轴流式 离心式 通风机 理论知识
轴流风机种类以及基础知识
INFINAIR ®
风机基础知识
什么是风机
风机就是把旋转的机械能转换为气体的势能和动能，并将气体输 送出去的一种机械
风机的用途 用途：①对建筑进行送(/排)风，用清洁的空气替换室内的污染空气。 ②防爆排风-排除易燃易爆的气体。该种风机对结构有一定要求。 ③消防排烟-建筑物着火时，排除高温的烟尘。该种风机必须通过国 家强制的消防检测认证。 ④气力运输-利用风能，将粉末或颗粒状物体混合、输送。 ⑤含有腐蚀气体的排风-排除带有腐蚀性气体的废气，大多用于工业 ⑥除尘-利用风能除去附着物。 等等
轴流风机种类以及基础知识
INFINAIR ®
风机基础知识
风机基础知识需要掌握的要点： 1.相关术语名词 2.普通排风、消防排烟、防爆排风、防腐排风的定义和区别 3.风机相似率的计算 4.电机的基础知识 5.风机部件及配件的名称和作用 6.衡量部件优劣的参数及G2.5平衡等级 6.风机选型的5个要素 7.几种常见的风机安装方法和位置
A=风量(m3/h)*静压(Pa)
A=风量(m3/h)*静压(Pa)
6极-------960 r/min
皮带轮：通过键连接到轴上，起传递作用。
绝缘等级有B级、F级、H级(高温环境) 。
③消防排烟-建筑物着火时，排除高温的烟尘。
该种电机内部有两个绕组，能够通过在不同绕组中切换达到改变转速的目的。
INFINAIR ®
混流叶轮示意图
INFINAIR ®
风机基础知识
风机参数介绍 风量：用于表示空气流量的大小。风量=截面积*风速
常用单位：立方米/小时，即CMH，m3/h 全压：用于确定空气阻力的大小。单位：帕，Pa
全压=静压+动压 静压：用于确定气流的阻力，也就是沿程阻力(系统阻力) 动压：空气流动时自身产生的阻力。动压=1/2ρv2 转速：用于表示风机运转时的速度。单位：转/分(r/min)，RPM 轴功率：风机实际耗能。单位：千瓦，Kw 电机功率：是风机所配电机的功率，一定比轴功率大。单位：Kw 噪音：用于表示风机运转时所产生的噪音的大小。单位：分贝，dB(A) 静压效率：以SE%(STATIC EFFICIENCY)表示
离心风机知识汇总
离心风机知识汇总一、离心风机概述: (2)二、离心风机的组成及结构 (7)1. 风机的组成 (7)2. 风机的结构简介 (7)三.风机的维修与保养: (7)3.1. 叶轮的维修、保养 (7)3.2. 机壳与进气室的维修保养 (8)3.3. 轴承部的维修保养 (8)3.4. 其余各配套设备的维修保养 (8)3.5. 风机停止使用时的维修保养 (8)3.6.风机长期停车存放不用时的保养工作 (8)四：风机运转中故障产生的原因: (8)4.1.风机震动剧烈 (8)4.2.轴承温升过高 (9)4.3.机壳或进风口与叶轮摩擦 (9)4.4.电动机电流过大或温升过高 (9)五、离心风机的常见故障及排出: (9)一、离心风机概述:风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途：按作用原理分类；透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类；离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后，近似在圆柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机：全压P≤1000Pa中压离心通风机：全压P=1000-8000Pa高压离心通风机：全压P=8000-30000Pa低压轴流通风机：全压P≤500Pa高压轴流通风机：全压P=500-3000Pa风机全称及型号表示方法：一般通风机全称表示方法№风机大小顺序号第几的英文代称风机比传速风机压力系数型式和品种组成表示方法：×№传动方式风机大小顺序号第几的英文代号风机比传速进风口的(单进风不标注,双进风用2表示)风机压力系数风机用途代号风机主要技术参数的概念1)压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
离心式风机知识汇总
离心风机知识汇总一、离心风机概述：风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途：按作用原理分类：透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类：离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后，近似在圆柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机：全压P≤1000Pa中压离心通风机：全压P=1000-8000Pa高压离心通风机：全压P=8000-30000Pa低压轴流通风机：全压P≤500Pa高压轴流通风机：全压P=500-3000Pa风机全称及型号表示方法：风机主要技术参数的概念0.95二、离心风机的组成及结构3.2. 机壳与进气室的维修保养除定期检查机壳与进气室内部是否有严重的磨损，清除严重的粉尘堆积之外，这些部位可不进行其他特殊的维修。
定期检查所有的紧固螺栓是否紧固，对有压紧螺栓部的风机，将底脚上的蝶形弹簧压紧到图纸所规定的安装高度。
说3.3. 轴承部的维修保养经常检查轴承润滑油供油情况，如果箱体出现漏油，可以把端盖的螺栓拧紧一点，这样还不行的话，可能只好换用新的密封填料了。
3.4. 其余各配套设备的维修保养各配套设备包括电机、电动执行器、仪器、仪表等的维修保养详见各自的使用说明书。
这些使用说明书都由各配套制造厂家提供，本制造厂将这些说明书随机装箱提供给用户。
3.5. 风机停止使用时的维修保养风机停止使用时，当环境温度低于5℃时，应将设备及管路的余水放掉，以避免冻坏设备及管路。
3.6.风机长期停车存放不用时的保养工作（1）将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。
离心式与轴流式通风机
离心式与轴流式通风机基本资料离心式与轴流式通风机作者：《离心式与轴流式通风机》编写组出版社：出版年： 1980年06月第1版页数：定价： 1.1装帧：ISAN：书目：举报失效目录超星目录前言第一章离心通风机的概述第一节风机的用途第二节风机的分类一、按介质在风机内部流动方向分类二、按风机产生的压力大小分类三、按叶片出口角分类第三节风机的结构形式一、进气方式不同的结构形式二、旋转方向不同的结构形式三、出风口位置不同的结构形式四、传动方式不同的结构形式五、叶轮的结构形式第四节风机的命名一、名称二、型号三、机号第五节风机有关名称、常用术语及符号说明一、大气标准状态二、风机进口的标准状态三、风机制造厂的设计工况四、风机的流量及压力五、常用参数的名称、符号及说明第二章离心通风机的工作原理及其性能第一节风机的工作概况第二节气体在叶轮中的运动及速度三角形第三节风机的基本方程式第四节风机的能量损失和效率一、能量损失二、效率与功率第五节风机的性能曲线和叶片出口角分析一、无限多叶片时风机的性能曲线二、叶片出口角分析三、叶片数目有限和水力损失对风机性能曲线...四、风机的实际性能曲线第六节相似理论在风机中的应用一、相似理论简介二、风机相似准则的推导三、无因次特性参数和特性曲线四、相似风机各参数间的关系五、离心通风机的选择曲线六、比转数ns第七节风机的结构对其性能的影响一、叶片数的影响二、叶片出口角的影响三、叶轮宽度的影响四、集流器的影响五、进风箱的影响六、进口间隙的影响七、机壳、舌和扩压器的影响第三章离心通风机的设计与计算第一节风机的设计方法及合理选择风机的工作...一、风机的设计方法二、合理选择风机的工作点第二节设计参数的选择与计算一、选型前要搜集的原始资料二、设计参数的选择与计算三、风机的选型四、选型实例第三节风机的变型设计二、叶轮变型后的流量系数三、改变叶片出口角四、送风机变型设计实例第四节风机设计的理论计算第五节高压风机计算的修正方法第四章离心通风机的强度计算第一节轮盘的强度计算第二节叶片的强度计算一、机翼型叶片的强度计算二、平板型叶片的强度计算三、圆弧型宽叶片的强度计算四、叶片强度计算的其它问题第三节轴的强度计算第四节轴的临界转速计算第五节选用轮毂材料的计算第六节轮毂的铆孔带和铆钉的强度计算一、铆孔带的强度计算二、铆钉的强度核算第七节启动状态验算一、叶轮的飞轮力矩及计算二、启动时间计算三、电动机转子温度的核算四、电动机定子温度的近似核算第八节轴承的校核计算二、滚动轴承计算第五章离心通风机的制造、安装、运行、维护...第一节风机的制造与安装一、制造与安装质量二、安装技术要求三、制作风机用钢材的选用第二节风机的运行、维护及故障处理一、风机的运行和维护二、风机的节电及提高出力的方法三、风机常见的故障四、风机故障的处理第三节提高风机运行的经济性一、低效率风机改为高效率风机二、合理选用参数三、保证并列运行的风机在经济工况下运行四、降低管路系统的阻力五、改变风机的转速六、改变风机的几何尺寸七、正确安装导向器八、改善风机的运行条件九、改善风机的调节性能第四节风机防磨、防振、防积灰的措施一、影响引风机磨损和积灰的主要因素二、防止和消除风机磨损的主要方法第六章轴流通风机第一节概述第二节风机叶片的常用术语及其意义第三节风机的工作原理一、欧拉方程式二、沿叶片高度气流压力和速度的分布三、风机的基本类型和速度三角形四、机翼理论第四节风机孤立翼型法设计计算一、设计步骤和方法二、叶轮设计计算举例三、导流部分的计算四、扩散筒第五节风机叶栅法设计计算一、设计程序和计算公式二、举例第六节风机的性能特点一、性能曲线二、旋转脱流三、喘振四、旋转脱流与喘振的关系第七节风机的调节及安全运行一、风机的调节二、风机的安全运行第八节子午加速轴流通风机第九节风机叶轮的强度计算第七章通风机的试验第一节试验目的与准备工作一、试验目的二、准备工作三、测点的选择四、转速的测定五、测量仪表第二节试验方法一、全特性试验二、运行试验三、导向器开度试验四、烟、风道阻力试验五、风机试验注意事项第八章通风机的噪声第一节噪声的基本概念一、噪声的物理评价二、噪声的频谱三、噪声的主观评价四、噪声的允许标准第二节风机噪声的形成第三节风机噪声的控制一、控制风机噪声的主要措施二、消声器附录1。
轴流式 离心式 通风机 理论知识
第四章通风动力本章重点与难点1、自然风压的产生、计算、利用与控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。
这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。
由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。
本章将就。
对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。
第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算自然风压与自然通风图4-1-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致Array两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
图4—1—1 简化矿井通风系统由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
根据自然风压定义，图4—1—1所示系统的自然风压H N 可用下式计算：gdZ gdZ H N ⎰⎰-=532201ρρ 4-1-1 式中 Z —矿井最高点至最低水平间的距离，m ；g —重力加速度，m/s 2；ρ1、ρ2—分别为0-1-2和5-4-3井巷中dZ 段空气密度，kg/m 3。
由于空气密度受多种因素影响，与高度Z 成复杂的函数关系。
因此利用式4-2-1计算自然风压较为困难。
为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替式4—1—1中的ρ1和ρ2，则(4-1-1)可写为：H Zg N m m =-()ρρ12 4-1-2二、 自然风压的影响因素及变化规律自然风压影响因素由式4-1-1可见，自然风压的影响因素可用下式表示：H N =f (ρZ ）=f [ρ(T,P ,R ，φ)Z ] 4-1-3影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而影响空气密度又由温度T 、大气压力P 、气体常数R 和相对湿度φ等因素影响。
离心和轴流
离心和轴流
1、产生风压的原理不同。
轴流式通风机是靠叶片的旋转而带动气体沿轴向运动；而离心式通风机是靠叶轮旋转产生的离心力输送气体的。
2、轴流式通风机转子一般为裸露安装，体积大；离心式通风机的转子则封闭安装，体积小。
3、轴流式通风机产生的风压很低，但风量大；离心式通风机则可以产生较高的风压（最高可达到0.2MPa），而风量一般不大。
引申：
离心风机的原理
离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。
在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。
在扩压器中，气体改变了流动方向并且管道断面面积增大使气流减速，这种减速作用将动能转换成压力能。
压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。
在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。
通风机知识
通风机知识第一章通风机的基础知识1-1 分类按作用原理分为：1容积式：往复式和回转式2透平式：离心式、轴流式、混流式和横流式3喷射式按产生压力的高低分为：由于容积式的排气压力较高，他们属于鼓风机、压缩机的范围。
故通风机是指透平式，即离心、轴流、混流、横流等形式。
各通风机互相比较，各自主要的特点是：离心式风机：较高的压力，但风量较小。
轴流式风机：较高的风量，但压力较低。
混流式风机：风量与压力介于离心和轴流风机之间。
混流式风机：有较高的动压，能得到扁平的气流。
通风机的主要性能参数：1流量：容积流量----单位时间流经通风机的气体体积，常用的单位是立方米每小时（m3/h）和立方英尺每分钟（CFM），其中1CFM=1.698m3/h）;质量流量-----单位时间内流经通风机气体的质量，常用“千克每秒”（kg/s）。
2压力------通风机进出口处气体压力之差，它有全压、动压和静压。
压力常见的单位是帕（Pa）、毫米水柱(mmH2O)、英寸水柱(in H2O)等，其中1 mmH2O=9.8 Pa，1 in H2O=248.92 Pa。
3转速---风机旋转的速度，常用单位为“每分钟转数”（rpm），常用n表示。
4轴功率---驱动风机转动所需要的功率，常用“千瓦”（kw）“瓦”(w)表示。
5效率----原动机把能量传递给风机的过程中，要克服各种损失，所以传递的能量中只有一部分是有用的，常用效率来反映损失的大小，从不同的角度出发有不同的效率。
效率常用“η”来表示。
1-2 气体的基本状态参数压力---气体的压力是指气体垂直作用于容器单位面积上的力，常用P表示，单位为帕（Pa）。
风机的压力分为静压、动压和全压。
气体给予与气流方向平行的物体表面的压力称为静压，用垂直与此表面的孔测量。
设气体流动的速度为c(m/s),则动压P d为：P d=ρc2 /2。
+P d在同一截面上气体的静压与动压之代数和，称为气体的全压P：P=Pst温度----物体冷热的标志。
轴流以及离心风叶的一些基础知识
一、风机的性能参数1、风机工作性能参数风机的工作性能参数（或称为有因次性能参数）包括风压、风量、功率、效率与转速等。
（1）风压: 风机风压系指全压H, 单位为Pa, 它是单位体积的气体流过风机叶轮时所获得的能量增量。
它等于风机的静压Hs与动压Hv 之和。
一般通风机在较高效率范围内工作时, 其动压约占全压的10～20% 左右。
（2）风量: 指通风机在单位时间内所输送的气体体积。
风机说明书中的风量与风压, 一般均指标准气态下（即大气压力为760mmHg, 温度为20℃, 湿度为50%, 密度为1.2kg/m3 ）的数值。
风量单位常用有m3 /s , m3 / min , m3 / h 。
（3）功率: 单位时间内所做的功, 单位kw（千瓦）。
风机的功率可分为: 全压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的实际能量, 它是风机的输出功率, 也称为空气功率。
静压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的静压能量。
它是全压有效功率的一部分。
轴功率──电动机传递给风机转轴上的功率。
也就是风机的输入功率。
电机功率──考虑了传动机械效率和电机容量安全系数后, 电动机的功率。
（4）效率: 表明风机将输入功率转化为输出功率的程度。
分为全压效率（也称为空气效率或总效率）和静压效率。
（5）转速: 系指风机叶轮每分钟的转数, 单位为转/ 分。
风机转速改变时, 风机的流量、风压和轴功率都将随之改变。
2、同类型风机性能的关系风机性能也可用无因次的流量系数, 压力系数和功率系数来表示。
这些无因次性能参数（也称无因次系数）的换算公式是由相似理论推导出来的。
同一类型的风机相似（包括几何相似, 运动相似和动力相似）, 因此, 同一类型风机的无因次性能参数相等。
即式中α、β、γ——分别为流量系数、压力系数、功率系数，无因次；ρ——空气密度，kg/m3；D ——风机的叶轮外径，m；U ——叶轮周边切线速度，m/s ；H ——风机的风压，Pa；Q ——风机的风量，m3/s 。
轴流风机理论基础
1. 翼型几何参数 翼型是沿主气流的流动方向上叶片横截面的几何形状。在轴流通风机中，叶片的翼型有 机翼型及圆弧板翼型等。常用的机翼型叶片可分为两种：翼型下表面是平的或接近于平的； 翼型中线是弧形的。 翼型中线——翼型轮廓线的各内切圆的中心连线，称为翼型中线，如图 2-2a 中的虚线 所示。在轴流通风机中，翼型中线可以是单圆弧、双圆弧或近似的 抛物线，不过通常多采用 单圆弧作为翼型中线。
、 ——分别为进、出口截面上的气体密度，单位为 kg/m3；
1
2
c 1 、 c 2 ——分别为进、出口截面上气体的平均速度，单位为 m/s。 通风机出口截面上气体的动压，定义为通风机的动压，用符号 p dF 表示，即
c2
p 2
dF
2
2
（2-2）
通风机的全压与通风机的动压之差，定义为通风机的静压，用符号 p sF 表示
图 2-3 孤立翼型上的作用力
a）气流流过翼型的流线 b）翼型表面上气流作用力的分布 c）气流作用在翼型上的作用力 R 、
阻力 R x 和升力 R y
12
如按图 2-3 所示，翼型前未受翼型干扰处的气流对于翼型的相对速度为 w ，压力为 p ，
气流冲角为 ，根据空气动力学的理论和实验研究，单位长度孤立翼型的升力 R y 和阻力 R x
（2-13）
sF sF in me
（2-14）
其中 称为通风机的机械效率，它是表征通风机轴承损失和传动损失好坏的主要指标。表 me
2-1 列出了在通风机不同传动方式时的机械效率选用值，可供设计者参考。
传动方式
表 2-1 不同传动方式时的机械效率
轴流以及离心风叶的一些基础知识
轴流以及离心风叶的一些基础知识一、风机的性能参数1、风机工作性能参数风机的工作性能参数(或称为有因次性能参数)包括风压、风量、功率、效率与转速等。
（1）风压: 风机风压系指全压H, 单位为Pa, 它是单位体积的气体流过风机叶轮时所获得的能量增量。
它等于风机的静压Hs与动压Hv之和。
一般通风机在较高效率范围内工作时, 其动压约占全压的10～20% 左右。
（2）风量: 指通风机在单位时间内所输送的气体体积。
风机说明书中的风量与风压, 一般均指标准气态下(即大气压力为760mmHg, 温度为20℃, 湿度为50%, 密度为1.2kg/m3 )的数值。
风量单位常用有m3 /s , m3 / min , m3 / h 。
（3）功率: 单位时间内所做的功, 单位 kw（千瓦）。
风机的功率可分为:全压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的实际能量, 它是风机的输出功率, 也称为空气功率。
静压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的静压能量。
它是全压有效功率的一部分。
轴功率──电动机传递给风机转轴上的功率。
也就是风机的输入功率。
电机功率──考虑了传动机械效率和电机容量安全系数后, 电动机的功率。
（4）效率: 表明风机将输入功率转化为输出功率的程度。
分为全压效率(也称为空气效率或总效率)和静压效率。
（5）转速: 系指风机叶轮每分钟的转数, 单位为转/ 分。
风机转速改变时, 风机的流量、风压和轴功率都将随之改变。
2、同类型风机性能的关系风机性能也可用无因次的流量系数, 压力系数和功率系数来表示。
这些无因次性能参数(也称无因次系数)的换算公式是由相似理论推导出来的。
同一类型的风机相似(包括几何相似, 运动相似和动力相似), 因此, 同一类型风机的无因次性能参数相等。
即式中α、β、γ——分别为流量系数、压力系数、功率系数，无因次；ρ——空气密度，kg/m3；D——风机的叶轮外径，m；U——叶轮周边切线速度，m/s；H——风机的风压，Pa；Q——风机的风量，m3/s。
轴流式通风机
低压风机
中压风机
高压风机
三、通风机的工作原理
一、离心式通风机的工作原理 离心式通风机组成：由叶轮（工作轮）、叶片、轴、吸入 口、螺旋形外壳和锥形扩散器组成。
1—叶轮（工作轮）；2—叶片；3—轴；4—吸入口； 5—螺旋式外壳；6—锥形扩散器
工作原理 离心通风机工作时，动力机(主要是
电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气 经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对 气体的动力作用，气体压力和速度得以提 高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳， 从排气口排出。
现瓦斯分层流动和局部积存的现象。
２、上行风比下行风工作面的气温要高。 ３、下行风比上行风所需要的机械风压要大； ４、下行风在起火地范围
主要通风机— —负责全矿井 或某一区域通 风任务 局部通风机— —负责掘进工 作面或加强采 煤工作面通风
通风机分类
按空气在通风机 流动方向
矿井
通风机 电气设备
通风
扩散器 反风装置
设备
第一节 概述
矿井通风方法：自然通风、机械通风 自然通风：利用井下井上空气温度不同及 井口压差形成的。 特点：1）压差小，不稳定；
2）受季节、气候、环境影响大 煤矿安全规定：矿井必须采用机械通风
第一节 概述
• 机械通风：利用风机产生风压形成的。
• 矿井通风方式：抽出式、压入式
1、抽出式通风：
将通风机安设在出风井井口附近， 并利用风硐与出风井连接。在风机开动后 ，风硐中的空气被抽出产生负压，空气从 进风井流入井下，经出风井排出，又称负 压通风。（抑制瓦斯涌出）
2、压入式通风： 将通风机安设在进风井井口附近，
并利用风硐与进风井连接，通风机运 转后，地面空气被压入井下，经出风 井排出，又称正压通风。 • 两种通风方式的比较：
1通风机基础知识与轴流式构造
二、通风机的性能参数
通风机的主要工作参数有：流量、压头、 功率、效率和转速等。 1．流量Q 通风机的流量：单位时间内通风机排 出的气体体积称为通风机的风量，单位 为m3/s、m3/min。 2．压头p 通风机全压：单位体积气体在通风机 所获得的能量称为全压，单位为Pa。
3．功率N 通风机的功率又有轴功率和有益功率之分， 单位为W。 1）轴功率N：原动机通风机轴上的功率通 风机的轴功率。 2）有益功率Na：单位时间气体自风机所获 得的有用能量叫通风机的有益功率。
通风机性能参数的监测
通风机 通风机装置ห้องสมุดไป่ตู้ 通风机设备
三、轴流式通风机构造
1 轴流式通风机的主要结构组 成及作用
2. 2K60系列轴流式通风机
3. GAF型轴流式通风机
GAF型轴流式通风机是引进原西德 TLT公司的技术制造的，其整体结构与日 本的MFA型类似 . 该通风机的叶片为锻铝材质，制作 精良。主风筒内壁衬铜板，以提高通风 机运行的安全性，并提高通风机的性能。 可以说，该通风机是目前国内制作最精 良的通风机。
4.对旋轴流式通风机
对旋轴流式通风机在结构上主要由 两级叶轮及相应电机组成。两叶轮分别 由各自的电动机拖动，转动方向相反， 两级转子扭矩大小相等，方向相反，受 力自动平衡，底座不需紧固。 风机没有导叶片，而后级叶轮担当 着中导叶、动叶片和后导叶的三重功能。 但这只能在理想情况下才能实现。
对旋式通风机叶片流动分析
Qp Na kW 1000
4．效率η 有益功率与轴功率之比值，称为涡轮机效 率。
Qp 1000 N
5．转速 它是指涡轮机轴每分钟的转数。单位为rpm。
通风机性能参数的定义 通风机的全压p：通风机出口入全压p2与入口处 全压p1之差。 通风机的动压pd：是指通风机的出口处的动压 pd2。 通风机的静压pst：是通风机的全压与通风机的 动压之差。即 pst=p-pd 在抽出式通风条件下，通风机静压、矿井负压、 通风机入口全压三者之关系： 风机静压＝矿井负压＝通风机入口处全压
离心式风机培训课件
2.叶轮在主轴上松动
基础定位
消除方法 1.如系个别损坏，应更换个别零件如损坏过半， 应更换叶轮。 2.用小冲子紧住，如仍无效，则需更换铆钉。 3.卸下叶轮后，用铁锤矫正，或将叶轮平放， 压轮盘某侧边缘 停车。待冷却后再开车
先清楚外部影响因素，然后更换密封圈，重新 调整和找正密封圈的位置。
进气管道、阀门或网罩尘土、烟灰和 杂物堵塞。
出气管道破裂，或其管法兰密封不严 密。
密封圈损坏过大，叶轮的叶片磨损。
1. 气体成分改变，气体温度过高， 或气体所含固体杂质减少，使气 体的密度减小。
2. 进气管道破裂，或其管法兰密封 不严密。
1. 压力表失灵，阀门失灵或卡住， 以致不能根据需要对流量和压力 进行调节。
1、测定气体密度，消除密度减小的原因。 2、焊接裂纹，或更换管法兰垫片
1. 修理或更换压力表，修复阀门。 2. 如系需要流量减小，应打开旁路阀门，或
减低转速，如系管道堵塞应进行清扫。
1. 调整管道阻力曲线，减小阻力，改变通风 机工作点。
2. 检修通风机。 3. 提高通风机转速。 4. 调整通风机工作区。
机械振动值mm 0.06
0.1
0.12
0.16
电机振动值mm 0.05
0.085
0.1
0.12
用轴承振动速度有效显示时不超过：5.5mm/s
5）.各轴承油位正常 6）.轴向位移不超过2-4mm
4.紧急/报警动作
仪表报警和跳闸值的设定：
名称
设置
进口调节门限位开关
导叶关闭
风机轴承热电阻温度计 （WZPK-336)
高于75℃ 高于85℃
风机轴承振动极限
高于5.5mm/s 高于9.5mm/s
离心式和轴流式通风机的优缺点
离心式和轴流式通风机的优缺点系统常用的通风机有离心式通风机和轴流式通风机2大类。
最近几年又生产了一种介于离心和轴流风机之问的一种风机(混流式风机)。
(2)离心通风机的分类。
离心通风机按其产生压力的不同，可分为3类：①低压风机：风压<1 000Pa，②中压风机：风压为1 000～3 000Pa③高压风机：风压大于3 000Pa，这种风机用于物料的气力输送系统或阻力大的通风除尘系统离心式通风机的性能参数。
离心式通风机的性能参数主要由风量、风压、功率、效率及转速等。
①风量Q：通风机在单位时间内所输送的气体体积称为风量，其单位是／s或／h。
②风压H：通风机的风压指的是空气在通风机内压力的升高值，它等于风机出口空气全压与进口空气全压之差值(或绝对值之和)，其单位用帕或千帕表示。
全压等于静压加动压。
通风机所产生的风压与风机的叶轮直径、转速、空气密度以及叶轮的叶片型式有关，其关系如下：H=式中：H——风机的压力，Pa；——空气的密度，kg／;——叶轮外缘的圆周速度，m／s；—压力系数，它与叶片型式有关，根据实验，其值在风机效率最高时为：后向式耳==0．4～0．6；轴向式耳=0．6～0．8；前向式再=O．8～1．1。
我们可以根据上式近似估计一台风机的风压。
风机的风压在转速一定时会随进风量改变而变化。
③功率N：空气从风机获得了能量，而风机本身消耗了能量，风机要靠外部供给能量才能运转。
通风机在单位时间内传递给空气的能量称为通风机的有效功率，其单位是瓦或千瓦，可用下式表达：= (W)式中：——风机有效功率，w(kw)；H——风机的风压，Pa；Q一风机产生的风量，m。
／h。
实际上，由于风机运行时轴承内有摩擦损失，空气在风机内有碰撞和流动损失，因此消耗在风机轴上的功率N要大于有效功率N，。
轴功率N与有效功率之间的关系为：N= = (W)式中：——通风机效率。
一般离心式通风机的轴功率随着风量的增加而变大。
④效率：通风机的效率是有效功率与轴功率的比值，用下式表示：= ×100％通风机的效率反映了其工作的经济性。
离心式通风机的基础知识
离心式通风机基础知识离心式通风机的构造如图所示。
它的主要部件是机壳、叶轮、机轴、吸气口、排气口。
此外还有轴承、底座等部件。
通风机的轴通过联轴器或皮带轮与电动机轴相连。
当电动机转动时，风机的叶轮随着转动。
叶轮在旋转时产生离心力将空气从叶轮中甩出，空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中，由于速度慢，压力高，空气便从通风机出口排出流入管道。
当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。
因此，叶轮不断旋转，空气也就在通风机的作用下，在管道中不断流动。
通风机的各部件中，叶轮是最关键性的部件，特别是叶轮上叶片的形式很多，但基本上可分为前向式、径向式和后向式三种。
这三种不同形式的叶片是以叶片出口角β来区分的，所谓叶片出口角就是叶片的出口方向（出口端的切向方向）和叶轮的圆周方向（在叶片出口端的圆周切线方向）之间的夹角。
叶轮形式这三种叶片形式各有特点。
后向式叶片的弯曲度较小，而且符合气体在离心力作用下的运动方向，空气与叶片之间的撞击很小。
因此能量损失和噪音较小，效率较高。
但后向式叶片只能使空气以较低的流速从叶轮甩出，空气所获得的动压较低。
前向式叶片与后向式不同，它的形状与空气在离心力作用下的运动方向完全相反，空气与叶片之间撞击剧烈。
因此能量损失和噪音都较大，故效率就低，但前向式叶片能使空气以较高的流速从叶轮中甩出，从而使空气在风机出口处获得较大的动压。
径向式叶轮的特点介入后向式和前向式之间。
机壳一般呈螺旋形，它的作用是吸集从叶轮中甩出的空气，并通过气流断面的渐扩作用，将空气的动压力转化为静压。
离心式通风机所产生的压力一般小于1500毫米水柱。
压力小于100毫米水柱的称为低压风机，一般用于空气调节系统。
压力小于300毫米水柱的称为中压风机，一般用于通风除尘系统。
压力大于300毫米水柱的称为高压风机，一般用于气力输送系统。
离心通风机根据用途、结构要求等因素，传动方式可设计为：电机直联型（A型）、皮带传动型（B、C、E）和联轴器传动型（D、F型）三种。
轴流风机运行知识
压 头
a′ b′
b a
第行工况变化与
速过程°（定流量运行） ° °
流量
1. 抢风现象
如图4-2-14，轴流风机“S”形区段（驼峰形区段）成为曲线Ⅲ的∞字形区域。 风机如果在∞字形区域运行，便会出现一台轴流式风机的流量很大，而另一台轴 流式风机的流量很小。此时，若开大输送流量小的轴流风机的调节装置或关小输 送大流量轴流风机的调节装置，则原来输送大流量的轴流风机会突然跳到小流量 工作点上运行，而原来输送小流量的轴流风机会突然跳到大流量工作点上运行。 这样两台风机不能稳定的并联运行，就会发生“抢风”现象。在两台风机并联运 行时，为了避免抢风现象的发生，要求风机的工作点不要落在∞字形区。
轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性决定的，同时也受到风道 阻力等系统特性的影响，如图4-2-8-2所示，鞍形曲线M为送风机不同 安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工 况区，这条线也称为失速线。 由图中看出： ①在同一叶片角度下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越 接近于不稳定工况区； ②在管路阻力特性不变的情况下，风机动叶开度越大，风机运行点越接 近不稳定工况区。
运行可靠性差。
在固定的叶片角度下，流量越低，轴功率越大； 在叶片安装角可调情况下，安装角越大，流量越
低，轴功率越大。
性能曲线（图1-1，1-2）
01 图1-1 轴流泵与风机的性能 曲线（叶片固定）
单击此处添加文本具体内容，简明扼要 的阐述您的观点，以便观者准确的理解 您传达的思想。
图1-2 轴流泵与 风机的综合性能 曲线（动叶调节）
图4-2-12 喘振报警装置
报警原理：在正常情况下，皮托管所 测到的气流压力值稳定，但是当风机 进入喘振区工作时，由于气流压力产 生大幅度波动，所以皮托管测到的压 力亦是一个波动的值，皮托管发送的 脉冲压力信号通过压力开关，利用电 接触器发出报警信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章通风动力本章重点和难点1、自然风压的产生、计算、利用和控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。
这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。
由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。
本章将就。
对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。
第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算自然风压和自然通风图4-1-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致Array两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向和冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
图4—1—1 简化矿井通风系统由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
根据自然风压定义，图4—1—1所示系统的自然风压H N 可用下式计算：gdZ gdZ H N ⎰⎰-=532201ρρ 4-1-1 式中 Z —矿井最高点至最低水平间的距离，m ；g —重力加速度，m/s 2；ρ1、ρ2—分别为0-1-2和5-4-3井巷中dZ 段空气密度，kg/m 3。
由于空气密度受多种因素影响，和高度Z 成复杂的函数关系。
因此利用式4-2-1计算自然风压较为困难。
为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替式4—1—1中的ρ1和ρ2，则(4-1-1)可写为：H Zg N m m =-()ρρ12 4-1-2二、 自然风压的影响因素及变化规律自然风压影响因素由式4-1-1可见，自然风压的影响因素可用下式表示：H N =f (ρZ ）=f [ρ(T,P ,R ，φ)Z ] 4-1-3影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而影响空气密度又由温度T 、大气压力P 、气体常数R 和相对湿度φ等因素影响。
1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响H N 的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流和围岩的热交换。
其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
大陆性气候的山区浅井，自然风压大小和方向受地面气温影响较为明显；一年四季，甚至昼夜之间都有明显变化。
由于风流和围岩的热交换作用使机械通风的回风井中一年四季中气温变化不大，而地面进风井中气温则随季节变化，两者综合作用的结果，导致一年中自然风压发生周期性的变化。
图4-1-2曲线1所示为某机械通风浅井自然风压变化规律示意图。
对于深井，其自然风压受围岩热交换影响比浅井显著，一处四季的变化较小，有的可能不会出现负的自然风压，如图4-1-2曲线2所示。
图4—1—22、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。
3、井深。
由式4—1—2可见，当两侧空气柱温差一定时，自然风压和矿井或回路最高和最低点（水平）间的高差Z成正比。
4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。
因为矿井主要通风机工作决定了主风流的方向，加之风流和围岩的热交换，使冬季回风井气温高于进风井，在进风井周围形成了冷却带以后，即使风机停转或通风系统改变，这两个井筒之间在一定时期内仍有一定的气温差，从而仍有一定的自然风压起作用。
有时甚至会干扰通风系统改变后的正常通风工作，这在建井时期表现尤其明显。
如淮南潘一矿及浙江长广一号井在建井期间改变通风系统时都曾遇到这个问题。
三、自然风压的控制和利用自然风压既是矿井通风的动力，也可能是事故的肇因。
因此，研究自然风压的控制和利用具有重要意义。
1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和当地气候特点，使在全年大部分时间内自然风压作用的方向和机械通风风压的方向一致，以便利用自然风压。
例如，在山区要尽量增大进、回风井井口的高差；进风井井口布置在背阳处等。
2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主要通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。
例如在冬季自然风压帮助机械通风时，可采用减小叶片角度或转速方法降低机械风压。
3、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。
图4-1-3a是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。
该矿为抽出式通风，风机型号为BY-2-№28，冬季AB平硐和BD立井进风，Q AB=2000m3/min，夏季平硐自然风压作用方向和主要通风机相反，平硐风流反向，出风量Q‘=300m3/min，反向风流把平硐某处涌出的瓦斯带至硐口的给煤机附近，因电火花引起瓦斯爆炸。
下面就此例分析平硐AB风流反向的条件及其预防措施。
如图4-1-3b所示，对出风井来说夏季存在两个系统自然风压。
图4—1—3 自然风压使风流反向示意图ABB ’CEFA 系统的自然风压为 H Zg NA CB AF =-()'ρρDBB ’CED 系统的自然风压为 H Zg ND CB BE =-()'ρρ式中 ρCB’、、ρAF 和ρBE 分别为CB’、AF 和BE 空气柱的平均密度，kg/m 3.自然风压和主要通风机作用方向相反，相当于在平硐口A 和进风立井口D 各安装一台抽风机（向外）。
设AB 风流停滞，对回路ABDEFA 和ABB’CEFA 可分别列出压力平衡方程：22Q R H H Q R H H C NA S D ND NA =-=- 4-1-6式中 H S —风机静压，Pa ；Q —DBB’C 风路风量，m 3/S;R D 、R C —分别为DB 和BB’C 分支风阻，N ·S 2/m 8。
方程组4-1-6中两式相除，得H H H H R R NA ND S NA D C--= 4-1-7 此即AB 段风流停滞条件式。
当上式变为 H H H H R R NA ND S NA D C--> 4-1-8 则AB 段风流反向。
根据式4-1-8，可采用下列措施防止AB 段风流反向：（1）加大R D ；（2）增大H S ；（3）在A 点安装风机向巷道压风。
为了防止风流反向，必须做好调查研究和现场实测工作，掌握矿井通风系统和各回路的自然风压和风阻，以便在适当的时候采取相应的措施。
4、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井和风井贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路，形成自然风压，解决局部地区通风问题。
5、利用自然风压做好非常时期通风。
一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。
这在矿井制定事故预防和处理计划时应予以考虑。
第二节通风机的类型及构造矿井通风的主要动力是通风机。
通风机是矿井的“肺脏”。
其日夜不停地运转，加之其功率大，因此其能耗很大。
据统计，全国部属煤矿主要通机平均电耗约占矿井电耗的16%。
所以合理地选择和使用通风机，不仅关系到矿井的安全生产和职工的身体健康，而且对矿井的主要技术经济指标也有一定影响。
矿用通风机按其服务范围可分为三种：1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）；2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主要通风机通风，以保证该分支风量；3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。
按通风机的构造和工作原理可分为离心式通风机和轴流式通风机两种。
一、离心式通风机的构造和工作原理风机构造。
离心式通风机一般由进风口、工作轮（叶轮）、螺形机壳和前导器等部分组成。
图4-2-1是G4-73-11型离心式通风机的构造。
工作轮是对空气做功的部件，由呈双曲线型的前盘、呈平板状的后盘和夹在两者之间的轮毂以及固定在轮毂上的叶片组成。
风流沿叶片间流道流动，在流道出口处，风流相对速度W2的方向和圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以β2表示。
根据出口构造角β2的大小，离心式通风机可分为前倾式（β2>90º)、径向式（β2=90º)和后倾式（β2<90º)三种，如图4-2-2。
β2不同，通风机的性能也不同。
矿用离心式通风机多为后倾式。
图4-2-1 离心式通风机图4-2-2 叶片出口构造角和风流速度图进风口有单吸和双吸两种。
在相同的条件下双吸风机叶（动）轮宽度是单吸风机的两倍。
在进风口和叶（动）轮之间装有前导器（有些通风机无前导器），使进入叶（动）轮的气流发生预旋绕，以达到调节性能之目的。
工作原理。
当电机通过传动装置带动叶轮旋转时，叶片流道间的空气随叶片旋转而旋转，获得离心力。
经叶端被抛出叶轮，进入机壳。
在机壳内速度逐渐减小，压力升高，然后经扩散器排出。
和此同时，在叶片入口（叶根）形成较低的压力（低于进风口压力），于是，进风口的风流便在此压差的作用下流入叶道，自叶根流入，在叶端流出，如此源源不断，形成连续的流动。
常用型号。
目前我国煤矿使用的离心式通风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。
这些品种通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。
型号参数的含义举例说明如下：G 4— 73 — 1 1 № 25 D代表通风机的用途，K 表示 表示传动方式 矿用通风机，G 代表鼓风机 通风机叶轮直径（25dm) 表示通风机在最高效率点时全压系数10倍化整 设计序号(1表示第一次设计） 表示通风机比转速(n s )化整 表示进风口数,1为单吸,0为双吸 说明：（1）比转数n s 是反映通风机Q 、H 和n 等之间关系的综合特性参数。
n n S Q H =1234//()ρ。
式中Q 、H 分别表示全压效率最高时的流量和压力。
相似通风机的比转数相同。
（2）离心式通风机的传动方式有六种：A 表示无轴承电机直联传动；B 表示悬臂支承皮带轮在中间；C 表示悬臂支承皮带轮在轴承外侧；D 表示悬臂支承联轴器传动；E 表示双支承皮带轮在外侧；F 表示双支承联轴器传动。
二、轴流式通风机的构造和工作原理如图4-2-3，轴流式通风机主要由进风口、叶轮、整流器、风筒、扩散（芯筒）器和传动部件等部分组成。
图4-2-3 轴流式通风机进风口是由集流器和疏流罩构成断面逐渐缩小的进风通道，使进入叶轮的风流均匀，以减小阻力，提高效率。