矿井通风机改造.doc

矿井通风机改造
毕业设计指导书
机电通风教研室
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2100 Pa。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。
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
3.1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
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
—通风设备的漏风系数,因为矿井内有提升设备,所以=1.15
1.2通风机必须产生的风压
所需风压
1.3确定叶轮的外圆圆周速度
式中 ——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
1.4确定叶轮直径
式中 ——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
取与叶轮直径最接近的为标准,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。
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
2)确定网路无因次特性曲线方程
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。
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(、、)。
1.7通风机转速的计算
1)不同时期的叶轮外圆速度
2)不同时期的转速计算
3)通风机转速的测定
根据值,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,
若该值<0.9(为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和,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,用闸门节流法将通风机风量调至
查得:、
将无因次的全压系数换算为有因次全压值,则
1.9电动机的选型
1)通风机轴功率的计算
2)电动机输出功率的计算
3)电动机的计算功率
4)电动机的选型
根据确定配用电动机(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
1.11吨煤通风电耗
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。
2.1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,则通风机必须产生的风量为
—通风设备的漏风系数,因为矿井内有提升设备.所以=1.15
2.2通风机必须产生的风压
所需风压
2.3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
(2)确定网络无因次特性曲线方程
通风机的功况点: H、 η、 Q
2.5通风机的转速计算
(1)叶轮外圆速度
(2)不同时期转速计算
2.6电动机的选型
通风机轴功率的计算
电动机轴输出功率的计算
电动机的计算功率
根据和确定电动机为 。
2.7通风机年平均耗电量的计算
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=1.15。根据公式((F—2—1)有
2.通风机必须产生的风压
(1)矿井所需要的最大风压为
(2)矿井所需要的最小风压为
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
通风困难时期
3.预选通风机
根据,和,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=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