通风机性能曲线与管网阻力曲线的关系.pdf

通风机性能曲线与管网阻力曲线的关系 沈 阳鼓风机厂詹 国凡 阐述 了通风机性能 曲线 与管 闷个 且力曲线的 匹配黄 系。举例说明 了通风机 性 能 曲线与管 同阻力曲线 匹配 关 系的重要 意 义。提 出 了设计通 风机 与管同 阻力有 *的原则 ，以 殪根据 管 网阻力 系数 选择 通风机 的基本准 奠 IJ 。 主题词 通 风机性能 通风机是国民经济各部门不可缺少的通 风换气设备，尤其是火电站及矿井对通风机 的要求就更加严格 。对大 型 I火电站及大型矿 井，通风机 的地 位就更加重要 ， 因为大型号 通风 机耗 电量 很大，所配 电机从 几百千瓦 到 数千千瓦 ，而 且通风机连续 长时间运转，所 以对于通风机从前期蓟后期的许 多 工 作 点 工作过程 硅 I I 线 的效率的 高．f 氐，就是 一个 很值得深入研究的带有巨大经辨价值的大擐 题 。 对 于管 网阻力不 变的通风系统 ，应该 准 确计算管网阻力系数，然后以此 系 数 为 依 据，从各种不 同的现有通风机中，选择合适 的种类和型号，在满足通风系统要求的通风 压力和流量的前 提下，能够获得尽可能高的 通风机 工作效率 ，以便谜 刊较高 的 节 能 效 果 。 对于管网阻力变化 的通风系统，例如 矿 r 开采前期， 中期 、后 期，其 阻力系数是 逐 渐变化 的，越到后 期阻力 系统 K值 越大。如 何准确计算 前期 ，中期 ，后期 的阻力系 数就 更为重要。全面 考虑 通风 系统 的综 合效率就 更 噬慎重 ，否 则不 但不能 高效节 能，而且有 裉大可能 出现要想增加风量而实 际上 述 不 到，并且很可能导致 通风机进入喘振状态工 ，损环转子或整台通风机，射起事故。 通 风机 总是 要与 管网联合工作 的， 气体 一 2 d 一 在 通风机 中获得外功 时，其压 力与流量 之间 的关系是按通风机的性能曲线变化的。然而 当气体通过管网时，其压力与流量之间的关 系又要遵循管网的性能 曲线变化。所以通风 机和 管网联合工作时 ，必 须遵 守如下 的约束 关 系 1 ． 通风机与不漏气管网的气体流量要 完 垒相 等。 2 ． 通风机所产生 的全压的一部分 即静 压用于克服管 网 中的总 阻力 P， 丽 另一 部 分用于克 服 出口动压 损失 。 图 l给出了通风机压力与管网阻力之间 的关系 要满足上述 l 、 2要求，整个装置 包括 通风机与管 网，只能在 通风机压力 曲线 P Q与管 网性 能曲线 R的空 点 A上 运行 。 在 A点，两 者的流量 Q 相等， 静压 力 与阻力 P 也相等，A点称为 工 况 点。 根据 1、 2要求，工况点是 由通风机压力曲 线与管网性能曲线的交点来决定的。当管网 性能曲线改变 时，工况点 也随之改变，若 通 风 机的压 力 曲线不改 变，工况 点就沿着压 力 曲线移动；反之若通风机压力曲线改变，而 管网性糍曲线不变，则工况点就应沿霄网性 能 曲线移 动。 下面举例说明通风机性能 曲线与管网阻 力曲线的匹配关系。现以 2 K5 6 №1 8矿井轴 流通风机在n ] O 0 0 r ／ m n 情况下的 性 能 曲 维普资讯 线和 2 R 6 0 №J 8矿 井轴 流 通 风 机 在 】 0 0 0 r ／ m t l ，z 一z 7情 况下的 性 能 曲 图 1 通风 “ l 压力与管嘲阻力 戊 系 衰l 线， “及 假设某矿井 爱汁的符网阻力系数前 翅K 0 ． 5 ] ， 后期Ⅱ O ． 9 4 ，来舟析 通风 性能曲线与管髓丑力曲线之间的匹配关系。 取一组 流量 计算 K 和K 对 应 均 压 力 P⋯ 和P⋯ ，见 表 1。 把两 组数 辑分别 画在 2 K 6 №】 8矿井轴 流通风机n J O O D r ／ mi n 的 性能曲线 图 2 上和 2 1 i 6 0 №1 8矿井 轴流 通风 机 1 1 1 O 0 0 r ／ mi 】 ，Z- z 一 7的性能 曲线 图 3上 。 由于两个风祝 的 性能 曲线是不 同的， 虽 然管冈 阻力 系数 } 日 同，且对应 简 期、中期、 后期 的流量是相 同的，但 前期、 中期 ．后期 所对应 的压 力是不 同的，尤 其是 列应 的效率 却 有着 明 显的差别。 以前期和后期的溉量为准，分别在两种 固 2 图 3 2 S 一 一 ． ≥ 一{ ‘ 维普资讯 性 能 |啦线上找 出前蜩工况点剥后 期工况 。 并 以前 期和后期 对应 流量的平均值 作为 中期 所对应 的流 量， 以前 淘和后期对应 阻力系数 的平均值作为中期．侍阻力系数，并在两种曲 线上 分别找 出中期 工况点。然 后 分 别 以 前 寰 2 期 中期 、后 期二 三 个工况 点为 依据，画 出工 作 吐程 I 线A BC，并 分别 列 出 前 期 中 期 后期工况 点对应 的参数， 便 进 行 比 较。具体 数据见表 2。 q m ／ s P ‘ j jl _ _ ～ 简 、 B 【 c 期 2 K5 6 1 8 4 O 5 O 6 O l z K o l,M 8 I 4 o 5 o 6 0 通过上述 两个机 号在管 网前期 阻力 系数 K 和后期阻力系数K 确定的条件下， 由 于 选用通风机种类不同，导致在前期、 中期、 后 期对应工况点时，在流量相同情况下，压力 相差不多 ，但 效率却 有明显差 别，尤 期 中期 工 况点时，2 K5 6 №1 8 矿井 轴 流通风机的装置 静压 效率 为8 3 呖；而2 K6 0 №1 8 矿井轴 流通 风 机的装置 静压效率 仅为7 5 ． 3 ％。如 果 以每 台 通风机耗电3 5 0 k W 计， 则 每年 选用2 K5 6 №l 8 矿 井轴流通 风机 在 n-_1 0 0 0 r ／ r a i n情况下工 作， 比选 用2 K6 0 №．1 8 矿井轴 流通风机在 一 1 0 0 0 r ／ mi Ⅱ 和Z - 一Z z 一 7 情况下工作，则能 节约 电能约 为3 7 万千 瓦小 时。节约 费 用 3 ． 7 万元。可见 经济效益是 可观的。 根 据 目前我 国现 有矿 井的具体情况， 以 及所生产 的各类通风机所 能达 到 的 性 能 ， 建议在根据管网l姐力 情 况 设 计 通 风 机， 及选 择通 风机 时，应 政遵箔如 下 三 个 坛 { 一 2 6 一 1 ． 婴 使前 期管 网阻力 曲线落在通风 机 性能曲线的右下方，并 应该靠近高效区； 使后期管网阻力曲线穿过高效区的左上方。 2 ． 要 使前期工况点到后期工况连线的 中点落在高效区，并且靠近最高效率点，以 保证前期和后期工况点都能靠近高效区。 3． 通风机设 计单位应 尽量设计 出效率 高 的通 风机，并且要 使等效率 曲线所 包 围的 范 圃尽可能 的宽 广；而 管网设计单位 在选择 通风机 时， 陈应 注意选择通风机装置 效率 要 高外， 更应 注意 等效率曲线所 包 围的范围要 足 够的宽广 。 通 过阐述通风机性能 曲线与管网 阻力 曲 线 之问的匹配关 系， 以及举 例分析 ，最后拿 出三点建 议， 日的是 在满足安全生产 的前 提 I ，要 使营 网干 通风机能 f 比较 理 扭 曲 配 合， 便节 { 创 造出更好的经济效益 和社 会 效益。 维普资讯