通風(fēng)設(shè)備選擇

6.1 基本要求 6.1.1礦井通風(fēng)設(shè)備的要求 礦井通風(fēng)設(shè)備包括主要通風(fēng)機(jī)（分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)）和它的電動機(jī)。 根據(jù)礦井的瓦斯等級，規(guī)定主要通風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)符合以下要求： 礦井主要通風(fēng)機(jī)（包括分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)）必須裝置兩套同能力的扇風(fēng)機(jī)（包括電動機(jī)），其中一套運(yùn)行，另一套做備用，備用的一套要求在10min內(nèi)能夠開動； 礦井的主要通風(fēng)機(jī)房應(yīng)有兩回直接由變電所輸出的供電線路，電路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷； 主扇要有靈活性、可靠性，符合要求的反風(fēng)裝置和防爆門，要有規(guī)格質(zhì)量符合要求的風(fēng)峒和擴(kuò)散器，分區(qū)主扇也應(yīng)符合要求； 主扇和電動機(jī)的機(jī)座必須堅(jiān)固耐用，要設(shè)置在不受采動影響的地方； 風(fēng)井上部設(shè)立防火墻。 6.1.2 主扇附屬裝置及其基本要求 1.反風(fēng)裝置 《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施。反風(fēng)設(shè)施的技術(shù)要求： （1）結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固可靠； （2）啟動靈活，司機(jī)一個人可以操作反風(fēng)； （3）反風(fēng)操作時間從下令反風(fēng)開始,在10min內(nèi)必須改變巷道中的風(fēng)流方向； （4）反風(fēng)設(shè)備反風(fēng)時供給的風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%； （5）反風(fēng)設(shè)施有礦長組織有關(guān)部門每季度至少檢查一次，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。 2.風(fēng)硐 風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井之間的聯(lián)絡(luò)巷道，因風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)量較大，風(fēng)硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風(fēng)硐的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是： （1）風(fēng)硐斷面應(yīng)保證其內(nèi)風(fēng)速不大于15 m³/s； （2）風(fēng)硐不宜過長，斷面形狀以圓形為最佳，內(nèi)壁應(yīng)光滑、拐彎要平緩，保持風(fēng)硐內(nèi)無堆積粉塵。風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不超過100-200 Pa； （3）風(fēng)硐與風(fēng)井的連接處要平緩避免突然擴(kuò)大和縮??； （4）風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止大量漏風(fēng)。 3.防爆門 防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)或分區(qū)通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須安裝防爆門。防爆門的技術(shù)要求： （1）防爆門的面積不小于井口的面積； （2）防爆門必須正對出風(fēng)井的風(fēng)流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時，高壓氣浪將其沖開； （3）防爆門的結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固嚴(yán)密，水封槽中應(yīng)經(jīng)常保持足夠的水位，以防漏風(fēng)； （4）防爆門上要掛平衡捶配重。 4.擴(kuò)散器 通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外接的一定長度、斷面逐漸擴(kuò)大的建筑物即為擴(kuò)散器。其功能是將通風(fēng)機(jī)出口的速壓更多地轉(zhuǎn)化為靜壓，以減少通風(fēng)機(jī)出口的速壓損失，提高通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓。 5.消音裝置 扇風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生噪音，以致影響工業(yè)場地和居民區(qū)的工作和休息。為了保護(hù)環(huán)境，需要采取有效措施，把噪音降低到人們感覺正常的程度。我國規(guī)定扇風(fēng)機(jī)的噪音不得超過90dB。 6.2 基本數(shù)據(jù)的確定 6.2.1 自然風(fēng)壓的確定 在各種自然因素的作用下，促使風(fēng)流獲得能量，并沿井巷流動的現(xiàn)象，稱為自然通風(fēng)，而借助于自然因素產(chǎn)生的促使空氣流動的能量，稱為自然風(fēng)壓。礦井自然風(fēng)壓的大小，主要取決于礦井進(jìn)回風(fēng)側(cè)空氣的溫度差和礦井深度，空氣溫度對其影響較小。本礦的自然風(fēng)壓為：150Pa 6.2.2 風(fēng)機(jī)理論工作風(fēng)壓 通風(fēng)容易時期主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓為： hfmin=hrmin－h(huán)e1+h硐=1024.64－100+150=1074.64 Pa ( 6-1 ) 通風(fēng)困難時期主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓為： hfmax=hfmax+ he2+h硐=1360.88+100+150=1610.88 Pa ( 6-2 ) 6.2.3 主要通風(fēng)機(jī)通過的風(fēng)量 容易時期的總進(jìn)風(fēng)量為65.85m³/s； 困難時期的總進(jìn)風(fēng)量為76.77m³/s。 扇風(fēng)機(jī)通過的風(fēng)量為： Qf=1.05Q ( 6-3) 式中： Q——礦井總進(jìn)風(fēng)量； 1.05——抽出式風(fēng)井外部漏風(fēng)系數(shù)； 容易時期扇風(fēng)機(jī)通過的風(fēng)量為Qf=1.05×Q易 =69.14 m³/s 困難時期扇風(fēng)機(jī)通過的風(fēng)量為Qf=1.05×Q難 =80.61m³/s 6.2.4 主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)阻 Rfmin= =1074.64÷69.142=0.22Ns²/m⁸ Rfmax= =1610.88÷80.612=0.25Ns²/m⁸ 6.3 設(shè)備選擇 6.3.1 選擇風(fēng)機(jī) 1.扇風(fēng)機(jī)理論工況點(diǎn) 容易時期：hfrmin=1074.64Pa =109.59mmH2O Qf=69.14 m³/s 困難時期：hfrmax=1610.88Pa =164.28mmH2O Qf=80.61m³/s 風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)（見表6—1）。 表6—1 風(fēng)機(jī)容易和困難時期實(shí)際工況點(diǎn) 型號 時期 葉片安裝角（o） 轉(zhuǎn)數(shù) 速（rpm） 風(fēng)壓（Pa） 風(fēng)量（m³/s） 效率 BD№22 容易 33 º 740 1014 50 0.72 困難 36 º 740 2580 102 0.75 圖6—1 BD№22裝置性能曲線圖 6.3.2 電動機(jī)的選擇 Nmin=Qf×hfmin/(1000× ) ( 6-4 ) 式中 Nmin——容易時期輸入功率， Qf——容易時期主要通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量， hfmin——容易時期礦井靜壓力， —— 容易時期電動機(jī)的效率， Nmax=Qf×hfmax/(1000× ) ( 6-5 ) 式中 Nmax——困難時期輸入功率， Qf——困難時期主要通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量， hfmax——困難時期礦井靜壓力， ——困難時期電動機(jī)的效率， 所以 Nmin=Qf×hfmin/(1000× )=69.14×1074.64/(1000×0.72) = 103.20KW Nmax= Qf×hfmax/(1000× )=80.61×1610.88/(1000×0.75) =173.14KW 當(dāng)Nmin≥0.6Nmax時，可選=一臺電動機(jī)，電動機(jī)功率為 Ne= Nmax·ke/( ) ( 6-6 ) 當(dāng)Nmin＜0.6Nmax時，可選兩臺電動機(jī)，電動機(jī)功率為 初期 Nemin= ·ke/( ) ( 6-7 ) 后期 Ne= Nmax·ke/( ) ( 6-8 ) 式中 ke——電動機(jī)容量備用系數(shù)，ke=1.1～1.2； ——電動機(jī)效率， =0.9～0.94(大型電機(jī)取較高值)； ——傳動效率，電動機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時 =1；皮帶傳動時 =0.95。 由于：Nmin / Nmax =103.20/173.24=0.6 所以：Ne=174.24×1.1/(0.9×1)=212.96KW 選擇的電動機(jī)轉(zhuǎn)速必須與通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致^[20]。 根據(jù)電動機(jī)的功率和風(fēng)量以及主扇要求的轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)YB335S4-8。 表6-2 電動機(jī)技術(shù)參數(shù)表 型 號 功 率（KW） 轉(zhuǎn) 速Pst 效 率（％） 風(fēng)量范圍m³/min 靜壓范圍 (pa) YB355S4-8 160×2 740 0.9 3000～6120 1014～2580 6.4 噸煤通風(fēng)電費(fèi) 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，公式如下： W=E×D/T，y/t ( 6-9 ) 式中： E—主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，設(shè)計(jì)中用下式概算： 通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期共用一臺電動機(jī)時 E=8760Nemax/(ke· · )，kW·h ( 6-10） 式中： D——電價，0.9y/KW·h； T——礦井年產(chǎn)量，t； ——變壓器效率，可取0.95； ——電纜輸電效率，取決于電纜長度和每年電纜損耗，在0.9～0.95范圍內(nèi)選取。 所以 E =8760×212.96/（1.1×0.95×0.9）=1983551kW·h W1=E×D/T =1983551×0.9/900000 =1.98y/t 故：噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為1.98y/t。 關(guān)鍵詞：通風(fēng)設(shè)備選擇