主扇选型设计

一、主要通风机选型计算条件通风容易时期和通风困难时期各有1个回采工作面和2个掘进工作面同时生产，通风容易时期进风量Q1＝38m3/s，井巷通风阻力h阻＝939.4Pa；通风困难时期进风量Q2＝38m3/s，井巷通风阻力h阻＝970Pa。二、主要通风机风量、静压和工作风阻的计算1．通风容易时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算Qmin＝Q1×K＝38×1.05＝39.9(m3/s)式中：k---漏风系数，取1.05。2）静压计算（1）计算公式hfs.min＝（hr.min-hn+hd）式中：hfs.min---矿井通风容易时期总静压(下同)，PaHrmin---矿井通风容易时期井巷总阻力(下同)，939.4Pahn---自然风压(下同)，Pa。hd---主要通风机附属装置静压(下同)，取200Pa。（2）自然风压计算通风容易时期井开采深度为226m(1076m-850m)矿井开采深度小于400m，不计自然风压（3）静压计算：hfs.min＝(939.4+200)＝1139.4(Pa)2．通风困难时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算Qmin＝Q1×K式中：k---漏风系数，取1.05。Qmin＝38×1.05＝39.9(m3/s)2）静压计算计算（1）公式hfs.max＝k(hr.max+hd+hn)式中：hfs.max---矿井通风困难时期总静压(下同)，PaHrmax---矿井困难时期井巷总阻力(下同)，970Pahn---自然风压，Pa。hd---主要通风机附属装置静压，取200Pa（2）自然风压计算通风困难时期井开采深度为96m(1076m-980m)矿井开采深度小于400m，不计自然风压。（3）静压计算：hfs.max＝(970+200)＝1197(Pa)3．主要通风机工作风阻计算Rmin＝hfs.min/Qmin2＝1139.4/39.92＝0.716(N·S2/m8)Rmax＝hfs.max/Qmax2＝1197/39.92＝0.752（N·S2/m8)式中：Rmin——通风容易时期主要通风机工作风阻，N·S2/m8；Rmax——通风困难时期主要通风机工作风阻，N·S2/m8。三、设备选型1．主要通风机类型选择矿井主要通风机可选用轴流式和离心式两种类型。轴流式主要通风机具有不设反风道、占地小、工程量少、操作简单的优点，离心式主要通风机具有运行稳定的优点，但需建专用反风道，工程量较大。根据矿井风井地形条件，为易于布置，减小占地面积及减少工程量，推荐选用轴流式主要通风机。2．计算风机功率(1)通风容时期功率：N1＝11111000HQ＝98.06.010004.11399.39＝77.3kw(2)通风困难期功率：N2＝22221000HQ＝98.06.0100011979.39＝81.2kw式中：Q---风机计算风量，m3/s；H---风机计算风压，Pa；η---风机运行时效率，取0.6；ηC---机械传动效率ηC取0.98；3．主要通风机型号确定1)通风机的工况点通风容易时期利用矿上已安装的两台FBCDZ-6-№15B型防爆对旋式轴流通风机，通风困难时期利用矿上已安装的FBCDZ-6-№15B型防爆对旋轴流式通风机，特性曲线如图4-2-1所示，主要通风机性能参数见表4-2-1，运行工况点的参数表，见图4-2-2。0.700.800.600.700.750.8540/32°43/35°46/38°49/41°52/44°55/47°40/32°43/35°46/38°49/41°52/44°55/47°Pst(Pa)Nsh(KW)Q(m/s)3202530354045505560653006009001200150018002100240020406080100FBCDZ－6－№15B380.7570.71086Pmax=0.752Q2m11045m2m1m238.272.1Pmin=0.716Q2图4-2-1FBCDZ-6-№15B轴流式主要通风机性能曲线表4-2-1风机性能参数风机性能参数表主要通风风机风量(m3/s)风压(Pa)叶片安装角度转速r/min功率(kW)FBCDZ-6-№15B23.3-51.7617-234040°/32°～55°/47°980255表4-2-2风机运行工况点参数表风量(m3/s)静压(Pa)叶片安装角度效率η通风容易时期(M1)38.2104546°/38°72％通风困难时期(M2)38108646°/38°73％2)电动机选型（1）通风容时期电机功率98.072.0100010452.3825.11000HkQ21111N＝70.7（kw）式中：H1——通风容易时期工况点负压，1045Pa；Q1——通风容易时期工况点风量，38.2m3/s；η1——通风容易时期工况点所对应的静压效率72%；η2——传动效率，联轴器传动时取η2＝0.98。k——电动机容量备用系数对对旋式风机(k=1.2～1.3)，取1.25；（2）通风困难期电机功率98.073.0100010863825.11000HkQ2221222N＝72.1kw式中：H2——通风困难时期工况点负压，1086Pa；Q2——通风困难时期工况点风量，38m3/s；η21——通风困难时期工况点所对应的静压效率73%；η22——传动效率，联轴器传动时取η22＝0.98。k——电动机容量备用系数对对旋式风机(k=1.2～1.3)，取1.25；4．电动机功率按困难时期核定电机功率Nd＝Nmax/ηe＝72.1/0.95＝75.9（kW）式中：ηe—电动机效率（ηe=0.9~0.95，大型电机取大值），取ηe=0.95。5．通风机能耗指标计算1）消耗的功率P=（38×1086）/（1000×0.95×0.73×0.98）=60.7(kw）2）百万立方米·帕所需的时间T=1000000/（38×1086×3600)=0.0066（h/106·m3·Pa）3）电耗：W=60.7×0.0066=0.40（kW·h/106·m3·Pa）经上述计算，通风机电耗等于对轴流风机的规定值0.44kW·h/106·m3·Pa，满足节能要求。根据上面的结果，通风容易时期利用该矿已安装的两台FBCDZ-6-№15B型通风机，配用YB280M-6电动机二台，安装角度为46°/38°，电机功率255Kw、0.66kV防爆电机可满足安全生产的要求。通风困难时期利用该矿已经安装的两台FBCDZ-6-№15B型通风机，配用YB280M-6电动机两台，安装角度为46°/38°，电机功率255Kw、0.66kV防爆电机可满足安全生产的要求。矿井需要反风时通过主要通风机电机反转反风，无需反风道。订货时向生产厂家提出要求，保证设备能在10min内完成反风，反风量应大于40%。根据以上计算，利用该矿已安装的两台FBCDZ-6-№15B型通风机，配用YB280M-6电动机二台，安装角度为46°/38°，电机功率255Kw、0.66kV防爆电机可满足该矿安全生产的要求。