多级站通风系统机站风量的优化.pdf

年第 期 工业安全与防 尘 ∀ 一 嚼绷 多级机站通风系统机站风量的优化 徐勇 茸沙坪铅锌矿∃ 在进行多级机站通凤网络解算时要选择 各级机站的风量 。 机站风量的优化选择对降 低 懊个 通风系统装机容量和电能消耗 , 提供 较优的通 风系统 设计 , 具有不容忽视的 影 响 。 笔者在 进行本矿通 风系统设计中对此 问 题 进行了探索 , 希望得到同行专家的指正 、 机站风 录优化模 型的建介 优 化的原则及因素 几站 风量优化的原则是在安全可靠 、 满 足尘产需要的前提下最经济 。 机站风量优化 的考虑因素 乡 卜下各作业 区的需风量 , 机站 方式 , 机站的约束条件 , 风机类型 , 轴功率 ‘ 运转费用∃ 、 工程投资 , 维护和折旧费用 资 李 。 ∋ 相 当机站模型 的建 立 为了便千优化计算 , 必须 建 立 一, 个简化 模 型 。 我们用相当机站分路的方 法建立模 型 , 按进 风 、 排凤分两部分建立相当机站 。 即将作业区用 进风相当机站与主 进风或大气 隔开 , 用 回风相 当机站将回风区与主 回风井 隔开 , 为了使简化模型 的相当机站具有与设 计方案机站等价 , 在网络解算时 , 必须将原 设计的机站 分路的局部阻力系数加到 机站分 路 阻力系数上去 。 ∀ 因素分析及模型的形式 ∃井下各作业区的需风量 根据矿 山井下作业方式和条件 , 对井下各作业区 的 采 矿场 、 掘进作业面及其他作业点 , 按满足排 尘排毒等各种需要的最小需风量 , 计算各作 业点的需风 量 。 各需 风点风量 的总和 就是该 作业区的需 风量 , 并得出 由某进风相 当 机站或回风 相 当机站担负的某作业 区的需 风 量 由某儿 个相当机站共 同担负的某作业 区风量时的栩当机站号和担负 的风量 由 某儿个相 当机站共 同担 负的某几个作业 区风 母 时的相 当机站 一号和 担负 的风量 。 ∀ ∃机站方式 机站 方式可分为密闭 式机 站和 动压式机站两种 , 密 闭式 机站较为 简单 , 风 机全压做功 ‘只需减去一个机 站阻 力∃ , 机站阻力仅与机站的构造有关 , 机站 构造已确定 的 , 仅与风量有关 动压 式 机站 朴压不做功 , 机站效率较低 , 其阻力损失不 但与机站的构造有关 , 而且与机站风量 和需 耍克服的风阻有关 。 在 机 站构造 确定之 后 , 机站局阻∀损失 ∃是机站风量和需克服 的阻力的 函数 。 机站的阻力的处理 , 一是直 接加进分路阻力中去 , 二是在网孔平衡迭 代 计算 中加入机站阻力计算部分 。 ∀ ∃机站约束条件 。 机站的约束条件 主要是针对进风端的动压式机站而言的 , 它 体现在装机分路对风机尺寸和噪音的限制 ‘ 对于可以扩帮的装机巷道 , 一般 不存在风机 尺寸限制间题 。 噪音的限制主要体现在风机 的类型 、 颧定转速 、 装机功率上 。 在机站风 量允许改变的情况下 , 通 过控制机站风量可 以控制风压 , 选择合适的风机 。 根据可选择 的风机确定该机站的最大进风童 ∀ ∋ ∃风机类型 。 在机站确定之后 , 风 机型号的选择 , 主要考虑安全可靠 、 高效节 “ 能和低噪音 即选择适合于多级机站通 风方 式的高效无驼峰低噪音节能风 机 。 目前国内 主要有 系列 、 ∗系列 、 系列等 可供 选择 从性能上 看 , 应 优 先选择系 列 风机 ∃ 。 在优化机站 风量时 , 可 参与计 算 。 目标函教的确定 在满足如上约束条件的前提下 , 经济合 理 的设计就是要使系统运转 、 维护 、 投资 、 折旧等各种费用综合经济效益最佳 。 维护和 折旧费用 主要在风机的选型方面考虑 , 在机 站确定之后 , 主要考虑的是风机的价格 , 这 也 是属 于机站选机优化的内容 根据以上 的分 析 , 目标函数可以从运转费用最低来建立 即系统总消耗功率最小 , 从 而可以得出优化 目标函数 。 , 卜− ./∃二 万 0 / 1 2∋‘−∃ 3二 式中 / 0 第3号机站的风量 4 第3号机站的风压 4 .口∃总轴功率4 ” 机站个数 分母项中的机站风机效率月可按 常数处 理 , 5为重力加速度 , 分母项为常 数 , 故 可 将目标函数简化为./∃6 万 , 二 。 36 − 7甘 二 、 优化关系式 中系数的确定 网 络初步风盆的确定 为较合理地确定相当机站的初拟风量 , 可采用作业区定流法 , 即将与作业 区连接的 进风系统与回风系统的分路按通风要求作为 定流风路 , 设计的装机站的分路的阻力系数 必须加上机站阻力系数 , 亦可在网孔平衡迭 代计算中加上机站阻力 除定流线以外 , 其 他所有分路 均作为自由分路处理 通过最小 树圈网和平衡迭代计算 , 即可得出网路的优 化风量 。 ∋ 相 当机站相当风阻的确定 依据求出的相 当机站风量 , 将相当机站 分路作为装机站分路 , 定流分路 的选择按设 计方案不变 , 重新进行最小树圈网和平衡迭 代计算 , 得出相当机站的风压 , 此 风压 为克 服 相 当机站的阻力所要求 , 从 而 也得出了相 当机站的相当阻力系数 。 ∀ 风优化 将几 个 目标函数偏导方程分成 − 。组, 分 别对某一个组内的相当机站风量解联 立方 程 因其组内风量变化不 影响其他组机站 风 量 的变化 , 故对该组内相当机站风量求偏导 方程时 , 其他非组 内相当机站的偏导方程等 于零 , 由此可得出该组内相当机站风量的联 立 方程 通 过解每个组的联立方程 , 即可求出矿 井各机站初步优化风量 根据计算的初步优化风量 , 对 照有风量 限制的机站 , 如果优化后的风量小于 限制风 量 , 那 么机站风量取优化值 , 如果大 于 限制 风量 , 机站风量取限制风量 作为固定风量 重新对该组 内的其他机站进行优化 , 其约束 风量 , 由原风量减去已固定风 量 的 机 站 风 量 。 在优化计算时 , 采用边优化边 校正的方 法 , 直到满足全部约束条件 。 这样不断重复 优化校正 , 计算完毕即得出第二步优化 结 果 。 机站相当风阻的阻 力系 数的验算与 进一步优 化 前面的优化是在8 值一定条件下 的优 化 , 而8 的取值是一个带有近似性质的转 换值 。 优化后的结果使机站初定风量肯定有 变化 改变了机站风量值 , 网孔中各分路的 风量值均有变化 , 该机站网孔的风压也 一定 改变 。 为了求出较准确的优 化 结果 , 需 对 8 值校正 方法是将前面优化得出 的相当 机站风量再次代入网络解算程序 , 重新初拟 风量和平衡迭代计算 , 得出新的一组相当机 下转第 2 页∃ 9 主业安全与防尘 年第期 临界事件技术简介 付井兴 承德钢铁厂∃ 为了在事故发生前辨识处于临界状态下 的人的不安全行为及物的不安全状态 , 并及 时整改 , 第二次世界大战期间 出现了临界事 件技术 , 人们 应用它来分析军用 飞机事故 , 找出事故发生的原 因 。 随着安全管理技术的 发展 , 临界事件技术已越来越得到广泛 的应 用 。 临界事件技术包括两个步骤 发现人的 不安全行为及物的不安全状态 , 制定相应的 措施进行整 改 。 方法是选择一个小组 , 该小 组的人应能注意到隐患的严重程度 , 让他们 回忆工作中出现 的人的不安全行为及物的不 安全状态 , 然后按照在这种条件下可能发生 事故的危险程度 , 以及人们在这种环境下 的 暴露形式及暴露时间等等因素迸行分级管理 并进行整改 整改包括两个方面 对发现 的不安全行为及 不安全状态进行整 改 发 动职工提合理化建议 , 采取有效办法消除产 生不安全行为及不安全状态的根源 。 临界事件技术的优点是能够彻底地改 进 事故控制管理 办法 通过它 , 能够了解安全 操作的可靠性 , 及时消除生产过程中的事故 隐患 , 防患于未然 值得注意的是 , 该项技 术并不是利用一次就能解决根本问题 , 而是 需根据人一机一环境系统的变化多 次 实际 运 用 , 直到能够真正起到控制 事 故 发生 的作 用 。 特伦特博士曾公开倡导临界事件技术的 管理办法 , 在他的把定量概念应用到安全 管理中去一书中 , 总结了临界事件技术的 优点 , 即 ∀ ∃可 以在以事实为根据的基础上找 出引起事故发生的人的不安全行为及物的不 安全状态 ∀ ∃不但能找出伤亡事故发生 的 原 因 , 而且还能找出险肇事故发生 的原因 ∀ ∃可以为事故发生 的可能性的分析 提供一个有效的办法 ∀ 一 ∋ ∃可 以识辨隐患 ∀ ∗ ∃可以预 防同类事故的发生 。 ∀收稿日期 。。,一−一。∃ ∀上接第∋ ∋ 页∃ 站风压 , 计算出. ‘ 值 。 如果未 达到计算 精 度 , 那么按优化方法重新优化 , 、 将优化结果 代入 网孔平衡 , 迭代计算 , 重新求出. “ , 直 到计算精度达到 要求 , 优化过程结束 。 ∗ 实 际装机风路的风量 从优化后 的 网络数据中查 出实际装机 分 路的 风量 , 此风 量 即为优化后的 风 量 。 然 后 , 将此优化后 的 机站风量 和网络中各分路 的风量转入下一步计算 中去 进行 优化选 机等 工作 。 三 、 结语 此 方法是一个比较简单而可行的方法 , 可 以通过计算机编程解算出来 , 考虑 到需多 次形成树 、 圈网初拟风量和平衡迭代 计算及 优化计算 , 解算时间较长 , 可 以采用顺序文 件建立各阶段结果的数据库 , 分 段进行计 算 。 ∀收 搞/0期 1− 一−∗一∃