1．集中并联
集中并联的两台风机， 其进风口(或出风口)可视为连接在同一点。所以两风机的装置静压相等，等于井巷通风阻力；两风机的风量流过同一条巷道，故通过巷道的风量等于两台风机风量之和。即风机并联工作的特点是风压相等，风量相加。
H?H1?H2 3-5-3
Q?Q1?Q2 3-5-4
式中H 两台风机串联后的总风压；
H1、H2 两台风机的工作风压；
Q 总风量
Q1、Q2 1、2两台风机的风量。
（1）风压特性曲线不同的通风机集中并联
如图3.5.4 所示，两台不同型号风机F1 和F2的特性曲线分别为I、Ⅱ。两台风机并联后的等效合成曲线Ⅲ可按风压相等风量相加原理求得。即在两台风机的风压范围内，做若干条等风压线(压力坐标轴的垂线)，在等风压线上把两台风机的风量相加，得该风压下并联等效风机的风量(点)，将等效风机的各个风量点连起来，即可得到风机并联工作时等效合成特性曲线Ⅲ。
图3.5.5风压特性不同的风机的并联
风机并联后在风阻为R的管网上工作，R与等效风机的特性曲线Ⅲ的交点为M，过M做纵坐标轴垂线．分别与曲线I和Ⅱ相交于m1和m2，此两点即是F1和F2两风机的实际工况点。
并联工作的效果，也可用并联等效风机产生的风量Q与能力较大风机的F1单独工作产生风量Q1
之差来分析。由图3.5.5可见，?Q?Q?Q1>0，即工况点M位于合成特性曲线与大风机曲线的交
点A右侧时，则并联有效；当管网风阻R (称为临界风阻)通过A点时，?Q＝0，则并联增风无效；当管网风阻及R?R时．工况点M不能增风，反而有害。
此外，由于轴流式通风机的特性曲线存在马鞍形区段，因而合成特性曲线在小风量时比较复杂，当管网风阻R较大时，风机可能出现不稳定工作。
（2）风压特性曲线相同风机并联工作
图3.5.6所示的两台特性曲线I(Ⅱ)相同的风机Fl和F 2并联工作。Ⅲ为其合成特性曲线，R为管网风阻。M和M为并联的工况点和单独工作的工况点。由M做等风压线与曲线I(Ⅱ)相交于m1，此即风机的实际工况点。由图可见，总有?Q?Q?Q1>0，且R越小，?Q越大。
’
’
'''’’
位于A点左侧财，?Q＜0，即小风机反向进风，则并联不但
图3.5.6风压特性相同的风机的并联
2.对角并联工况分析
如图3-5-4(b)所示的对角并联通风系统中，两台不同型号风机F1和F2的特性曲线分别为I、Ⅱ，各自单独工作的管网分别为0A(风阻为R1)和0B(风阻为R2)，公共风路OC(风阻为R0)，如图3.5.7（b）。为了分析对角并联系统的工况点，先将两台风机移至O点。方法是，按等风量条件下把风机F1的风压与风路OA的阻力相减的原则，求风机F1为风路OA服务后的剩余特性曲线I，即做若干条等风量线，在等风量线上将风机F1的风压减去风路OA的阻力，得风机F1服务风路OA后的剩余风压点，将各剩余风压点连起来即得剩余特性曲线I。按相同方法，在等风量条件下，把风机F2的风压与风路OB的阻力相减得到风机F2为风路OB服务后的剩余特性曲线Ⅱ。这样就变成了等效风机F1
’
’
’
’
’
和F2集中并联于O点，为公共风路OC服务(如图3-5-7(a)。按风压相等风量相加原理求得等效风机F1和F2集中并联的特性曲线Ⅲ，它与风路OC的风阻Ro曲线交点Mo，由此可得OC风路的风量Q0。
’
’
图3-5-7 对角并联通风系统分析
过Mo做Q轴平行线与特性曲线I和Ⅱ分别相交于M’
’
’1
和M’Ⅱ点。再过M’1和M’Ⅱ
点做Q轴
垂线与曲线I和Ⅱ相交于M1和MⅡ此即为两台风机的实际工况点，其风量分别为Q1和Q2。显然
Q0?Q1?Q2 。
由图可见，每台风机的实际工况点M1和MⅡ，既取决于各自风路的风阻，又取决于公共风路的风阻。当各分支风路的风阻一定时，公共段风阻增大，两台风机的工况点上移；当公共段风阻一定时，某一分支的风阻增大，则该系统的工况点上移，另一系统风机的工况点下移；反之亦然。这说明两台风机的工况点是相互影响的。因此，采用轴流式通风机做并联通风的矿井，要注意防止因一个系统的风阻喊小引起另一系统的风机压增加，进入不稳定区工作。
3.7.3并联与串联工作的比较
图3.5.8 通风机并联与串联比较
图3.5.8中的两台型号相同离心式通风机的风压特性曲线为I，两者串联和并联工作的特性曲线
分别为Ⅱ和Ⅲ，N?Q为风机的功率特性曲线，R1、R2和R3为大小不同的三条管网风阻特性曲线。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Ns＞Np，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。对于轴流式通风机则可根据其压力和功率特性曲线进行类似分析。
应该指出的是，选择联合运行方案时，不仅要考虑管网风阻对工况点的影响，还要考虑运转效率和轴功率大小。在保证增风或按需供风后应选择能耗较小的方案。
综上所述，可得如下结论：
(1)并联适用于管网风阻较小，但因风机能力小导致风量不足的情况； (2)风压相同的风机并联运行较好；
(3)轴流式通风机并联作业时，若风阻过大则可能出现不稳定运行。所以，使用轴流式通风机并联工作时，除要考虑并联效果外，还要进行稳定性分析。
第八节 矿井通风设备选型
一、 通风设备选型的基本要求
矿井通风设备选型的主要任务是，根据通风设计参数在已有的风机系列产品中，选择适合风机型号、转速和与之相匹配的电机。所选的风机必需具有安全可靠，技术先进、经济技术指标良好等优点，也可以根据要求的工况范围订制通风机。通风机设备选型时，应符合下列要求：
①风机的服务年限尽量满足第一水平通风要求，并适当照顾二水平通风；在风机的服务年限内其工况点应在合理的工作范围之内。
②当风机服务年限内通风阻力变化较大时，可考虑分期选择电机，但初装电机的使用年限不小于5年。
③风机的通风能力应留有一定富余量。在最大设计风量时，轴流式通风机的叶片安装角一般比允许使用最大值小5?；风机的转速不大于额定值90%。
④考虑风量调节时，应尽量避免使用风硐闸门调节。 ⑤正常情况下，主要通风机不采用联合运转。
二、通风机选型步骤
选型必备的基础资料有：通风机的工作方式（是抽出式还是压入式）；矿井瓦斯等级；矿井不同时期的风量；通风机服务年限内的最大阻力和最小阻力以及风井是否作为提升用等。通风机选型按下列步骤进行：
⑴ 计算风机工作风量Qf 、最大和最小静压（抽流式）HSmax、Hsmin-或全压（离心式）Htmax、
Htmin； ⑵ 初选风机
根据Qf、Hsmax、Hsmin(或Htmax、Htmin）在新型高效风机特性曲线上用直观法筛选出满足风量和风压要求的若干个通风机。
⑶ 求风机的实际工点
因为根据Qf、Hsmax、Hsmin(或Htmax、Htmin）确定的工况点即设计工况点不一定恰好在所选择风机的特性曲线上，所以风机选择后必须确定实际工况点。
① 计算风机的工作风阻
用静压特性曲线时，最大静压工作风阻按下式计算
Rsmax?
HsmaxQ2f 3-8-1
② 同理可算出最小工作静风阻Rsmin.。用全压特性曲线时，根据风机的最大和最小工
作全压计算出最大和最小全压工作风阻Rtmax和Rtmin。
在风机特性曲线上作工作风阻曲线，与风压特性曲线的交点即为实际工况点。 ⑷确定风机的型号和转速
根据实际工况点所确定的各个风机的轴功率大小，并考虑对风机调节性能的要求，进行经济、技术比较，最后确定风机的型号和转速。
三、电机选择
⑴根据最后选择风机的实际工况点（H、Q、和?）按下式计算所匹配电机的功率：
Nmmax?
QfmaxHmax1000???trQfminHmin1000???trKm
Nmmin?
Km 3-8-2
式中 Nmmax(Nmmin)--通风阻力最大（最小）时期所配电机功率，kW； Qfmax(Qfmin)-- 通风阻力最大（最小）时期风机工作风量，m3/s； Hmax(Hmin)--风机实际最大（最小）工作风压，Pa； ?--通风机工作效率（用全压时为?t，用静压时为?s），%；
?tr--传动效率，直联传动时?t=1，皮带传动时?tr=0.95～0.9，联轴器传动时 ?tr=0.98; Km--电机容量备用系数，Km=1.1～1.2。 ⑵电机种类及台数选择
当电机功率Nmmax>500kW时，宜选用同步电机，其功率为Nmmax，其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，缺点是初期投资大，
采用异步电机时，当
Nmmin/Nmmax?0.6 可选一台电机，功率为N；当
mmax
Nmmin/Nmmax?0.6时选两台电机，后期电机功率为Nmmax，初期电机功率可按下式计算：
Nm?NmmaxNmmin 3-8-3
根据计算的Nmmax和Nm和通风机要求的转数，与厂家联系，或在电机设备手册上选用合适的电机。