通风机的工作特性曲线

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2020/2/25矿井通风学3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2020/2/25矿井通风学4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。2020/2/25矿井通风学5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+Hv221ccvvH6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。，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。—功率因数1000QHNtt1000QHNsstrmUIN1000cos3cos7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。NNttNNss2020/2/25矿井通风学8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。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）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通入通风机的个体输入功率特性曲线。η通全（η通静）通风机的个体全压（静压）效率特性曲线。1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入h通全通静hηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3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1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入ηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3h通全通静h（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1、风压特性曲线2、输入功率特性曲线。3、效率特性曲线离心式通风机轴流式通风机1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入ηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3h通全通静h1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入h通全通静hηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3N/KWh/KPaDB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。离心式通风机轴流式通风机1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入ηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3h通全通静h1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入h通全通静hηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3N/KWh/KPaDB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”。离心式通风机轴流式通风机1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入ηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3h通全通静h1.21.62.02.42.83.23.60100200300020406080400N通入h通全通静hηη通全通静N/KW通入h/KPa通η/%50100150Q/m/s通3N/KWh/KPaDB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。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。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。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R1=0.56Ns2/m8，R2=0.14Ns2/m8，R3=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？2020/2/25矿井通风学32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。2020/2/25矿井通风学33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→，→动轮外缘速度常数一ttHuH22常数二ssHuH22常数HuH22602Dnu2020/2/25矿井通风学34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→动轮外缘速度602Dnu常数QuDQ2242020/2/25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③功率系数由→动轮外缘速度602Dnu1000HQN常数NQHuDN322410002020/2/25矿井通风学36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三个参数、、都不含因次，因此叫做无因次系数。QHN2020/2/25矿井通风学37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-、-和η-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QHNQQ2020/2/25矿井通风学38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→2020/2/25矿井通风学394.3通风机的工作特性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FBCDZ系列对旋式通风机的类型曲线2020/2/25矿井通风学40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。2020/2/25矿井通风学41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得602DnuHnDH2200274.0QnDQ304108.0NnDN35710127.12020/2/25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得→602DnuHnDH2200274.0221221212222221212112100274.000274.0nnDDHnDHnDHH2020/2/25矿井通风学43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得→602DnuQnDQ304108.0QQDnQDnQDDnn121311232212312004108004108..2020/2/25矿井通风学44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得→602DnuNnDN35710127.132152121232522713151172110127.110127.1nnDDNnDNnDNN2020/2/25矿井通风学45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风压换算风量换算功率换算效率换算η1=η2DDnn121212DDnn121212212121nnDDDDnn121212HHDDnn1212122122HH1212HHnn12122HHDD12122QQDDnn1212312QQ122121nnQQ32121DDQQ3215212121nnDDNN2121NN32121nnNN52121DDNN2020/2/25矿井通风学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→2020/2/25矿井通风学47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→谢谢！