第十章 通风机的选型计算

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握通风机的选型方法，能借助资料选择通风机。

二、重点与难点

（1）选型设计的任务和原始资料； （2）通风机的选型设计。

三、课程内容

第一节 选型设计的任务和原始资料

一、选型设计的任务和要求 (一)选型设计的任务 1.选择通风机；

2.通风机初、末期运行工况确定与验算； 3.确定通风机性能调节方法； 4.选择通风机的拖动电动机； 5.进行通风设备运行经济性核算； 6.设计方案的技术经济性论证； 7.选择通风机的电气控制设备； 8.通风机附属设备的设计

(1)反风装置

(2)消音器 (3)扩散器 (5)防爆门

(6)控制风门及其启、闭绞车 9.确定设备组合方案；

10.通风机房机电设备布置要求及简图。

(二)选型设计的要求

(1)主要通风系统必须装置两套同等能力的通风机(包括电动机)，其中一套工作，一套备用。备用通风机必须能在lOmin内开动。

(2)在一个井筒中应尽量采用单一通风机工作制。如因规格，设备供应困难，或在所需风量较大，网路阻力较小的矿井，可考虑两台同等能力的通风机(包括电动机)并联运转，另备用一台相同规格的通风机，但必须校验通风机工作的稳定性,并作出并联运转的特性曲线。

(3)所选通风机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。 (4)所选用的通风机在整个服务年限内，不但能供给矿井所需风量，还应使其在较高效率下经济运转，并有一定的余量。轴流式通风机在最大设计负压和风量时，叶片安装角一般至少比允许范围小50；离心式通风机的设计转速一般应小于允许最大转速的90%。

(5)通风设备(包括风道、风门)的漏风损失，当风井不作提升用途时，按需风量的10%～15%计算；以箕斗井回风时，按15%～20%计算；以罐笼井回风时，按25%～30%计算。通风设备各部阻力之和一般取100～200Pa。采用无风机式空气加热装置时，应计入该装置的负压损失。轴流式通风机采用消声装置后，应将风阻值增加50～80 Pa。

(6)电动机的备用能力依轴功率的大小而异。当轴功率在150kw以下时，宜采用1.2倍计；

当轴功率在150kW以上时，宜采用1.1倍计。在计算电动机容量时，还需计入机械传动效率(2K60型通风机例外)，当用联轴器直联时，c＝0.98，用三角皮带传动时，c＝0.95。

(三)选型设计必须原始资料 1. 矿井沼气等级； 2. 矿井年产量；

3. 当地全年气候温度概况(是否需要加装空气加热装置)； 4. 矿井通风系统；

5. 矿井通风机工作方式(压入式、抽出式)； 6. 矿井各通风井初、末期所需风量和风压； 7. 矿井供电电压等级及电价； 8. 可供选择的机电设备产品样本； 9. 预定安装通风机的井口地面情况； 10. 矿井其它特殊要求。

第二节 轴流式通风机的选型设计

一、式通风系统中通风机的选型设计 1．通风机必须提供的风量的估算

若已知矿井所需风量为Qk，则通风机必须产生的风量为

Q=KQk

2．通风机必须提供的风压估算 轴流式通风机必须产生的静压为

Hjmax=hmax+h

Hjminhminh

式中 Hjmax、Hjmin——轴流式通风机必须产生的最大静压和最小静压，Pa

hmax、hmin——矿井最大负压和最小负压，Pa

h——通风设备阻力。 3．预选通风机

根据Hjmax、Hjmin和Q，从通风机产品样本中预选出较为合适的通风机。如同时有几种通风机都能满足要求，则应作方案比较。

4．确定通风机的工况点 5．功率的计算 6．年电耗量的计算 7．吨煤通风电耗量计算

二、两翼对角系统中通风机的选型设计

1．选择通风机

(1)计算通风机必须提供的风量

Q1kQk1

Q2kQk2

式中 Qk1、Qk2—两通风井所需风量. m/s

(2)算通风机必须提供的风压

初期 H1minhohk1minh1h2 H2minhohk2minh1h2 末期 H1maxhohk1maxh1h2

H2maxhohk2maxh1h2

3 (３)据 (Q1，h1min，h1max) (Q2，h2min，h2max)查通风机性能规格表或特性曲线图，选择通风机型号及台数，并记录其额定参数。

２．通风网路特性方程

(１)计算矿井通风网路阻力系数

公用段 Roho 2（Qk1Qk2）hk1minh1h2

Qk21hk1maxh1h2 2Qk1hk2minh1h2

Qk22hk2maxh1h2 2Qk2#支路 初期 R1min 末期 R1maxⅡ支路 初期 R2min#

末期 R2max(２)通风网路特性方程

初期 hoRoQ

h1minR1minQ

h2minR2minQ

末期 hoRoQ2

h1maxR1maxQ

h2maxR2maxQ

3．确定通风机的运行工况

(1)同一坐标系下分别绘制两通风机初、末期特性曲线；

(2)网路持性曲线按初、末期分别绘制于通风机初、末期特性曲线图； (3)按两翼系统中通风机工况点确定方法求出该系统中风机初、末期工况； (4)记录相关工况参数。 ４．通风机的性能调节方法 (1)轴流风机主要调节方法： (2)离心风机主要调节方法： 5、选择电动机

(1)计算矿井开采初、末期通风机的轴功率

22222(2)计算矿井开采初、末期拖动电动机的轴功率

(1)择电动机型号

当Ndmin0.6Ndmax时，按末期功率选择电动机，否则按下式计算结果选择电动机 PdPdminPdmax

根据上述计算的功率Pd1、Pd2及矿井供电电压等级、风机要求转速、性能调节特点、查电动机产品样本、选择合适的电动机、优先选择同步电动机、其次鼠笼电动机、绕线机。

６．通风机运转经济性校核 (１)年通风平均电耗：

#风井 W1P1dminP1dmax24365

2dw Ⅱ风井 W2#

P2dminP2dmax24365

2dw矿井通风总电耗 WW1W2 式中 d——电动机效率，可取O.9或从电动机产品样本上查取；

——电网效率，一般取0.95。

(２)吨煤通风电耗： Wdm7．设计方案论证

W A先进性（1） 技术合理性可替代性

实用性设备成本初期投资安装成本基建成本（2） 经济性设备运行电费及辅助用电费

运行费用设备折旧费检修维护费人员工资、劳保、福利等

第三节 离心式通风机选型设计

按类型特性曲线选择离心式通风机 1．通风机风量的估算

2．通风机风压的估算 3．确定叶轮的外圆周速度 4．确定通风机叶轮直径 5．确定通风机的工况点 6．通风机转速的计算 7．功率的计算 8．年电耗量的计算 9．吨煤通风电耗量计算

四、作业：

10-7 8 9