1、1矿 井 主 要 通 风 机选 型 设 计 指 导 书河 南 理 工 大 学 机 械 系 2004.81矿 井 主 要 通 风 机 选 型 设 计矿 井 主 要 通 风 机 是 煤 矿 生 产 中 的 重 要 固 定 设 备 ， 它 担 负 着 向井 下 输 送 新 鲜 空 气 、 排 除 有 害 有 毒 气 体 、 创 造 良 好 生 产 环 境 ， 确保 矿 井 安 全 生 产 的 重 任 。 选 型 设 计 当 否 ， 对 保 证 矿 井 正 常 通 风 ，确 保 矿 井 安 全 生 产 ， 具 有 决 定 性 意 义 。 选 型 设 计 的 主 要 任 务 ， 就是 根 据 给 定 的
2、 原 始 资 料 ， 在 已 有 的 风 机 系 列 产 品 中 ， 选 择 适 合 矿井 需 要 的 风 机 类 别 及 型 号 ， 以 及 与 之 配 套 的 电 动 机 。 主 通 风 机 功率 大 ， 耗 能 多 ， 除 要 求 其 可 靠 之 外 ， 还 应 有 较 高 的 经 济 性 。 选 型设 计 必 须 遵 守 煤 矿 安 全 规 程 （ 简 称 “规 程 ”） 和 煤 矿 工 业设 计 规 范 （ 简 称 “规 范 ”） 的 有 关 规 定 。第 一 节 、 必 备 资 料 和 设 计 步 骤一 、 必 备 资 料选 型 设 计 时 必 须 具 备 的 原 始 资 料 有
3、：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 沼 气 等 级 ；4.矿 井 供 电 电 压 ；25.矿 井 年 产 量 及 服 务 年 限 ；6.当 地 气 候 条 件 ；7.其 它 相 关 资 料 。二 、 设 计 步 骤选 型 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 负 压 ；2.选 择 通 风 机 的 类 型 和 型 号 ；3.求 实 际 工 况 点 及 工 况 参 数 ；4.计 算 电 动 机 的 必 须 容
4、量 并 选 择 电 动 机 ；5.计 算 耗 电 量 ；6.筛 选 并 确 定 方 案 。第 二 节 选 型 设 计 的 预 备 知 识一 、 煤 矿 安 全 规 程 、 煤 矿 工 业 设 计 规 范 的 有 关 重 要规 定 。1.在 一 个 井 筒 中 应 尽 量 采 用 单 一 风 机 工 作 制 （ 仅 用 一 台 风 机工 作 ） ， 确 有 困 难 时 ， 采 用 两 台 并 联 ， 最 好 是 采 用 同 类 型 同 型 号的 风 机 。 这 是 因 为 ： 通 风 机 串 、 并 联 运 行 时 ， 若 设 计 不 当 或 原 始资 料 不 准 确 、 或 井 下 实 际 条
5、 件 发 生 较 大 变 化 时 ， 容 易 出 现 不 稳 定工 况 。32.选 择 的 风 机 应 能 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 。 负 压 变 化 较 大 时 ， 可 考 虑 分 期 选 配电 机 ， 大 型 风 机 可 分 3 4 期 考 虑 ， 但 初 装 电 机 的 使 用 年 限 不 宜少 于 10 年 。3.选 用 轴 流 风 机 时 ， 在 最 大 负 压 和 风 量 时 ， 用 的 叶 片 安 装 角应 比 最 大 安 装 角 小 5（ 如 2K60 风 机 ， mox=45， 选
6、型 设 计 时最 多 只 能 用 到 40） 。 选 用 离 心 风 机 时 ， 用 的 转 速 应 比 最 大 转 速小 10 ， 以 留 有 余 量 。4.选 择 的 风 机 应 有 足 够 的 调 节 范 围 ， 以 满 足 使 用 年 限 内 ， 工况 不 超 出 工 业 利 用 区 的 要 求 。 工 业 利 用 区 是 指 风 机 工 况 点 合 理 的工 作 范 围 ， 合 理 的 工 作 范 围 是 指 ： 从 经 济 角 度 考 虑 ， 不 论 初1期 和 末 期 ， 风 机 工 况 点 的 效 率 都 必 须 大 于 70 ； 从 安 全 角2度 考 虑 ， 风 机 使 用
7、 的 静 压 必 须 小 于 风 机 所 能 产 生 的 最 大 静 压 的90 。5.要 优 先 选 用 效 率 高 、 高 效 区 宽 的 风 机 ， 对 风 量 风 压 变 化 大的 矿 井 ， 进 行 方 案 比 较 时 ， 应 把 风 机 可 调 性 作 为 主 要 因 素 考 虑 。6.为 简 化 供 电 系 统 ， 避 免 中 间 变 化 ， 当 电 动 机 功 率 较 大 时 ，应 优 先 选 用 高 压 电 动 机 。4二 、 矿 井 常 用 通 风 机 的 种 类 及 性 能 范 围矿 井 常 用 通 风 机 的 种 类 及 性 能 范 围 见 下 表 ：种类型 号系 列风
8、 压（ Pa）风 量（ m3/s）转 速（ r.p.m）功 率（ KW）最 高 效率（ ）BDK系 列4005000 15450 490980 372000 852K60系 列2905100 15330 375985 30900 831K58系 列5003900 20500 6001500 502000 84.32K58系 列2003300 12330 5001500 10600 84.3轴流式GAF系 列24526570 82360 7501000 5602500 88K4-73系 列12706370 30580 500750 1003000 85.5G4-73系 列1806860 5180
9、 3751450 7.51220 90离心式4-72系 列3003100 563 2501450 3210 915叶轮直径为 2500动叶可调轴流式矿井风机机号（表示叶轮直径为 2800）配用电机极数为 8 级轮毂比= 0.618（0.65）叶 轮 直 径轮 毂 直 径矿用对旋隔爆型 号 含 义 ：G A F 25B D K 618(65)-8- 286机号（表示叶轮直径为中2400）配用电机级数为 4 级轮毂比为 0.6矿用2 级叶轮传动方式，弹性联轴器直接传动机号（表示叶轮直径为 2800）前“1”表示单侧进风，后“1”第一次设计比转数最高效率点的全压系数为 0.4锅炉送风机（也可用于矿井
10、通风）2 K 60 - 4 - 24G 4 - 73 - 11 28 D7机号（表示叶轮直径为 3200）“0”双侧进风， “1”第一次设计比转数风压系数乘 10 取整矿用K 4 -73 - 01 32 三 .选 型 设 计 注 意 事 项1.应 优 先 选 用 轴 流 式 风 机 ， 这 是 因 为 轴 流 式 风 机 具 有 以 下 优点 ： 调 节 方 便 ： 改 变 叶 片 的 安 装 角 度 即 可 改 变 风 机 的 风 量 和 风压 ；体积小，结构紧凑；可反转反风，不必设置反风道，可减少基建费用。2.应根据已有的特性曲线进行选择。3.课程设计说明书中必须附特性曲线。8第三节 选型
11、设计的具体内容一、原始资料1.通风系统：中央边界式（进风井位于井田中央，出风井位于井田上部边界） 。2.通风方式：抽出式。3.矿井所需风量 Q：（见原始资料附页） 。4.矿井通风阻力 h:初期（投产时）最小负压：h mm (见原始资料附页) 。末期（达产时）最大负压：h mox (见原始资料附页) 。5.沼气等级：低诏气矿井。6.供电电压：6000V.（或 1140V、660V、380V） 。7.服务年限：50 年。8.进出风井口标高基本相同，自然风压忽略不计。9.风井不作提升之用。二、计算风源必须产生的风量和负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源以外的风道及装置漏风和
12、阻力损失。因此，应求出风源必须产生的风量和负压。91.风源必须产生的风量风源必须产生的风量按下式计算：Qy=KQ(m3/s)式中：Q矿井所需风量（即原始资料提供的风量） （m 3/s）K设备漏风系数。依规范第 2-113 条的规定：当风井不作提升用途时，K1.11.15；兼作箕斗井时，K1.151.20；罐笼时，K1.25130。2.风源必须产生的负压风机制造厂提供轴流风机的同时，一般都随机提供扩散器；而离心风机则不带扩散器。各制造厂提供的特性曲线也不统一，对于轴流风机装置，通常提供的是静压特性；对于离心式风机，通常提供的是风机的全压特性。因此，在进行选型设计时，应根据已知风源的不同特性，选用不同的计算方法。当已知风源静压特性的情况下，应计算风源必须产生的静压，其计算公式如下：在通风容易时期：H y.st=hmin+ （Pa）h在通风困难时期：H y.st=hmax+ （Pa）当已知风源的全压特性时，应计算风源必须产生的全压，其计算公式如下：在通风容易时期：H y=hmin+ +( )Q (Pa)h2kFy
