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项目八 通风机的使用与操作,一、通风机概述 二、离心式通风机 三、轴流式通风机 四、通风机的操作 五、煤矿安全规程对于主要通风机的要求,一、通风机概述 1、矿山通风设备的作用: 向井下输送足够数量的新鲜空气,以排除有害气体,调节井下所需风量、温度和湿度,改善劳动条件,保证安全生产。 2、矿井通风方法:自然通风、机械通风 自然通风:利用井下井上空气温度不同及井口压差形成的。 特点:1)压差小,不稳定; 2)受季节、气候、环境影响大。 机械通风:利用风机产生风压形成的。 煤矿安全规程第121条规定:矿井必须采用机械通风。,3、矿井通风方式:抽出式、压入式 抽出式通风:将通风机安设在出风井井口附近,并利用风硐与出风井连接。在风机开动后,风硐中的空气被抽出产生负压,空气从进风井流入井下,经出风井排出,又称负压通风。 压入式通风:将通风机安设在进风井井口附近,并利用风硐与进风井连接,通风机运转后,地面空气被压入井下,经出风井排出,又称正压通风。 一般采用抽出式通风方式。,矿井通风系统示意图 (a)抽出式;(b)压入式 1-风井;2-井底车场;3-石门;4-运输平巷;5-回采工作面;6-回风巷; 7-出风井;8-风硐;9-通风机;10-风门,中央并列式,矿井通风系统抽出式有三种方式:中央并列式、中央分列式(中央边界式)、对角式。,中央分列式(中央边界式),对角式,4、矿井通风机的分类 (1)按服务范围分,可分为主要通风机、分区通风机和局部通风机。 (2)按气体在叶轮内部流动方向分,可分为离心式通风机和轴流式通 风机。,离心式,轴流式,二、离心式通风机 (一)离心式通风的组成及工作原理,离心式通风机结构示意图 1-叶轮;2-轴;3-进风口;4-机壳;5-前导器;6-扩散器,1)组成:由叶轮、轴、进风口、前导器、机壳、锥形扩散器等 组成。,叶轮上叶片的安装有以下三种方式。,2)工作原理 离心通风机工作时,动力机(主要是电动机)驱动叶轮在机壳内旋转,空气经进风口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下甩向轮缘。此时在进风口处形成负压,在外界大气压的作用下,空气流进叶轮中心处。叶轮连续运转,空气连续进入进风口,并且不断地甩向轮缘,获得能量,形成连续的风流,经出风口排出。,1、离心式通风机的构造 (1)根据通风机所产生风压的大小不同,可分为: 低压离心式:风压不超过1000帕(大约100毫米水柱) 中压离心式:风压在10003000帕之间(大约100300毫米水柱) 高压离心式:风压在300015000帕之间(大约3001500毫米水柱) 当通风机产生的压力在10千15千至300千350千帕之间时称为鼓风机。产生的压力在300千350千帕以上的叫压缩机。 (2)不同旋转方式的结构形式 根据叶轮旋转方向的不同可以分为右旋、左旋两种。 从原动机看风机,叶轮按顺时针方向旋转称为右旋;按逆时针方向旋转称为左旋。 (3)不同进气方式的结构形式 根据离心式通风机进气方式的不同有单侧进风和双侧进风两种。 (4)叶片结构形式 按叶片结构形状可分为机翼形叶片(a)、 直线形叶片(b)和弧形叶片(c)。,(二)离心式通风机的构造和反风装置,出口角度位置示意图,(5)不同出口位置的结构形式 根据不同使用要求,规定了离心式风机出风口方向的八个基本位置。 若基本角度位置不够,可采用下列补充角度:15、30、60、 75、105、120、150、165、195、210。,(6)不同传动方式的结构形式 按传动方式分为:电机直联型(A型)、皮带传动型(B、C、E型)和联轴器传动型(D、F型)三种。具体描述如下:,通风机传动结构方式,2、主要离心式通风机的结构,1)4-72-11型离心式通风机,特点 4-72-11型离心式通风机是单侧进风的中、低压通风机。主要特点是 效率高、运转平稳、噪声较低、风量范围为1710204000m3/h,风压 为范围为2902550 Pa,适用于小型矿井通风。,矿用离心式通风机主要有4-72-11型、G4-73-11型和K4-73-11型三种,前两者多用于中、小型矿井,后者常用大型矿井。,型号意义 47211No.20 B 右90 一般用字母表示通风机的用途。“G”表示锅炉用通风机;“K” 表示矿用通风机; 4最高效率点的全压系数乘以10后化成的整数; 72比转数 1表示叶轮进风方式。“1”表示叶轮单侧进风;“0” 表示叶轮双 侧进风 1设计序号; No.20机号;叶轮直径(mm)除以100 B传动方式 右叶轮旋向 90出风口位置,4-72-11离心式通风机结构图 1-叶轮;2-进风口;3-机壳;4-皮带轮; 5-传动轴;6-轴承;7-出风口;8-轴承座,2)G4-73-11型离心式通风机,G4-73-11型离心式风机是单侧进风的中、低压通风机。它的风压及风量 较4-72-11型离心式通风机大,效率高达93%,适用于中型矿井通风。,G4-73-11型离心式通风机结构图 1-机壳;2-前导器;3-进风口;4-叶轮;5-轴; 6-出风口;7-电动机;8-联轴器,下面以G4-73-1125D右90为例进行型号意义说明。 G锅炉通风机; 4通风机最高效率点全压系数为0.4; 73通风机的比转数为73; 1叶轮为单侧进风; 1设计序号; 25叶轮直径(mm)除以100 ; 右右旋; D传动方式为D式; 90出风口方向。,3)K4-73-01型离心式通风机,K4-73-0l离心式通风机是目前我国生产容量最大的矿用离心式通风机, 流量可达2000m3/min,全压可达5000 Pa,适用于大、中型矿井通风。,K4-73-01离心式通风机结构图 1-叶轮;2-外壳;3-进风口,3、离心式通风机的反风装置 进风井附近或井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆时,产生的大量一氧化碳和二氧化碳等有害气体,随着风流带入工作面,威胁着井下工作人员的安全。必须立即改变风流方向,以阻止灾害的蔓延,缩小灾情,以便进行处理和救护。为此, 煤矿安全规程 规定: 生产矿井主要通风机必须装有反风设备,能在10 分钟内改变巷道中的风流方向。当风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常风量的60 。每季度应至少检查一次反风设备,每年应进行一次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行一次反风演习。矿井采用的反风方法有两种,一种是利用反风道,另一种是利用风机反转反风,离心式通风机是利用反风道反风。,离心式通风机反风装置,通风机正常工作时, 反风门1和2处于实线位 置;反风时,反风门1提起,反风门2放下,风流自反风门2进入通风机,再从反风门l进入反风道3,经风井流入井下,实现反风。,反风装置的原理,利用反风道反风,三、轴流式通风机 (一)轴流式通风机的组成及工作原理 1.组成:叶轮、轴、进风口、前流线体、圆筒形外壳、整流器、锥形扩散器等。,轴流式通风机结构示意图 1-工作轮;2-叶片;3-轴;4-外壳;5-进风口;6-前流线体;7-整流器;8-扩散器,2.工作原理 当电机通过轴带动叶轮旋转时,由于叶片为机翼形,并以一定的角度安装在轮毂上,叶片正面(排出侧)的空气在叶片的推动下,能量增大,经整流器整流,经扩散器被排至大气。同时,叶轮背面(入口侧)形成真空(负压),外部空气在大气压力作用下,经进风口进入叶轮,形成连续风流。,(二)轴流式通风机的构造及反风装置,1.结构 一般矿用轴流式通风机的主要部件有叶轮、导叶(中导叶、后导叶)、外壳、进风口(集风器、流线体)以及出口处的扩散器。,(1)叶轮是风机的主要部件,决定着风机性能的主要因素是风机翼型、叶轮外径、外径对轮毂的比值(轮毂比)和叶轮转速。叶轮外径和风机轴转速决定圆周速度,直接影响到风机全压。通常,叶片安装角可在1045范围内调整,叶片数目也可以调整。,(2)导叶(又叫整流器) 中导叶:在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出气流方向,转为轴向流入后级叶轮。 后导叶:作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋绕速度使气流不仅沿轴向,而且是沿螺线方向在扩散器中流动,有利于改善扩散器的工作。 (3)进风口(集风器、流线体) 作用是使气流顺利地进入风机的环行入口,并在叶轮入口处形成均匀的速度场。集风器型线为圆弧形,流线体多为球面或椭球面。 (4)扩散器 作用是把风机出口动压的一部分转换为静压,以提高风机的效率。一般由锥形筒芯和筒壳组成,装在风机出口侧。 (5)外壳 风机外壳呈圆筒形,重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。通常在0.010.06之间。,2.轴流式通风机的反风 1、反转反风法 2、反风道反风法,反风道反风原理图:,(三)轴流式通风机分类和型号 1、分类 (1)按布置形式分:立式、卧式和倾斜式 (2)按压力分:低压轴流式通风机(风压不超过1KPa) 中压轴流式通风机(风压为1-3KPa) 高压轴流式通风机(风压3-15KPa),2、型号意义 以2K60-4 No28为例: 2两级叶轮; K矿用通风机; 60通风机轮毂直径与叶轮直径比的100倍; 4设计序号; No机号; 28通风机叶轮直径除以100mm。 以BDK65-8-No24为例: B防爆型; D对旋结构; K矿用; 65轮毂比0.65乘以100; 8设计序号; No机号; 24叶轮直径除以100mm。,四、通风机的操作 一)一般规定 第1条 司机必须经过培训、考试合格、持证上岗。 第2条 司机应掌握通风机的结构、工作原理、技术特征以及供电系统 、控制回路、地面风道系统和各风门的用途。 第3条 司机必须严格执行交接班制度和岗位责任制。 第4条 如实填写好各种记录。 第5条 工具、备品等要摆放整齐,搞好设备及室内外卫生。 二)启动前准备工作 第6条 必须取得主管部门准许的开车命令。 第7条 通风机启动前应做必要的检查和准备,要求做到: 1.轴承润滑油油量合适,油质清洁,油环完整灵活。 2.各紧固部件及联轴器防护外罩齐全、紧固牢靠。 3.冷却水系统正常。 4.前导器可调的风机前导器在停机位置,叶片可调的风机叶片在停机位置。,5.防爆门锁紧装置应在开启位置。 6.有碳刷的电动机碳刷完整,接触良好;滑环清洁无烧伤。 7.各指示仪表、保护装置安全可靠。 8.启动开关位于断开位置。 9.高、低压电器完好,电压在允许范围内。 10.检查门必须关严。 第8条 检查风机风门在停机位置。 第9条 启动下列辅助设备: 1.冷却系统。 2.润滑系统。 第10条 人工盘车12圈,应灵活无卡阻现象。 三)启动操作 第11条 饶线式异步电动机采用串级调速时的启动操作: 1.依序投入高低压柜、逆变柜、启动柜。 2.将串调柜上选择开关打到“串调”位置。,3.将串调装置投入运行。 4.将调速旋扭旋至规定转速位置。 5.轴流式风机打开风门。 6.按下启动按扭启动风机。 第12条 鼠轮式异步电动机采用变频调速时的启动操作: 1.风叶静可调的风机调整风也角度至正常运行位置。 2.依序投入高低压柜、变频柜。 3.调整变频器至规定值。 4.轴流式风机打开风门。 5.按下启动按扭启动风机。 第13条 同步电动机的启动操作: 1.将励磁柜上的转换开关打到调试位置。 2.调整励磁输出电压和励磁输出电流按扭,将励磁电压和电流调整到要求的规定值。 3.按实验按扭,看是否正常。 4.将励磁柜上的转换开关打到工作位置。,5.轴流式风机打开风门。 6.按下启动按扭启动风机。 第14条 同步电动机允许连续启动两次,如需进行第三次启动,必须查明前两次未能启动的原因及设备状况后,再决定是否启动。 第15条 离心式通风机启动稳定后进行以下操作: 1.规定进行有关的风门操作。 2.开前导器至规定位置;风叶动可调的风机调整风叶至规定位置。 四)停车操作 第16条 要
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