皮带带；；F—中中间间联联轴轴节节一一般般4—72—11和和G4—73—11采用前四种；大型的采用前四种；大型的K4—73—01采用后两种采用后两种右右——叶叶轮轮旋旋向向（（站站在在电电动动机机一一侧侧正正视视叶叶轮轮，，顺顺时时针针方方向向旋旋转转的的称称为为“右右”旋，逆时针方向旋转的称为旋，逆时针方向旋转的称为“左左”旋90°°——出风口位置出风口位置2024/9/3第6章 机械通风2 2、轴流式风机的构造和工作原理、轴流式风机的构造和工作原理2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风1 1）风机构造）风机构造 主主要要由由进进风风口口、、叶叶轮轮、、整整流流器器、、风风筒筒、、扩扩散散（（芯芯筒筒））器器和和传传动动部件等部分组成。

叶轮有一级和二级两种部件等部分组成叶轮有一级和二级两种2 2）工作原理）工作原理（（1 1））特特点点：：在在轴轴流流式式风风机机中中，，风风流流流流动动的的特特点点是是，，当当动动轮轮转转动动时时，，气流沿等半径的圆柱面旋绕流出气流沿等半径的圆柱面旋绕流出2024/9/3第6章 机械通风（（2 2）叶片安装角）叶片安装角 在叶片迎风侧作一外切线称为在叶片迎风侧作一外切线称为弦线弦线弦线与动轮旋转方向（弦线与动轮旋转方向（u)u)的夹角的夹角称为称为叶片安装角叶片安装角，以，以θθ表示 可根据需要在规定范围内调整但每个动轮上的叶片安装角可根据需要在规定范围内调整但每个动轮上的叶片安装角θθ必需保必需保持一致3 3）工作原理）工作原理 当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u u 移动处于叶片迎面的气流受挤移动处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背的气体静压降低，翼栅受压差作用，压，静压增加；与此同时，叶片背的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区流出，翼背的低压区“吸引吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。

的连续气流uθ2024/9/3第6章 机械通风3 3）常用型号）常用型号 目目前前我我国国矿矿山山在在用用的的轴轴流流式式风风机机有有1K1K、、DKDK、、GAFGAF和和BDBD或或BDKBDK（（对对旋旋式式））等等系系列列轴轴流流式式风风机机轴轴流流式式风风机机型型号号的的一一般含义是：般含义是： 1 K1 K— 58 58 — 4 №25 4 №25 表示表示叶轮级数表示表示叶轮级数,1,1表示表示 通风机叶轮直径（通风机叶轮直径（25dm)25dm) 单级，单级，2 2表示双级表示双级 表示设计序号表示设计序号 表示用途，表示用途，K K表示矿用，表示矿用， T T表示通用表示通用 表示通风机轮毂比表示通风机轮毂比,0.58,0.58化整化整 B D K 65 8 №24B D K 65 8 №24 防爆型防爆型 叶轮直径（叶轮直径（24dm)24dm) 对旋结构对旋结构 电机为电机为8 8极（极（740r/min740r/min）） 表示用途，表示用途，K K为矿用为矿用 轮毂比轮毂比0. 650. 65的的100100倍化整倍化整2024/9/3第6章 机械通风4)4)对旋风机的特点对旋风机的特点 一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相反；机翼形叶片的扭曲方向也相反，两级叶片反；机翼形叶片的扭曲方向也相反，两级叶片安装角一般相差安装角一般相差3 3º；电机为防爆型安装在主风；电机为防爆型安装在主风筒中的密闭罩内，与通风机流道中的含瓦斯气筒中的密闭罩内，与通风机流道中的含瓦斯气流隔离，密闭罩中有扁管与大气相通，以达到流隔离，密闭罩中有扁管与大气相通，以达到散热目的。

散热目的2024/9/3第6章 机械通风第二节第二节 通风机附属装置通风机附属装置一、风硐一、风硐 风风硐硐是是连连接接风风机机和和井井筒筒的的一一段段巷巷道道通通过过风风量量大大、、内内外外压压差差较较大大，，应尽量降低其风阻，并减少漏风应尽量降低其风阻，并减少漏风二、扩散器二、扩散器( (扩散塔扩散塔) ) 作用作用：是降低出口速压以提高风机静压是降低出口速压以提高风机静压 扩扩散散器器四四面面张张角角的的大大小小应应视视风风流流从从叶叶片片出出口口的的绝绝对对速速度度方方向向而而定定总的原则是总的原则是，扩散器的阻力小，出口动压小并无回流，扩散器的阻力小，出口动压小并无回流2024/9/3第6章 机械通风三、反风装置和功能三、反风装置和功能 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；有时为了适应救护工作也需要进行反风生的有害气体进入作业区；有时为了适应救护工作也需要进行反风 反风方法因风机的类型和结构不同而异目前的反风方法主要有：反风方法因风机的类型和结构不同而异。

目前的反风方法主要有： 1 1）设专用反风道反风；）设专用反风道反风； 2 2）利用备用风机作反风道反风；）利用备用风机作反风道反风； 3 3）轴流式风机反转反风）轴流式风机反转反风 4 4）调节动叶安装角反风调节动叶安装角反风 要求：要求： 定定期期进进行行检检修修，，确确保保反反风风装装置置处处于于良良好好状状态态；；动动作作灵灵敏敏可可靠靠，，能能在在10min10min内内改改变变巷巷道道中中风风流流方方向向；；结结构构要要严严密密，，漏漏风风少少；；反反风风量量不不应应小于正常风量的小于正常风量的60%60%；每年至少进行一次反风演习每年至少进行一次反风演习2024/9/3第6章 机械通风作业作业•4-1,4-3,4-44-1,4-3,4-42024/9/3第6章 机械通风第三节 扇风机个体特性曲线1 1、主要通风机的实际工作参数及工作特性；、主要通风机的实际工作参数及工作特性；2 2、类型风机曲线与比例定律、类型风机曲线与比例定律3 3、风机的工况点和合理工作范围；、风机的工况点和合理工作范围；4 4、风机的联合运转、风机的联合运转2024/9/3第6章 机械通风一、通风机的工作参数一、通风机的工作参数 表表示示通通风风机机性性能能的的主主要要参参数数是是风风压压H H、、风风量量Q Q、、风风机机轴轴功功率率N N、效率、效率 和转速和转速n n等。

等1 1 风机流量风机流量Q Q（（Air Quantities） 风风机机的的实实际际流流量量一一般般是是指指实实际际时时间间内内通通过过风风机机入入口口空空气气的的体体积积，，亦亦称称体体积积流流量量单单位位为为 m m3 3/h,m/h,m3 3/min /min 或或m m3 3/s /s 2024/9/3第6章 机械通风2 2 风机风压风机风压H H( (Ventilation Pressure）全全压压H Ht t: :是是对对空空气气作作功功，，消消耗耗于于每每1m1m3 3 空空气气的的能能量量（（N N·m/mm/m3 3 或或PaPa）），，其其值值为为风风机机出出口口风风流流的的全全压压与与入入口口风风流全压之差流全压之差 忽忽略略自自然然风风压压时时，，H Ht t用用以以克克服服通通风风管管网网阻阻力力h hk k 和和风风机机出口动能损失出口动能损失h hv v，即，即: : H Ht t= =h hR R+h+hV V,Pa,Pa 静静压压: :克克服服管管网网通通风风阻阻力力的的风风压压称称为为通通风风机机的的静静压压H HS S（（PaPa）。

H HS S= =h hR R=RQ=RQ2 2 因此因此 H Ht t= =H HS S+h+hV V2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风二、离心通风机个体特性曲线二、离心通风机个体特性曲线1 1扇风机的理论风压特性曲线扇风机的理论风压特性曲线 2024/9/3第6章 机械通风 二、扇风机的实际特性曲线 当风机以某一转速、在风阻Ｒ的管网上工作时、可测算出一组工作参数风压Ｈ、风量Ｑ、功率Ｎ、和效率η，这就是该风机在管网风阻为Ｒ时的工况点改变管网的风阻，便可得到另一组相应的工作参数，通过多次改变管网风阻，可得到一系列工况参数将这些参数对应描绘在以Ｑ为横坐标，以Ｈ、Ｎ和η为纵坐标的直角坐标系上，并用光滑曲线分别把同名参数点连结起来，即得Ｈ─Ｑ、Ｎ─Ｑ和η─Ｑ曲线，这组曲线称为通风机在该转速条件下的个体特性曲线 2024/9/3第6章 机械通风H/daPaQ/m3/s/%N/kWHtHSNtS2024/9/3第6章 机械通风风机开启方式：离心式风机在启动时应将风硐中的闸门全闭，待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。

说明：（1）离心式风机大多是全压特性曲线2）当供风量超过需风量过大时，常常利用闸门加阻来减少工作风量，以节省电能2024/9/3第6章 机械通风三、轴流式通风机个体特性曲线三、轴流式通风机个体特性曲线 特点特点：（：（1 1）轴流式风机的风压特性）轴流式风机的风压特性 曲线一般都有马鞍形驼峰存在曲线一般都有马鞍形驼峰存在 （（2 2）驼峰点Ｄ以右的特性）驼峰点Ｄ以右的特性 曲线为单调下降区段，是稳定曲线为单调下降区段，是稳定 工作段；工作段； （（3 3）点Ｄ以左是不稳定工作段，）点Ｄ以左是不稳定工作段， 产生所谓喘振（或飞动）现象；产生所谓喘振（或飞动）现象； （（4 4）轴流式风机的叶片装置角）轴流式风机的叶片装置角 不太大时，在稳定工作段内，不太大时，在稳定工作段内， 功率随Ｑ增加而减小功率随Ｑ增加而减小 风机开启方式：风机开启方式：轴流式风机应在风阻最小（轴流式风机应在风阻最小（闸门全开闸门全开）时启动，以）时启动，以减少启动负荷减少启动负荷 说明说明：轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。

轴流式风机给出的大多是静压特性曲线HtHsts/%Q/m3/sH/daPaN/kWQ/m3/sGFDBRM2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风四、理论曲线与实际曲线差别产生原因能量损失：•叶片阻力•冲击损失•环流损失2024/9/3第6章 机械通风第四节 扇风机参数的比例定律 同一类型扇风机的风量、风压、功率和效率同风机尺寸和转数的关系称为扇风机参数的比例定律 几何相似是风机相似的必要条件，动几何相似是风机相似的必要条件，动力相似则是相似风机的充要条件力相似则是相似风机的充要条件2024/9/3第6章 机械通风1 几何上相似扇风机各个部件的对应边成比例D2,b2,D1,B2分别风机动轮外径、出口宽度、入口直径和入口宽度2024/9/3第6章 机械通风2 运动相似对应点的速度成比例2024/9/3第6章 机械通风3 动力相似对应点上各作用力成比例，比如惯性力成比例2024/9/3第6章 机械通风 4 风压、风量和功率比例关系2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风第四节 扇风机类型特性曲线（自学）（自学）2024/9/3第6章 机械通风第五节第五节 通风机工况点及其经济运行通风机工况点及其经济运行一、工况点的确定方法一、工况点的确定方法工工况况点点：：风风机机在在某某一一特特定定转转速速和和工工作作风风阻阻条条件件下下的的工工作作参参数数，，如如ＱＱ、、ＨＨ、、ＮＮ和和ηη等等，，一一般般是是指指ＨＨ和和ＱＱ两两参数。

参数求风机工况点的方法：求风机工况点的方法：2024/9/3第6章 机械通风1 1、图解法、图解法 理理论论依依据据是是：：风风机机风风压压特特性性曲曲线线的的函函数数式式为为ＨＨ＝＝f(f(ＱＱ) )，，管管网网风风阻阻特特性性曲曲线线函函数数式式是是h=h=ＲＲＱＱ2 2，，风风机机风风压压ＨＨ是是用用以以克克服服阻阻力力h h，，所所以以ＨＨ＝＝h h，，因因此此两两曲曲线线的的交交点点，，即即两两方方程程的的联联立立解解可可见见图图解解法法的的前前提提是是风风压压与与其其所所克克服服的的阻阻力相对应力相对应 方方法法：：在在风风机机风风压压特特性性（（ＨＨ──ＱＱ））曲曲线线的的坐坐标标上上，，按按相相同同比比例例作作出出工工作作管管网网的的风风阻阻曲曲线线，，与与风风压压曲曲线线的的交交点点之之坐坐标标值值，，即即为为通通风风机机的的工工作作风风压压和和风风量量通通过过交交点点作作ＱＱ轴轴垂垂线线，，与与ＮＮ──ＱＱ曲曲线线相相交交，，交交点点的的纵纵坐坐标标即即为为风风机机的轴功率Ｎ的轴功率Ｎ2024/9/3第6章 机械通风R1MQH2024/9/3第6章 机械通风二、通风机工点的合理工作范围二、通风机工点的合理工作范围1 1、、从经济角度从经济角度，通风机的运转效率不低于，通风机的运转效率不低于60 %60 %。

2 2、、从安全角度从安全角度，工况点必须位于驼峰点右侧，，工况点必须位于驼峰点右侧，单调下降的直线段单调下降的直线段3 3、实际工作风压不得超过最高风压的、实际工作风压不得超过最高风压的9090％4 4、风机的运轮转速不得超过额定转速风机的运轮转速不得超过额定转速 ABCD上下右左0.60.650.7153045Q/m3/sH/Pa2024/9/3第6章 机械通风三、主要通风机工况点调节三、主要通风机工况点调节1 1、改变风阻特性曲线、改变风阻特性曲线 当风机特性曲线不变时，改变工作风阻，工当风机特性曲线不变时，改变工作风阻，工况点沿风机特性曲线移动况点沿风机特性曲线移动R1R1’R1”MM’M”’Q”HH’H”2024/9/3第6章 机械通风１）增风调节１）增风调节为了增加矿井的供风量，可以采取下列措施：为了增加矿井的供风量，可以采取下列措施：（１）减少矿井总风阻１）减少矿井总风阻２）当地面外部漏风较大时，可以采取堵塞地面的外部漏风措施２）当地面外部漏风较大时，可以采取堵塞地面的外部漏风措施２）减风调节２）减风调节当矿井风量过大时，应进行减风调节其方法有：当矿井风量过大时，应进行减风调节。

其方法有：（１）增阻调节１）增阻调节２）对于轴流式通风机，可以用增大外部漏风的方法，减小矿井风量２）对于轴流式通风机，可以用增大外部漏风的方法，减小矿井风量2024/9/3第6章 机械通风⒉⒉、改变风机特性曲线、改变风机特性曲线 这这种种调调节节方方法法的的特特点点是是矿矿井井总总风风阻阻不不变变，，改改变风机特性，工况点沿风阻特性曲线移动变风机特性，工况点沿风阻特性曲线移动nn1n2MM1M22Q1HH1H2QH2024/9/3第6章 机械通风第六节第六节 通风机的联合运转通风机的联合运转 两两台台或或两两台台以以上上风风机机在在同同一一通通风风网网络络上上工工作作叫叫风风机机联联合合工工作作风机联合工作可分为风机联合工作可分为串联串联和和并联并联两大类一、风机串联工作一、风机串联工作 一一个个风风机机的的吸吸风风口口直直接接或或通通过过一一段段巷巷道道（（或或管管道道））联联结结到到另另一一个个风风机的出风口上同时运转，称为风机串联工作机的出风口上同时运转，称为风机串联工作F1F22024/9/3第6章 机械通风特特点点：：1 1、、通通过过管管网网的的总总风风量量等等于于每每台台风风机机的的风风量量，，即即 Q = = Q1 1= Q= Q2 2 。

2 2、总风压等于两台风机的工作风压之和，即、总风压等于两台风机的工作风压之和，即 H H＝＝H H1 1＋＋H H2 2 一）两台风压特性曲线不同风机串联工作分析（一）两台风压特性曲线不同风机串联工作分析 1 1、、 串联风机的等效特性曲线串联风机的等效特性曲线 作图方法作图方法：：按风量相等，风压叠加的原则按风量相等，风压叠加的原则2024/9/3第6章 机械通风2 2、风机的实际工况点风机的实际工况点在风阻为在风阻为R R管网上风机串联工作，管网上风机串联工作，各风机的实际工况点按下述方法求得：各风机的实际工况点按下述方法求得：在等效风机特性曲线在等效风机特性曲线Ⅰ+ⅡⅠ+Ⅱ上作管网上作管网风阻特性曲线风阻特性曲线R1R1，两者交点为，两者交点为M M0 0，过，过M M0 0作横坐标垂线，分别与曲线作横坐标垂线，分别与曲线ⅠⅠ和和ⅡⅡ相交相交于于M M1 1和和 M M2 2，此两点即是两风机的实际工况点此两点即是两风机的实际工况点效果分析：效果分析：用等效风机产生的风量用等效风机产生的风量Q Q与能与能力较大风机的力较大风机的F F2 2单独工作产生风量单独工作产生风量Q QⅡⅡ之差之差表示。

表示F1F2F1+F2R1M0M2M1QHQkH2H12024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风（二）、风压特性曲线相同风机串联工作（二）、风压特性曲线相同风机串联工作两台特性曲线相同的风机串联两台特性曲线相同的风机串联工作由图可见，临界点工作由图可见，临界点A A位于位于Q Q轴轴上这就意味着在整个合成曲线范上这就意味着在整个合成曲线范围内串联工作都是有效的，不过工作围内串联工作都是有效的，不过工作风阻不同增风效果不同而已风阻不同增风效果不同而已HQⅠ/ⅡMAⅠ+ⅡR1QHQ1R2Q’Q22024/9/3第6章 机械通风 结论结论1 1、风机串联工作适用于风阻大而风量不足的管网；、风机串联工作适用于风阻大而风量不足的管网；2 2、风压特性曲线相同的风机串联工作较好；、风压特性曲线相同的风机串联工作较好；3 3、、串串联联合合成成特特性性曲曲线线与与工工作作风风阻阻曲曲线线相相匹匹配配，，才才会会有较好的增风效果有较好的增风效果4 4、、串串联联工工作作的的任任务务是是增增加加风风压压，， 用用于于克克服服管管网网过过大大阻力，保证按需供风阻力，保证按需供风。

2024/9/3第6章 机械通风（三）、风机与自然风压串联工作（三）、风机与自然风压串联工作1 1、自然风压特性、自然风压特性自然风压特性是指自然风压与风量自然风压特性是指自然风压与风量之间的关系之间的关系自然风压随风量增大略自然风压随风量增大略有增大风机停止工作时自然风压依有增大风机停止工作时自然风压依然存在故一般用平行然存在故一般用平行Q Q轴的直线表轴的直线表示自然风压的特性示自然风压的特性2 2、、 自然风压对风机工况点影响自然风压对风机工况点影响自然风压对机械风压的影响，自然风压对机械风压的影响， 类似于两个风机串联工作类似于两个风机串联工作 结论结论：当自然风压为正时，：当自然风压为正时， 机械机械风风 压与自然风压共同作用克服矿井通压与自然风压共同作用克服矿井通 风阻力，使风量增加；当自然风压风阻力，使风量增加；当自然风压 为为负时，成为矿井通风阻力负时，成为矿井通风阻力M1M’1QHⅠ+ⅡM”2M”Q1Q”2ⅠⅡⅡQMRHH’1H”2Ⅰ+ⅡH”12024/9/3第6章 机械通风 二、通风机并联工作二、通风机并联工作 两两台台风风机机的的吸吸风风口口直直接接或或通通过过一一段段巷巷道道连连结结在在一一起起工工作作叫叫通通风风机机并联。

风机并联分为：并联风机并联分为：集中并联集中并联和和对角并联对角并联之分 （一）集中并联（一）集中并联 特点特点：（：（1 1）、）、H = HH = H1 1 = H= H2 2 （（2 2）、）、Q = = Q1 1 + Q+ Q2 2 1 1、风压特性曲线不同风机集中并联工作、风压特性曲线不同风机集中并联工作 1 1）作图方法）作图方法 原则：原则：风压相等，风量相加的原则风压相等，风量相加的原则 方法方法：根据上述原则在同一坐标系中：根据上述原则在同一坐标系中 将两条风机特性曲线（将两条风机特性曲线（I I，，IIII）合成F1F2Q1Q2Q2024/9/3第6章 机械通风2 2）） 工况分析工况分析 用并联等效风机产生用并联等效风机产生 的风量的风量Q Q与能力较大风机与能力较大风机 的的F F1 1单独工作产生单独工作产生风量风量Q Q1 1 之差来分析之差来分析Ⅰ+ⅡⅠ+Ⅱ合成曲线与合成曲线与ⅠⅠ风机曲线交点，风机曲线交点，2024/9/3第6章 机械通风2 2、风压特性曲线相同风机并联工作、风压特性曲线相同风机并联工作 M M1 1 为风机的实际工况点；为风机的实际工况点； M M为并联合成工况点。

为并联合成工况点 由图可见，总有由图可见，总有ΔQ=Q-QΔQ=Q-Q1 1>0>0，且，且R R越小，越小，ΔQΔQ越大结论结论：：1 1、风机并联工作适用于因风机能力小，风阻小而风量不足的管网；、风机并联工作适用于因风机能力小，风阻小而风量不足的管网；2 2、风压特性曲线相同的风机并联工作较好；、风压特性曲线相同的风机并联工作较好；3 3、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果4 4、并联工作的任务是增加风量，、并联工作的任务是增加风量， 用于风机能力小，保证按需供风用于风机能力小，保证按需供风 QRMⅠⅡM1Ⅰ+ⅡM’1=Q2Q1=Q2HA2024/9/3第6章 机械通风（二）对角并联（二）对角并联( (异地并联异地并联) ) 两台不同型号风机两台不同型号风机F F1 1和和F F2 2的特性曲线分别为的特性曲线分别为ⅠⅠ、、ⅡⅡ，各自单独工作的管网分，各自单独工作的管网分别为别为OAOA（风阻为（风阻为R R1 1）和）和OBOB（风阻为（风阻为R R2 2），共同工作于公共风路），共同工作于公共风路OCOC（风阻为（风阻为R R0 0）。

分析方法分析方法：：1 1、按等风量条件下把风机、按等风量条件下把风机F F1 1的风压与风路的风压与风路OAOA的的阻力相减的原则，求风机的的阻力相减的原则，求风机F F1 1为风路为风路OAOA服务后的剩余特性曲线服务后的剩余特性曲线ⅠⅠ’’2 2、同理得到剩余特性曲线、同理得到剩余特性曲线ⅡⅡ’’3 3、按风压相等风量相加原理求得等效风机、按风压相等风量相加原理求得等效风机F F1 1’’和和F F2 2’’集中并联的特性曲线集中并联的特性曲线ⅢⅢ’’2024/9/3第6章 机械通风4 4、特性曲线、特性曲线ⅢⅢ’’，它与风路，它与风路OCOC的风阻的风阻R R0 0曲线交点曲线交点M M0 0，由，由此可得此可得OCOC风路的风量风路的风量Q Q0 05 5、过、过M M0 0作作Q Q轴平行线与特性曲线轴平行线与特性曲线ⅠⅠ’’和和ⅡⅡ’’分别相交于分别相交于M MⅠⅠ’’和和M MⅡⅡ’’点6 6、过、过M MⅠⅠ’’和和M MⅡⅡ’’点作点作Q Q轴垂线与曲线轴垂线与曲线ⅠⅠ和和ⅡⅡ相交于相交于M MⅠⅠ和和M MⅡⅡ，此即在两个风机的实际工况点此即在两个风机的实际工况点。

结论结论：每个风机的实际工况点：每个风机的实际工况点M MⅠⅠ和和M MⅡⅡ，既取决于各自风，既取决于各自风路的风阻，又取决于公共风路的风阻路的风阻，又取决于公共风路的风阻2024/9/3第6章 机械通风 ACBF1F2R1R0R2OCF1F2ABOF1F2F1’R1R2F2’F1’+F2’R0Q0M1’M2’M1M2Q1Q2QHH1H22024/9/3第6章 机械通风(三）三） 主扇并联作业注意事项主扇并联作业注意事项1尽量降低两台风机并联作业公共段井巷的风阻值尽量降低两台风机并联作业公共段井巷的风阻值2 尽可能使两翼的风量和风压接近相等尽可能使两翼的风量和风压接近相等3 当矿井生产发生变化时，要求一台风机进行调整时，当矿井生产发生变化时，要求一台风机进行调整时，要注意其对并联风机的影响要注意其对并联风机的影响4 单机运转稳定，但与另一台并联运转时就不一定稳单机运转稳定，但与另一台并联运转时就不一定稳定2024/9/3第6章 机械通风三、并联与串联工作的比较三、并联与串联工作的比较 图中两台型号相同离心式通风机的风压图中两台型号相同离心式通风机的风压特性曲线为特性曲线为Ⅰ，两者串联和并联工作的特性，两者串联和并联工作的特性曲线分别为曲线分别为Ⅱ和和Ⅲ，，N--Q为其功率特性曲线，为其功率特性曲线，R1、、R2和和R3为大小不同的三条管网风阻特为大小不同的三条管网风阻特性曲线。

性曲线 2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风 当风阻为R2时，正好通过Ⅱ、Ⅲ两曲线的交点B若并联则风机的实际工况点为M1，而串联则实际工况点为M2显然在这种情况下，串联和并联工作增风效果相同但从消耗能量（功率）的角度来看，并联的功率为NP，而串联的功率为NS，显然N2>N1，故采用并联是合理的当风机的工作风阻为R1，并联运行时工况点A的风量比串联运行工况点F时大，而每台风机实际功率反而小，故采用并联较合理当风机的工作风阻为R3，并联运行时工况点E，串联运行工况点为C，则串联比并联增风效果好 2024/9/3第6章 机械通风四、主辅扇联合作业2024/9/3第6章 机械通风2024/9/3第6章 机械通风例题: 某矿使用2K60-1№18轴流式通风机做抽出式通风，通风机的个体特性曲线如题图4-3所示，矿井的总风阻R=0.56Ns2/m8，试求通风机的风量、静压、效率和输入功率各为多少？若矿井总风阻降为R=0.14 Ns2/m8时，通风机运转是否合理？2024/9/3第6章 机械通风R=0.56R=0.142024/9/3第6章 机械通风答：Q通=73m3/s，H通静=3000Pa，η静=0.76，N通入=270kW。

当R=0.14 Ns2/m8，通风机的效率低于60%，运转不经济2024/9/3第6章 机械通风本章作业本章作业6-36-36-46-46-156-156-176-172024/9/3第6章 机械通风6-1 用什么方法实现通风机的反风？在什么情况下才反风？《规程》中对通风机反风有何规定？6-2 反映通风机工作特性的基本参数有哪些？它们各代表什么含义？6-3 什么叫通风机的工况点和工作区域？通风机的工况点应在什么区域内变动才合理？6-4 通风机为什么要安装扩散器？6-5 在什么情况下通风机要串联工作？什么情况下通风机要并联工作？怎样保证通风机联合工作时安全、经济、有效？。