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【摘 要】 在分析通风系统在煤矿系统中重要性的基础上,介绍了通风系统的组成、通风机的类型以及检验的必要性,详细分析了其具体检测方法,并对通风机发生喘振现象的原因和预防措施进行了分析。
【关键词】 通风系统;轴流式通风机;安全检测;喘振
在我国的能源组成结构中,煤炭资源在其中占有相当大的分量,它也推动着我国国民经济的发展。众所周知,煤矿的生产系统主要由采煤系统、掘进系统、机电系统、,运输系统、通风系统以及排水系统组成,它们共称为煤炭矿山的六大系统。随着国民经济对煤炭资源的依赖,煤炭资源的产量也在逐年提高,其开采的深度和广度也在不断加大,因此,复杂的地质开采条件对煤矿的高产高效安全生产提出了更加严格的要求。在六大系统中,通风系统首当其冲,它的作用是为井下供给足够的新鲜的流动空气,冲淡并排出井下 有毒有害氣体(如甲烷等)和煤炭粉尘,调节井下气候,创造适宜的工作环境。
1 通风系统组成
一般来讲通风系统主要由三部分组成:通风机、通风网络以及通风控制。
通风动力是指为矿井空气流提供动力的装置,一般指通风机。
通风网络是指由通风机导入的风流经过的所有巷道构成的复杂网状巷道的集合体。
通风控制设施是指对导入风流进行二次分配的装置的统称,这些装置有风门、风窗、导风板等。
2 通风机的类型
目前,矿用通风机的类型主要有两种:轴流式通风机和离心式通风机。
2.1轴流式通风机
轴流式通风机是指气流方向指与叶片的轴方向平行的通风机,又叫局部通风机其结构示意图如图2所示。轴流式通风机不仅安装简便,而且通风效果极好,安全系数高,它在煤矿中的应用非常普遍。
2.2离心式通风机
离心式通风机是指通风机扇出的风流是由中心向外发散的通风机,一般来说离心式通风机的出风口与电机方向垂直。
3 通风机检验的必要性
正是因为通风系统在煤矿井下扮演者如此重要的角色,故有必要保证其安全稳定运行,因此常规的安全性能检验是必要的,以此来保证其安全稳定运行,进而保证煤矿生产的进行。在对通风系统进行检验时,最重要的是检验通风机。
4 检验主要项目及方式方法
根据《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范 AQ1011—2005》中的要求,通风机检验的主要项目与检验要求
4.1电动机运行功率
该项目的检测主要用到的检测仪器有数字功率表、钢卷尺、空盒气压表、通风机综合参数测试仪、智能型数字转速表等,
电动机运行功率计算如下:
(1)通风机轴功率Pa
由于电动机效率η为90%,传动方式为直联,故可求得通风机轴功率Pa。
2)大气压修正值
在考虑各种误差及修正的基础上,大气压修正值:
由于出口直通大气,故出口绝对静压ps2取与大气压一样的值,即为96850Pa。
(3)进口绝对静压ps1:
(4)气体常数R:
(5)进口空气密度ρ1:
(6)进口风量qv:
(7)进口动压pd1:
(8)通风机静压ps:
(9)通风机静压功率Ps:
(10)静压效率η:
从检验和计算结果可以看出,该通风机符合标准要求,故该项合格。
4.2通风机喘振现象的危害
喘振是指在通风机使用的过程中,出现了风量时大时小,风压时高时低,电流的较大幅度的波动,以及通风机的振动,噪声增大的现象。
当通风机发生喘振时,强烈的风流进行往复式且无规则的循环,这样的后果就是噪声不断增大,以及叶片受到的力也逐步增大,进而对叶轮和轴承的冲击也将增大。尤其是当叶片受到的力增大到一定程度时,会是通风机的转动部件发生断裂,甚至摧毁整个风机。因此我们有必要针对这一现象进行分析以防止该现象出现。一般来讲,防止喘振的措施有以下几种:
(1)改善通风机本身的性能。在通风机计时,采用较小负荷系数的叶轮(如闭式后弯叶轮),并注意各元件之间的协调等。
(2)扩大风机及管网系统的稳定性。可分为两部分:一是调节风机本身的性能曲线,如改变转速、进口导叶调节等;二是扩大系统的稳定性。如在风机的出口增设一个旁路的管网系统,或者在风机的排气管上增加阀门等。
5.总论
本文在分析通风系统在煤矿中重要地位的基础上,说明了通风机安全稳定运行性能检验的必要性与具体检测方法,并对通风机发生喘振现象的原因和预防措施进行了分析。
参考文献:
[1] 周静,盛赛斌,白俊刚等.轴流风机喘振机理及预防措施[J].2001,22(5):58-60.
[2] 李金华.国内矿用通风机的现状与发展[J].煤矿机械.2013,34(5):2-4.
[3] 陈静媛,孙华,迟振香等.风机喘振现象分析及消除措施[J].煤矿机械.2000,(3):41-42.
【关键词】 通风系统;轴流式通风机;安全检测;喘振
在我国的能源组成结构中,煤炭资源在其中占有相当大的分量,它也推动着我国国民经济的发展。众所周知,煤矿的生产系统主要由采煤系统、掘进系统、机电系统、,运输系统、通风系统以及排水系统组成,它们共称为煤炭矿山的六大系统。随着国民经济对煤炭资源的依赖,煤炭资源的产量也在逐年提高,其开采的深度和广度也在不断加大,因此,复杂的地质开采条件对煤矿的高产高效安全生产提出了更加严格的要求。在六大系统中,通风系统首当其冲,它的作用是为井下供给足够的新鲜的流动空气,冲淡并排出井下 有毒有害氣体(如甲烷等)和煤炭粉尘,调节井下气候,创造适宜的工作环境。
1 通风系统组成
一般来讲通风系统主要由三部分组成:通风机、通风网络以及通风控制。
通风动力是指为矿井空气流提供动力的装置,一般指通风机。
通风网络是指由通风机导入的风流经过的所有巷道构成的复杂网状巷道的集合体。
通风控制设施是指对导入风流进行二次分配的装置的统称,这些装置有风门、风窗、导风板等。
2 通风机的类型
目前,矿用通风机的类型主要有两种:轴流式通风机和离心式通风机。
2.1轴流式通风机
轴流式通风机是指气流方向指与叶片的轴方向平行的通风机,又叫局部通风机其结构示意图如图2所示。轴流式通风机不仅安装简便,而且通风效果极好,安全系数高,它在煤矿中的应用非常普遍。
2.2离心式通风机
离心式通风机是指通风机扇出的风流是由中心向外发散的通风机,一般来说离心式通风机的出风口与电机方向垂直。
3 通风机检验的必要性
正是因为通风系统在煤矿井下扮演者如此重要的角色,故有必要保证其安全稳定运行,因此常规的安全性能检验是必要的,以此来保证其安全稳定运行,进而保证煤矿生产的进行。在对通风系统进行检验时,最重要的是检验通风机。
4 检验主要项目及方式方法
根据《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范 AQ1011—2005》中的要求,通风机检验的主要项目与检验要求
4.1电动机运行功率
该项目的检测主要用到的检测仪器有数字功率表、钢卷尺、空盒气压表、通风机综合参数测试仪、智能型数字转速表等,
电动机运行功率计算如下:
(1)通风机轴功率Pa
由于电动机效率η为90%,传动方式为直联,故可求得通风机轴功率Pa。
2)大气压修正值
在考虑各种误差及修正的基础上,大气压修正值:
由于出口直通大气,故出口绝对静压ps2取与大气压一样的值,即为96850Pa。
(3)进口绝对静压ps1:
(4)气体常数R:
(5)进口空气密度ρ1:
(6)进口风量qv:
(7)进口动压pd1:
(8)通风机静压ps:
(9)通风机静压功率Ps:
(10)静压效率η:
从检验和计算结果可以看出,该通风机符合标准要求,故该项合格。
4.2通风机喘振现象的危害
喘振是指在通风机使用的过程中,出现了风量时大时小,风压时高时低,电流的较大幅度的波动,以及通风机的振动,噪声增大的现象。
当通风机发生喘振时,强烈的风流进行往复式且无规则的循环,这样的后果就是噪声不断增大,以及叶片受到的力也逐步增大,进而对叶轮和轴承的冲击也将增大。尤其是当叶片受到的力增大到一定程度时,会是通风机的转动部件发生断裂,甚至摧毁整个风机。因此我们有必要针对这一现象进行分析以防止该现象出现。一般来讲,防止喘振的措施有以下几种:
(1)改善通风机本身的性能。在通风机计时,采用较小负荷系数的叶轮(如闭式后弯叶轮),并注意各元件之间的协调等。
(2)扩大风机及管网系统的稳定性。可分为两部分:一是调节风机本身的性能曲线,如改变转速、进口导叶调节等;二是扩大系统的稳定性。如在风机的出口增设一个旁路的管网系统,或者在风机的排气管上增加阀门等。
5.总论
本文在分析通风系统在煤矿中重要地位的基础上,说明了通风机安全稳定运行性能检验的必要性与具体检测方法,并对通风机发生喘振现象的原因和预防措施进行了分析。
参考文献:
[1] 周静,盛赛斌,白俊刚等.轴流风机喘振机理及预防措施[J].2001,22(5):58-60.
[2] 李金华.国内矿用通风机的现状与发展[J].煤矿机械.2013,34(5):2-4.
[3] 陈静媛,孙华,迟振香等.风机喘振现象分析及消除措施[J].煤矿机械.2000,(3):41-42.