通风机的工作特性曲线

1、风压特性曲线 2、输入功率特性曲线。 3、效率特性曲线
h通 /KPa
N通入 /KW
离心式通风机
N通入
400
300 200 100 0
3.6
h通全
3.2 2.8 2.4 2.0
η h通静
η 通全
通静
80 60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q 通 / m3 /s
η/%
h通 /KPa
N通入 /KW
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矿井通风学
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (2)无因次系数
4-72-11型离 心式通风机的 类型曲线→
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矿井通风学
38
4 .43.3通.4通风风机机的无因工次作系数特与性类型特性曲线
1．无因次系数 (2)无因次系数
FBCDZ系列对旋式通风机的类型曲线
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线
1．无因次系数
(2)无因次系数
③功率系数
由 N HQ →
1000
1000N
4
D2u23
HQ
N
常数
动轮外缘速度
u2
Dn
60
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矿井通风学
35
4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (2)无因次系数
任务三：解算通风机的工况点
某矿使用2K60-1№18轴流 式通风机做抽出式通风， 通风机的个体特性曲线如 右图所示，若矿井的总风 阻R2R=01=.104.5N6sN2/sm2/8m，8 ， R 3=1.5Ns2/m8分别求解工 况点，通风机的风量、静 压、效率和输入功率各为 多少？通风机运转是否经 济，可靠？
h通 /KPa
N通入 /KW
离心式通风机
N通入
400
300 200 100 0
3.6
h通全
3.2 2.8 2.4 2.0
η h通静
η 通全
通静
80 60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q 通 / m3 /s
η/%
h通 /KPa
N通入 /KW
轴流式通风机
N通入
400
300
200
100
0
h通全
3.6
h通 /KPa
N通入 /KW
N通入
400
300 200 100 0
3.6
h通全
3.2 2.8 2.4 2.0
η h通静
η 通全
通静
80 60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q 通 / m3 /s
η/%
（2）个体效率曲线一般用等效率曲线代替
任务二：分析轴流式通风机和离心 式通风机的特性曲线的特点
三个参数 Q 、 H 、 N 都不含因次，因
此叫做无因次系数。
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4.3.4通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (2)无因次系数
H - Q 、N - Q 和η- Q 曲线，此曲线即为
该类型通风机的类型特性曲线，亦叫通风机
的无因次特性曲线或抽象特性曲线
注意：
抽出式通风利用个体静压特性曲线。 压入式通风利用个体全压特性曲线。
4.3.4通风机合理的工作范围
轴流式通风机
所以通风机的工作风压不应大于最大风压 的0.9倍，即工作点应在B点以下。为了经济， 主通风机的效率不应低于0.6，即工作点应在 C点以上。BC段就是通风机合理的工作范围。 对于图4-16，其合理工作范围为图中阴影部 分。
D2 n2
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矿井通风学
43
4.3.6通风机比例定律与通用特性曲线
1．通风机比例定律
由同类型风机无因次系数相等及
u2
Dn
60
得
N 1.127 107 D5n3N
→ N1
N2
1.127 107 1D15n13 N1 1.127 107 2D25n23 N2
1 2
D1 D2
5
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矿井通风学
8
4.3.2通风机的个体特性曲线
什么是通风机的个体特性曲线 ？
通风机在一定的转速下，对应于一定的风 量，就有一定的风压、功率和效率，如果 调节通风机的风量，其它三者也随之发生 改变。表示通风机的风压、功率和效率随 风量变化而变化的关系曲线，称为通风机 的个体特性曲线。
1 2
D1 D2
2
n1 n2
2
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矿井通风学
42
4.3.5通风机比例定律与通用特性曲线
1．通风机比例定律
由同类型风机无因次系数相等及
u2
Dn
60
得
Q 0.04108 D3nQ
→
Q1 Q2
0.04108D13n1 0.04108 D2 3n2
Q1 Q2
3
D1
n1
风压换算
H1
1
2
2
D1
n1
H2 2 D2 n2
H1 1 H2 2
2
H1
n1
H2 n2
2
H1
D1
H2 D2
风量换算
3
Q1
D1
n1
Q2 D2 n2
Q1 Q2
Q1 n1 Q2 n2
Q1 Q2
D1 D2
3
功率换算 效率换算
N1 N2
1 2
D1 D2
5
n1 n2
n1 n2
3
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4.3.6通风机比例定律与通用特性曲线
1．通风机比例定律 两台相似通风机H、Q和N的换算
换算 条件
换算参数
D1 D2 n1 n2 1 2
D1 D2 n1 n2 1 2
D1 D2 n1 n2 1 2
D1 D2 n1 n2 1 2
获得的能量。
通风机的全压 Ht=Ptc- Pti
通风机风压有全压Ht、静压Hs和动压Hv之分，
单位为Pa。 Ht=Hs+Hv
Hv
1 2
c vc2
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4.3.1通风机工作参数
3．通风机的功率N
通风机的功率分为输出功率（又称空气功率）
是指通风机单位时间内对空气所做的功。
轴流式通风机
N通入
400
300
200
100
0
h通全
3.6
DB
3.2 2.8
h η 通静
通全
2.4
80
2.0
η通静
60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q通 / m3 /s
η/% h /KPa
N /KW
结论一：
1、离心式通风机的风压特性曲线比较平缓， 当风量变化时，风压变化不太大；轴流式 通风机的风压特性曲线较陡，并有一个 “马鞍形”的“驼峰”区，当风量变化时， 风压变化较大。
矿井通风学
3
4.3.1通风机工作参数 1．通风机风量Q 是指单位时间内通过通风机入风口空气的体
积（无特殊说明时均指在标准状态下）。 单位为m3/s、m3/min或m3/h。
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矿井通风学
4
4.3.1通风机工作参数
2．通风机风压 H
通风机的风压是单位体积空气通过通风机所
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (2)无因次系数 根据通风机类型特性曲线和通风机直径、转
速，可算得通风机工作特性曲线。
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4.3.5通风机比例定律与通用特性曲线
1．通风机比例定律
由同类型风机无因次系数相等及
DB
3.2 2.8
h η 通静
通全
2.4
80
2.0
η通静
60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q通 / m3 /s
η/% h /KPa
N /KW
结论三：
当风量逐渐增加时，效率也逐渐增大，当 增大到最大值后便逐渐下降。
4.3.3 通风机的工作点（即工况点）
当以同样的比例把矿井总风阻特性曲线绘 制于通风机个体特性曲线图中时，则风阻 曲线与风压曲线交于A点，此点就是通风机 的工作点（也叫工况点）。产生的风量、 风压、输入功率和效率，称为通风机的工 况参数。
u2
Dn
60
得
H 0.00274 D2n2H
Q 0.04108 D3nQ
N 1.127 107 D5n3N
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矿井通风学
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4.3.5通风机比例定律与通用特性曲线
1．通风机比例定律
由同类型风机无因次系数相等及
u2
Dn
60
得
H 0.00274 D2n2H
→
H1 H2
0.002741D12n12 H1 0.002742 D2 2n22 H 2
， H t
u
2 2
Ht
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常数一
Hs
u
2 2
Hs
常数二
→
H
u
2 2
H
常数
动轮外缘速度
u2
Dn
60
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矿井通风学
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线
1．无因次系数
(2)无因次系数
②流量系数 由几何相似和运动相似可得→
Q Q 常数
4
D2u2
动轮外缘速度
u2
Dn
60
Nt
HtQ ，
1000
Ns
HsQ 1000
和输入功率（又称轴功率）通风机旋转轴从
电动机得到的功率。
N
3UI cos 1000
m tr
cos —功率因数
6
4.3.1通风机工作参数
4．通风机的效率
是指通风机的输出功率与输入功率之比。
t
Nt N
s
Ns N
7
4.3.1通风机工作参数 5．转速 通风机单位时间内的转数称为转速。 单位为r/min。
DB
3.2 2.8
h η 通静
通全
2.4
80
2.0
η通静
60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q通 / m3 /s
η/% h /KPa
N /KW
结论二
2、离心式通风机当风量增加时，功率也随 之增大，轴流式通风机在B点的右下侧功率 是随着风量的增加而减小，
启动通风机时应注意的事项
启动离心式通风机时，为了避免因启动负 荷过大而烧毁电动机，应先关闭闸门然后 待通风机达到正常工作转速后再逐渐打开， 叫“闭启动”。 启动轴流式应先全敞开或半敞开闸门，待 运转稳定后再逐渐关闭闸门至其合适位置， 以防止启动时电流过大，引起电动机过负 荷，叫“开启动”。
η 通全
80
η通静
60
40
20
50
100
150
Q 通 / m3 /s
η/%
任务一：识别通风机的个体特性曲线
1、离心式通风机的个体特性曲线 2、62A14-11NO24型号通风机不同的叶片
安装角的个体特性曲线。 2、BDNO28型号通风机不同的叶片安装角
的个体特性曲线。
离 心 式 通 风 机
（1）轴流式通风机的个体特性曲线
h通全（h通静）通风 机的个体全压（静
压）特性曲线。
N通入 /KW
400 300 200 100
N通入通风机的个体
0
输入功率特性曲线 。
h通 /KPa
η通全（η通静）通风
3.6
机的个体全压（静
3.2
压）效率特性曲线。
2.8 2.4
2.0
1.6
1.2
0
N通入
h通全 h通静
h通 /KPa
N通入 /KW
离心式通风机
N通入
400
300 200 100 0
3.6
h通全
3.2 2.8 2.4 2.0
η h通静
η 通全
通静
80 60
1.6
40
1.2
20
0
50
100
150
Q 通 / m3 /s
η/%
h通 /KPa
N通入 /KW
轴流式通风机
N通入
400
300
200
100
0
h通全
3.6
回顾上节内容
1、矿井的通风动力有哪两种？ 2、通风机按其服务范围分为哪三种？ 3、通风机按照构造和原理分为哪两种？ 4、如何衡量通风机工作性能的好坏？ 通风机的风量、风压、功率、效率等
通风机的工作（个体） 特性曲线
4.3.1通风机工作参数
是指通风机的
风压H
风量Q
功率N
效率
转速n等
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (1)通风机的相似条件 必要条件是结构上几何相似； 充分条件是风流的运动相似和动力相似。 同类型通风机，它们符合通风机相似的必要
和充分条件。
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矿井通风学
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4.3.5通风机无因次系数与类型特性曲线 1．无因次系数 (2)无因次系数 ①压力系数 由动力相似条件可推得→
2.通风机合理的工作范围
离心式通风机
稳定的工作范围较宽，因此，工况点的合理范 围应该是运行效率高于60%区域。
另外，主要通风机的工况点合理与否，应使用 实测的通风机装置特性曲线更为合理，因厂方提供 的通风机特性曲线一是未考虑上扩散器，二是通风 机运行一段时间后其特性曲线一般要发生变化。 《规程》规定，新安装的主要通风机投入使用前， 必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每 5年至少进行1次性能测定。
3
N1 1 N2 2
N1 N2
n1 n2
3
η1=η2
N1 N2
D1 D2
5
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矿井通风学
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4.3.6通风机比例定律与通用特性曲线
2．通用特性曲线
把一个类型通风机的性能参数，如压力H、风
量Q、转速n、动轮外缘直径D和效率η等相互
关系画在同一个坐标图上，这种曲线叫做通
风机的通用特性曲线。
见图
→
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46
4.3.6通风机比例定律与通用特性曲线
2．通用特性曲线
把一个类型通风机的性能参数，如压力H、风
量Q、转速n、动轮外缘直径D和效率η等相互
关系画在同一个坐标图上，这种曲线叫做通
风机的通用特性曲线。
见图
→
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