矿井通风机改造

矿井通风机改造毕业设计指导书机电通风教研室2矿井通风机改造毕业设计原始资料某矿为高瓦斯矿井第三水平开采，采用抽出式通风，风井内有提升设备。矿井年产量为50万t，服务年限为50年。矿井所需风量为10000m3／min，矿井最大负压为3250Pa，最小负压为2100Pa。为减少通风机的噪声，拟安装消音设备。试根据矿井通风机运行理论，对矿井延深需要增加风量和风压时，只是对原有通风机(G4-73-11NO28)进行技术改造，不需更新原有通风机，经过技术改造后可以满足矿井新水平的掘进工作面和采煤工作面的通风所需风量和风压的要求，并使改造后的通风机达到经济、稳定运行的目的。试拟三套通风机技术改造的方案:方案一：增大离心式通风机叶轮直径改造方案方案二：提高离心式通风机电动机转速改造方案方案三：采用新型高效节能的对旋式轴流通风机主要从以下两点：（1）通过通风机的风量、风压计算作出改造方案比较；（2）通风机通风方式的经济性分析。通过上述改造方案比较和经济性分析，最后确定最佳改造方案。由于此次设计正赶上东风矿矿井通风机技术改造中，通过本次设计计算和认真地观摩、学习，可以对矿井通风机从理论到实践有一个全方位的理解，学到企业正在使用的实用知识，增强了自己动手设计的实践能力，培养了能够及时发现问题提出并解决问题的思维方式。从而提升自己的其专业技术能力和实践应用技能，为以后从事专业技术工作打下坚实的基础。因此，要求每个学生认真做，仔细观摩，从中获益。3前言第一章G4-73-11NO28型离心式通风机增大叶轮直径改造方案1.1通风机必须产生的风量1.2通风机必须产生的风压1.3确定叶轮的外圆圆周速度1.4确定叶轮直径1.5确定网络无因次特性曲线方程1.6确定通风机的无因次工况点1.7通风机转速的计算1.8通风机工况的调节1.9电动机的选型1.10通风机年平均电耗的计算1.11吨煤通风电耗第二章G4-73-11NO28型离心式通风机提高电动机转速改造方案2.1通风机必须产生的风量2.2通风机必须产生的风压2.3确定叶轮直径2.4确定网络无因次特性曲线2.5通风机的转速计算2.6电动机的选型2.7通风机年平均耗电量的计算第三章采用新型高效节能的对旋式轴流通风机的改造方案43.1通风机必须产生的风量和静压3.2预选通风机3.3通风机网络阻力系数3.4确定通风机工况点3．5电动机选型3．6通风机平均电耗计算3.7吨煤通风机电耗的计算3.8经济性对比第四章BD-Ⅱ-8-No.28型对旋式轴流通风机介绍4.1结构及其特点4.2通风机的启动、试运转4.3调试4.4通风机的运行与维护结束语参考文献5第一章G4-73-11NO28型离心式通风机改造方案方案一：增大离心式通风机叶轮直径改造方案改造核心是在原有的G4-73-11NO28型离心式通风机上增大叶轮直径，通过焊接方式加长叶片。1.1通风机必须产生的风量KFKQQK—通风设备的漏风系数，因为矿井内有提升设备，所以K=1.151.2通风机必须产生的风压所需风压H1.3确定叶轮的外圆圆周速度MHHW式中MH——DNOG2811734型离心式通风机在最高效率点的全压系数。由其特性曲线图查得MH1.4确定叶轮直径MFQuQD4式中MQ——DNOG2811734型离心式通风机在最高效率点的风量系数。由其特性曲线图查得MQ取与叶轮直径D最接近的为标准D，故确定将其中一台G4-73-11NO28型离心式通风机叶片通过焊接方式加长，叶轮直径增加到D。1.5确定网络无因次特性曲线方程1)确定网路无因次全压常数422)4(DQHRF62)确定网路无因次特性曲线方程2QRH1.6确定通风机的无因次工况点根据所选通风机的风量系数范围，取七个风量系数值代入上两式中。分别计算出不同时期的全压系数值。Q2QH用描点作图法，在所选的离心式通风机的类型特性曲线图上，分别绘出不同时期的网路无因次特性曲线，即得通风容易时期和通风困难时期的无因次工点(H、、AQ)。1.7通风机转速的计算1）不同时期的叶轮外圆速度AAHHu2)不同时期的转速计算DunAA603)通风机转速的测定根据n值，查矿山固定机械设计手册，最后确定，在通风容易时期，通风机主轴转速采用，60Dnu若该值u＜0.9yu(yu为DNOG2811734型风机叶轮的允许外圆周速度)，故满足备用风量的要求。1.8通风机工况的调节由于所确定的通风机转速高于按无因次工况点所计算出的转速An和Bn，故需对工况进行调节。现拟采用闸门节流法进行调节。(1)在通风容易时期，通风机转速minn，用闸门节流法将通风机风量调至7604422DnDQuDQQFFQ查得：H、将无因次的全压系数H换算为有因次全压值，则''2minHpuH1.9电动机的选型1)通风机轴功率的计算1000HQNF2)电动机输出功率的计算NNd3)电动机的计算功率dDNN1.14)电动机的选型根据DN确定配用电动机(额定功率为kW)两台(一台工作,一台备用)。1.10通风机年平均电耗的计算3652421NW1.11吨煤通风电耗)(thkWAWWdm第二章G4-73-11NO28型离心式通风机改造方案方案二：提高离心式通风机电动机转速改造方案改造方案的核心是在原有的G4-73-11NO28型离心式通风机不改变，只是通过更换电动机来提高通风机的转速。82.1通风机必须产生的风量现在东风矿矿井延伸到二水平，所需风量为FQ，则通风机必须产生的风量为KFKQQK—通风设备的漏风系数，因为矿井内有提升设备.所以K=1.152.2通风机必须产生的风压所需风压H2.3确定叶轮直径：原机为G4-73-11No28型叶轮直径为2.8米，不需要改变。2.4确定网络无因次特性曲线（1）确定网络无因次阻力系数422)4(DHRfQ（2）确定网络无因次特性曲线方程2QRHQ2QH通风机的功况点:H、η、Q2.5通风机的转速计算（1）叶轮外圆速度AaHHu（2）不同时期转速计算8.260AAun2.6电动机的选型通风机轴功率的计算9'1000HQNF电动机轴输出功率的计算0'NN电动机的计算功率dDNN15.1根据dN和n确定电动机为kw。2.7通风机年平均耗电量的计算3652401NWAWWdm方案比较：方案A是方案B总年耗的﹪。第三章采用新型对旋轴流式通风机的改造方案方案三：采用新型高效节能的对旋式轴流通风机3.1通风机必须产生的风量和静压1．通风机必须产生的风量由于风井内有提升设备，故取通风设备的漏风系数K=1.15。根据公式((F—2—1)有KFKQQ2.通风机必须产生的风压(1)矿井所需要的最大风压为aPh3250max(2)矿井所需要的最小风压为aPh2100min若取通风设备阻力为150Pa，消音设备阻力为80Pa，则通风机在通风容易时期和困难时期必须产生的静压分别为通风容易时期ajPhhH2330)80150(2100minmin通风困难时期ajPhhH3480)80150(3250maxmax3．预选通风机10根据ajPH2330min，ajPH3480max和FQ，预选两台BD-Ⅱ-8-№28型对旋式轴流通风机，其中一台工作，一台备用，转速n=750r／min。4．求通风网路静压特性曲线方程通风容易时期和困难时期的网路阻力常数分别为通风容易时期2minminFjjQHR通风困难讨期2maxmaxFjjQHR则不同时期的网路静压特性曲线方程为通风容易时期2minminQRHjj通风困难时期22maxmaxQRHjj5．确定通风机的工况点根据所选通风机的风量范围，取10个风量值代入上两式中，分别计算出不同时期的静压值，如表F—2—1所列。表F—2—１不同风量所对应的静压值用描点作图法，在图F—2—2(BD-Ⅱ-8-№28，n=750r／min)上分别绘制出不同时期的网路静压特性曲线，即得通风容易时期的工况点M和通风困难时期的工况点M，其工况参数分别为:M点：;;;minjjHQM点：;;;maxjjHQ根据网路静压特性曲线和该轴流式通风机(BD-Ⅱ-8-№28，n=750r／min)的特性曲线，确定M点为实际工况点，其叶片安装角分别调整为：一级叶轮的叶片安装角°，二级叶轮的叶片安装角为°。6．电动机的选型1)电动机的输出功率因BD-Ⅱ-8-№28型通风机的效率曲线和功率曲线中已包括传动机械损失，所以计算电动机输出功率时，不需再考虑传动效率，即取c=1。通风容易时期cjjdHQN1000minmin通风困难时期cjjdHQN1000maxmax2)电动机的计算功率按maxdN，考虑电动机的备用系数1.15，其计算功率为dN=1.15maxdNQ/m3/sminjH/PamaxjH/Pa113)电动机的选型根据dN和n=750r／min，又因为对旋式轴流式通风机采用两级叶轮对旋驱动结构，故要选择四台同型号同规格YBF高压（电压为6kV）隔爆电动机，每台功率为kW。两台工作，两台备用。7．通风机年平均电耗的计算365242maxminwdddNNE8．吨煤通风电耗的计算AEEdm3.8经济性对比矿井通风机三套改造方案电耗对比表离心式离心式轴流式改造方案增大离心式通风机叶轮直径改造方案提高离心式通风机电动机转速改造方案采用新型高效节能对旋式轴流通风机吨煤耗电量年总耗费结论：采用新型高效节能的对旋式轴流通风机的方案最佳。第四章BD-Ⅱ-8-No.28型对旋式轴流通风机介绍结束语参考文献致谢