第四节通风机的实际特性曲线一、通风机的工作参数表示通风机性能的主要参数是风压H、风量Q、风机轴功率N、效率和转速n等。(一)风机(实际)流量Q风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积,亦称体积流量(无特殊说明时均指在标准状态下),单位为,或。(二)风机(实际)全压Hf与静压Hs通风机的全压Ht是通风机对空气作功,消耗于每1m3空气的能量(N·m/m3或Pa),其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。在忽略自然风压时,Ht用以克服通风管网阻力hR和风机出口动能损失hv,即Ht=hR+hV,4—4—1克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压HS,PaHS=hR=RQ24-4-2因此Ht=HS+hV4-4-3(三)通风机的功率通风机的输出功率(又称空气功率)以全压计算时称全压功率Nt,用下式计算:Nt=HtQ×10-34—5—4用风机静压计算输出功率,称为静压功率NS,即NS=HSQ×10—34-4-5因此,风机的轴功率,即通风机的输入功率N(kW),4—5—6或4-4-7式中t、S分别为风机折全压和静压效率。设电动机的效率为m,传动效率为tr时,电动机的输入功率为Nm,则4-4-8二、通风系统主要参数关系和风机房水柱计(压差计)示值含义掌握矿井主要通风机与通风系统参数之间关系,对于矿井通风的科学管理至关重要。为了指示主要通风机运转以及通风系统的状况,在风硐中靠近风机入口、风流稳定断面上安装测静压探头,通过胶管与风机房中水柱计或压差计(仪)相连接,测得所在断面上风流的相对静压h。在离心式通风机测压探头应安装在立闸门的外侧。水柱计或压差计的示值与通风机压力和矿井阻力之间存在什么关系?它对于通风管理有什么实际意义?下面就此进行讨论。1、抽出式通风1)水柱(压差)计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系如图4-4-1,水柱计示值为4断面相对静压h4,h4(负压)=P4-P04(P4为4断面绝对压力,P04为与4断面同标高的大气压力)。图4—4—1沿风流方向,对1、4两断面列伯努力方程hR14=(P1+hv1+ρm12gZ12)-(P4+hv4+ρm34gZ34)式中hR14—1至4断面通风阻力,Pa;P1、P4—分别为1、4断面压力,Pa;hv1、hv4—分别为1、4断面动压,Pa;Z12、Z34—分别为12、34段高差,m;ρm12、ρm34—分别为12、34段空气柱空气密度平均值,kg/m3;因风流入口断面全压Pt1等于大气压力P01,即P1+hv1=Pt1=P01,又因1与4断面同标高,故1断面的同标高大气压P01’与4断面外大气压P04相等。又ρm12gZ12’—ρm34gZ34=HN故上式可写为hR14=P04-P4-hv4+HNhR14=|h4|-hv4+HN即|h4|=hR14+hv4-HN4-4-9根据通风机静压与矿井阻力之间的关系可得HS+HN=|h4|—hv4=ht44-4-10式4-4-9和式4—4—10,反映了风机房水柱计测值h4与矿井通风系统阻力、通风机静压及自然风压之间的关系。通常hv4数值不大,某一段时间内变化较小,HN随季节变化,一般矿井,其值不大,因此,|h4|基本上反映了矿井通风阻力大小和通风机静压大小。如果矿井的主要进回风道发生冒顶堵塞,则水柱计读数增大;如果控制通风系统的主要风门开启。风流短路,则水柱计读数减小,因此,它是通风管理的重要监测手段。2)风机房水柱计示值与全压Ht之间关系。与上述类似地对4、5断面(扩散器出口)列伯努力方程,便可得水柱计示值与全压之间关系Ht=|h4|—hv4+hRd+hv5即|h4|=Ht+hv4-hRd-hv54—4—11式中hRd——扩散器阻力,Pa;hv5——扩散器出口动压,Pa;根据式4—4—11可得Ht=hR12+hRd+hv4Ht+HN=hR14+hRd+hv54—4—122、压入式通风的系统如图4-4-2,对1、2两断面列伯努力方程得:hR12=(P1+hv1+ρm1gZ1)-(P2+hv2+ρm2gZ2)因风井出口风流静压等于大气压,即P2=P02;1、2断面同标高,其同标高的大气压相等,即P01-P02,故P1-P2=P1-P01=h1又ρm1gZ1-ρm2gZ2=HN故上式可写为hR12=h1+hV1-hv2+HN所以风机房水柱计值h1=hR12+hv2-hV1-HN又Ht=Pt1-Pt1’=Pt1-P0=P1+hv1-P0=h1+hv1Ht+HN=hR12+hv24—4—13由式4—4—12和式4—4—13可见,无论何种通风方式,通风动力都是克服风道的阻力和出口动能损失,不过抽出式通风的动能损失在扩散器出口,而压入式通风时出口动能损失在出风井口,两者数值上可能不等,但物理意义相同。图4—4—2三、通风机的个体特性曲线当风机以某一转速、在风阻R的管网上...