土木与环境工程学院安全工程系课程设计
081kg/ m3 ;
ρ回易———容易时期回风井筒中湿空气的平均密度,1.035 kg/ m3 ;
h ———进、回风井口之间的高差,80 m; Zj ———进风井筒的垂直深度,200 m; Zh ———回风井筒的垂直深度,280 m。 ②. 求困难时期(夏天) 的自然风压He4
He2? ( ?夏?h ? ?进夏Zj - ?回难Zh) ?g? - 59.192 Pa (阻碍主扇风机通风) 式中 ρ夏———夏天进风井口地表湿空气的密度,0. 994 kg/ m3 ; ρ进夏———困难时期夏天进风井筒中湿空气的平均密度,1.017kg/ m3 ;
ρ回难———困难时期回风井筒中湿空气的平均密度,1.032kg/ m3 ;
h ———进、回风井口之间的高差,80 m; Zj ———进风井筒的垂直深度,200 m; Zh ———回风井筒的垂直深度,280 m。
综上所述:矿井的反向自然风压为-59.192Pa,在进行矿井通风计算时需将其考虑进去。
六、风机选择
选择主扇的参数:风量 Qf、风压 Hf
(1)主扇风量(Qf)
表示单位时间流过扇风机的空气量,其计算依据是矿井风量和扇
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风机装置的漏风系数。计算公式为:Qf ? Kf ?Qt ,m3/s。
式中:Kf——扇风机装置的漏风系数,也称扇风机装置备用系数,一般取1.1~1.15;此处取1.1。
Qt——矿井风m3/s,根据矿井需风量计算得到。Qt=59.451m3/s
Qf? Kf? Qt ?1.1?59.451?65.396m3/s ,取66m3/s。
(2)主扇风机全压(Hf)
为扇风机提供的全部压力。它等于矿井通风总阻力、反向自然风压、扇风机装置的通风阻力以及空气流入到大气的出口动压损失之和。计算公式:
Hf?hf?Hz?hzh?hd ,Pa
式中:
ht——矿井通风总阻力,Pa,根据矿井通风阻力计算得680.016Pa; Hz——自然反向风压,Pa,根据矿井自然风压计算,59.192 Pa; hzh——扇风机装置的通风阻力,Pa,一般取150~200 Pa; hd——出口动压损失,测出口风速v计算而得,Pa,出口动压损失hd根据下式计算得,
式中:
ξ——动压损失系数一般取0.25~0.45; v——出口平均风速,m/s;6.5 m/s
ρ——空气密度,kg/ m3。计算求得,一般条件下取1.205 kg/ m3。
hd????v 2 /2?0.3??????????2?????????Pahd???v 2/2 ,Pa。
Hf?ht?Hz?hzh?hd????????????????100?7.636?846.84Pa?847 Pa
(3)确定风机
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根据上面计算出的主扇风量Qf=66m/s和主扇风压Hf=847Pa,查取通风机全压特性曲线,根据主扇选择的注意事项,选定主扇, 该风机的型号与参数如下:
K40—6—N0.19
风量Q: 39.5~86.0 m3/s 全压H: 277~1280 Pa 功率N: 110kW 电机型号:Y315L1—6 参考重量:5061 kg 转速n: 980r/min
主扇选择注意事项:
①通风设计中,所选的扇风机要兼顾通风最容易时期和最困难时期的需要;
②扇风机工况点应位于特性曲线驼峰点的右侧,且不超过驼峰点风压的90~95%,曲线平缓取大值,曲线陡峭取小值;
③扇风机效率不小于60%;
④所选的扇风机的工况风量和风压应略高于计算出的风量和风压;
⑤同一位置上并联或者串联的扇风机,宜采用相同的扇风机;
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⑥尽量选择能反转反风的风机做作主扇,反风量要达到60%; ⑦主扇应按要求配置备用电机。 (4)主扇风机功率Nf和效率ηf
在选定的扇风机特性曲线上查出相应的效率ηf =0.85 ,主扇风机功率Nf=110 kw (5)电动机功率Ne计算
N
e?KNf???1.1?110/(0.85?0.95)?149.8Pae
式中: K—电动机功率备用系数,轴流式风机取1.1~1.2;离心式风机取1.2~1.3;此处采用轴流式风机,K取1.1
η—传动效率,直连传动η=1,皮带传动η取0.95
ηe—电动机效率
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