第四章 礦井通風動力
本章重點與難點
1、自然風壓的產生、計算、利用與控製
2、軸流式和離心式主要通風機特性
3、主要通風機的聯合運轉
4、主要通風機的合理工作範圍
第四章 礦井通風動力
第一節 自然風壓
一、 自然風壓及其形成和計算
1、自然通風
由自然因素作用而形成的通風叫自然通風。
冬季:空氣柱0-1-2比5-4-3的
平均溫度較低,平均 空氣密
度較大,導致兩空氣柱作用
在2-3水平麵上的重力不等。
它使 空氣源源不斷地從井
口1流入,從井口5流出。
夏季:相反。
自然風壓:作用在最低水平兩側空氣柱重力差
2、自然風壓的計算
根據自然風壓定義,上圖所示係統的自然風壓HN可用下式計算:
為了簡化計算,一般采用測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρm1和ρm2,用其分別代替上式的ρ1和ρ2,則上式可寫為:
注意:1)自然風壓的計算必須取一閉合係統。
2)進風係統和回風係統必須取相同的標高。
3)一般選取最低點作為基準麵。
二、 自然風壓的影響因素及變化規律
自然風壓影響因素
HN=f (ρZ)=f [ρ(T,P,R,φ),Z ]
1、礦井某一回路中兩側空氣柱的溫差是影響HN的主要因素。
2、空氣成分和濕度影響空氣的密度,因而對自然風壓也有一定影響,但影響較小。
3、井深。HN與礦井或回路最高與最低點間的高差Z成正比。
4、主要通風機工作對自然風壓的大小和方向也有一定影響。
三、自然風壓的控製和利用
1、新設計礦井在選擇開拓方案、擬定通風係統時,應充分考慮利用地形和當地氣候特點。
2、根據自然風壓的變化規律,應適時調整主通風機的工況點,使其既能滿足礦井通風需要,又可節約電能。
3、在建井時期,要注意因地製宜和因時製宜利用自然風壓通風,如在表土施工階段可利用自然通風;在主副井與風井貫通之後,有時也可利用自然通風;有條件時還可利用鑽孔構成回路。
4、利用自然風壓做好非常時期通風。一旦主要通風機因故遭受破壞時,便可利用自然風壓進行通風。
5、在多井口通風的山區,尤其在高瓦斯礦井,要掌握自然風壓的變化規律,防止因自然風壓作用造成某些巷道無風或反向而發生事故。如圖是四川某礦因自然風壓使風流反向示意圖。
ABB’CEFA係統的自然風壓為:
DBB’CED係統的自然風壓為:
自然風壓與主要通風機作用方向相反。相當於在平硐口A和進風立井口D各安裝一台抽風機(向外)。
設AB風流停滯,對回路ABDEFA和ABB’CEFA可分別列出壓力平衡方程:
式中: HS— 風機靜壓,Pa;
Q — DBB’C風路風量,m3/S;
RD、RC—分別為DB和BB’C分支風阻,N·S2/m8。
兩式相除:
此即AB段風流停滯條件式。
當上式變為
則AB段風流反向。
由此可知防止AB風路風流反向的措施有:(1)加大RD;(2)增大HS;(3)在A點安裝風機向巷道壓風。
第二節 礦用通風機的類型及構造
礦用通風機按其服務範圍可分為三種:
1、主要通風機,服務於全礦或礦井的某一翼(部分);
2、輔助通風機,服務於礦井網絡的某一分支(采區或工作麵),幫助主通風機通風,以保證該分支風量;
3、局部通風機,服務於獨頭掘進井巷道等局部地區。
按構造和工作原理可分為:
離心式通風機和軸流式通風機。
一、離心式通風機的構造和工作原理
1、 風機構造。
離心式通風機一般由:進風口、工作輪(葉輪)、螺形機殼和擴散器等部分組成。有的型號通風機在入風口中還有前導器。
吸風口有:單吸和雙吸兩種。
葉片出口構造角:風流相對速度W2的方向與圓周速度u2的反方向夾角稱為葉片出口構造角,以β2表示。
離心式風機可分為:前傾式(β2>90º)、徑向式(β2=90º)和後傾式(β2<90º)三種。
β2不同,通風機的性能也不同。礦用離心式風機多為後傾式。
2、工作原理
當電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉時,葉片流道間的空氣隨葉片旋轉而旋轉,獲得離心力。經葉端被拋出葉輪,進入機殼。在機殼內速度逐漸減小,壓力升高,然後經擴散器排出。與此同時,在葉片入口(葉根)形成較低的壓力(低於吸風口壓力),於是,吸風口的風流便在此壓差的作用下流入葉道,自葉根流入,在葉端流出,如此源源不斷,形成連續的流動。
3、常用型號
目前我國煤礦使用的離心式風機主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。這些品種通風機具有規格齊全、效率高和噪聲低等特點。
型號參數的含義舉例說明如下:
G 4 — 73 — 1 1 № 25 D
代表通風機的用途,K表示 表示傳動方式
礦用通風機,G代表鼓風機 通風機葉輪直徑(25dm)
表示通風機在最高效率點時 設計序號(1表示第一次設計)
全壓係數10倍化整 表示通風機比轉速(ns)化整 表示進風口數,1為單吸,0為雙吸
二、軸流式風機的構造和工作原理
1、風機構造
主要由進風口、葉輪、整流器、風筒、擴散(芯筒)器和傳動部件等部分組成。葉輪有一級和二級兩種
2、工作原理
(1)特點:在軸流式風機中,風流流動的特點是,當動輪轉動時,氣流沿等半徑的圓柱麵旋繞流出。
(2)葉片安裝角
在葉片迎風側作一外切線稱為弦線。弦線與動輪旋轉方向(u)的夾角稱為葉片安裝角,以θ表示。
可根據需要在規定範圍內調整。但每個動輪上的葉片安裝角θ必需保持一致。
(3)工作原理
當動輪旋轉時,翼柵即以圓周速度u 移動。處於葉片迎麵的氣流受擠壓,靜壓增加;與此同時,葉片背的氣體靜壓降低,翼柵受壓差作用,但受軸承限製,不能向前運動,於是葉片迎麵的高壓氣流由葉道出口流出,翼背的低壓區“吸引”葉道入口側的氣體流入,形成穿過翼柵的連續氣流。
3、常用型號
目前我國煤礦在用的軸流式風機有1K58、2K58、GAF和BD或BDK(對旋式)等係列軸流式風機。軸流式風機型號的一般含義是:
1 K— 58 — 4 №25
表示表示葉輪級數,1表示 通風機葉輪直徑(25dm)
單級,2表示雙級 表示設計序號
表示用途,K表示礦用,
T表示通用 表示通風機輪轂比,0.58化整
B D K 65 8 №24
防爆型 葉輪直徑(24dm)
對旋結構 電機為8極(740r/min)
表示用途,K為礦用 輪轂比0. 65的100倍化整
4、對旋風機的特點
一級葉輪和二級葉輪直接對接,旋轉方向相反;機翼形葉片的扭曲方向也相反,兩級葉片安裝角一般相差3º;電機為防爆型安裝在主風筒中的密閉罩內,與通風機流道中的含瓦斯氣流隔離,密閉罩中有扁管與大氣相通,以達到散熱目的。
第三節 通風機附屬裝置
一、風硐
風硐是連接風機和井筒的一段巷道。通過風量大、內外壓差較大,應盡量降低其風阻,並減少漏風。
二、擴散器(擴散塔)
作用:是降低出口速壓以提高風機靜壓。
擴散器四麵張角的大小應視風流從葉片出口的絕對速度方向而定。總的原則是,擴散器的阻力小,出口動壓小並無回流。
三、防爆門(防爆井蓋)
在斜井井口安設防爆門,在立井
井口安設防爆井蓋。
作用:當井下一旦發生瓦斯或煤塵爆
炸時,受高壓氣浪的衝擊作用,自動
打開,以保護主通風機免受毀壞;在
正常情況下它是氣密的,以防止風流短路。
四、反風裝置和功能
作用:使井下風流反向的一種設施,以防止進風係統發生火災時產生的有害氣體進入作業區;有時為了適應救護工作也需要進行反風。
反風方法因風機的類型和結構不同而異。目前的反風方法主要有: 1)設專用反風道反風;
2)利用備用風機作反風道反風;
3)軸流式風機反轉反風
4)調節動葉安裝角反風。
要求:
定期進行檢修,確保反風裝置處於良好狀態;動作靈敏可靠,能在10min內改變巷道中風流方向;結構要嚴密,漏風少;反風量不應小於正常風量的40%;每年至少進行一次反風演習。
作業
4-1,4-3,4-4
本次課的重點和難點
1、主要通風機的實際工作參數及工作特性;
2、主要通風機水柱計讀數;
3、類型風機曲線與比例定律
4、風機的工況點和合理工作範圍;
5、風機的聯合運轉
第四節 通風機實際特性曲線
一、通風機的工作參數
表示通風機性能的主要參數是風壓H、風量Q、風機軸功率N、效率和轉速n等。
(一)風機(實際)流量Q
風機的實際流量一般是指實際時間內通過風機入口空氣的體積,亦稱體積流量。單位為 m3/h,m3/min 或m3/s 。
(二)風機(實際)全壓Hf與靜壓Hs
全壓Ht:是通風機對空氣作功,消耗於每1m3 空氣的能量(N·m/m3 或Pa),其值為風機出口風流的全壓與入口風流全壓之差。
忽略自然風壓時,Ht用以克服通風管網阻力hk 和風機出口動能損失hv,即: Ht=hR+hV,Pa
靜壓:克服管網通風阻力的風壓稱為通風機的靜壓HS(Pa)。
HS=hR=RQ2 因此 Ht=HS+hV
(三)通風機的功率
全壓功率:通風機的輸出功率以全壓計算時稱全壓功率Nt。計算式: Nt=HtQ×10-3 KW
靜壓功率:用風機靜壓計算輸出功率,稱為靜壓功率NS。計算式: NS=HSQ×10—3 KW
風機的軸功率,即通風機的輸入功率N(kW)。計算式:
或
式中 t、 S分別為風機的全壓和靜壓效率。
電動機的輸入功率( Nm ):
設電動機的效率為m,傳動效率為tr時,則
二、通風係統主要參數關係 -- 風機房水柱計示值含義
1、抽出式通風礦井
(1)水柱(壓差)計示值與礦井通風阻力和風機靜壓之間關係
水柱計示值:即為 4 斷麵相對靜壓h4
故 h4(負壓)= P4 - P04
沿風流方向,對1、4兩斷麵
列伯努力方程:
hR14=(P1+hv1+ρm12 gZ12)
- (P4+hv4+ρm34 gZ34)
由風流入口邊界條件:Pt1=P01,
即 P1+hv1= Pt1=P01,
又因1與4斷麵同標高,所以 P01=P04
且:ρm12gZ12’—ρm34gZ34 = HN
故上式可寫為: hR14= P04 - P4- hv4 + HN
hR14=|h4|- hv4 + HN
即 |h4|= hR14 + hv4 - HN
即:風機房水柱計示值反映了礦井通風阻力和自然風壓等參數的關係。
(2)風機房水柱計示值與風機風壓之間關係
類似地對4、5斷麵(擴散器出口)列伯努力方程,忽略兩斷麵之間的位能差。
擴散器的阻力 hRd =(P5 + hv5)-(P6 + hv6 )
風流出口邊界條件:P6= P06= P05=P04
故 hRd =(P5 + hv5 )-(P04 + hv6 )=Pt5- P04 –hv6
即 Pt5= hRd+ P04+hv6
因為 風機全壓 Ht=Pt5-Pt4 =(hRd+P04+hv6 )-(P4+hv4)
Ht = |h4|—hv4+hRd+hv6
若忽略 hRd 不計,則
Ht≌ |h4|—hv4+ hv6
風機靜壓 Hs= |h4|— hv4
(3) Ht、 HN、hR 之間的關係
綜合上述兩式:
Ht= |h4|- hv4+hRd+hv6
=( hR14+hv4-HN )- hv4+hRd+hv6
= hR14 + hRd + hv6 - HN
即 Ht +HN = hR14 + hRd + hv6
表明:扇風機風壓和自然風壓聯合作用,克服礦井和擴散器的阻力,以及擴器出口動能損失。
2、壓入式通風的係統
對1、2兩斷麵列伯努力方程得:
hR12=(P1+hv1+ρm1gZ1)- (P2+hv2+ρm2gZ2)
∵ 邊界條件及1、2同標高:
∴ P2 = P02 = P01
故有: P1-P2= P1-P01= h1
ρm1gZ1-ρm2gZ2=HN
故上式可寫為
hR12=h1+hV1-hv2+ HN
即 h1= hR12+ hv2- hV1-HN
又 Ht= Pt1-Pt1’= Pt1-P01
= P1+hv1-P01= h1+hv1
同理可得:
Ht+ HN = hR12 + hv2
三、通風機的個體特性曲線
1、工況點:當風機以某一轉速、在風阻R的管網上工作時、可測算出一組工作參數(風壓H、風量Q、功率N、和效率η) ,這就是該風機在管網風阻為R時的工況點。
2、個體特性曲線:不斷改變R,得到許多的Q、H、N、η。以Q為橫坐標,分別以H、N、η為縱坐標,將同名的點用光滑的曲線相連,即得到個體特性曲線。
3、通風機裝置:把外接擴散器看作通風機的組成部分,總稱之為通風機裝置。
4、通風機裝置的全壓Htd:擴散器出口與風機入口風流的全壓之差,與風機的全壓Ht之關係為:
式中 hd━━擴散器阻力。
5、通風機裝置的靜壓Hsd:
6、Hs 和 Hsd 的關係
∵ Hs=Ht-hvd
而
∴ 隻有當 hd+hVdHs,
即通風機裝置阻力與其出口動能損失之和小於通風機出口動能損失時,通風機裝置的靜壓才會因加擴散器而有所提高,即擴散器起到回收動能的作用。
7、 Ht、 Htd、 Hs 和 Hsd 之間的關係圖
8、離心式通風機個體特性曲線
特點:(1)離心式風機風壓曲線駝峰
不明顯,且隨葉片後傾角度
增大逐漸減小,其風壓曲線
工作段較軸流式風機平緩;
(2)當管網風阻作相同量的
變化時,其風量變化比軸
流式風機要大。
(3)離心式風機的軸功率N
隨Q增加而增大,隻有在接
近風流短路時功率才略有下降。
風機開啟方式:離心式風機在啟動時應將風硐中的閘門全閉,待其達到正常轉速後再將閘門逐漸打開。
說明:(1)離心式風機大多是全壓特性曲線。(2)當供風量超過需風量過大時,常常利用閘門加阻來減少工作風量,以節省電能。
9、軸流式通風機個體特性曲線
特點:(1)軸流式風機的風壓特性
曲線一般都有馬鞍形駝峰存在。
(2)駝峰點D以右的特性
曲線為單調下降區段,是穩定
工作段;
(3)點D以左是不穩定工作段,
產生所謂喘振(或飛動)現象;
(4)軸流式風機的葉片裝置角
不太大時,在穩定工作段內,
功率隨Q增加而減小。
風機開啟方式:軸流式風機應在風阻最小(閘門全開)時啟動,以減少啟動負荷。
說明:軸流式風機給出的大多是靜壓特性曲線。
三、無因次係數與類型特性曲線
(一) 無因次係數
⒈通風機的相似條件
比例係數:兩個通風機相似是指氣體在風機內流動過程相似,或者說它們之間在任一對應點的同名物理量之比保持常數,這些常數叫相似常數或比例係數。
幾何相似是風機相似的必要條件,動力相似則是相似風機的充分條件。
2、無因次係數
(1)壓力係數
同係列風機在相似工況點的全壓和靜壓係數均為一常數,可用下式表示:
式中: u為圓周速度, 為壓力係數。
(2)流量係數
(3)功率係數
風機軸功率 計算公式中的 H 和 Q 分別上式代入得:
同係列風機在相似工況點的效率相等,功率係數為常數。
、 、 三個參數都不含有因次,因此叫無因次係數。
(二)類型特性曲線
根據風機模型的幾何尺寸、實驗條件及實驗時所得的工況參數Q、H、N和η。利用上三式計算出該係列風機的 、 、 和η。然後以 為橫坐標,以 、 和η為縱坐標,繪出 - - 和η- 曲線,此曲線即為該係列風機的類型特性曲線,見書P67圖4-4-6和圖4-4-7
四、比例定律與通用特性曲線
1、比例定律 同類型風機它們的壓力H、流量Q和功率N與其轉速n、尺寸D和空氣密度ρ成一定比例關係,這種比例關係叫比例定律。
將轉速 u=πDn/60 代入無因次係數關係式得:
對於1、2兩個相似風機而言,
∴
2、通用特性曲線
根據比例定律,把一個係列產品的性能參數H、Q、n、D、N、和等相互關係同畫在一個坐標圖上,叫通用曲線
例題 某礦使用主要通風機為4-72-11№20B離心式風機,圖上給出三種不同轉速n的Ht--Q曲線。轉速為n1=630r/min,風機工作風阻R=0.0547×9.81=0.53657N.s2/m8,工況點為M0(Q=58m3/s,Ht=1805Pa),後來,風阻變為R’=0.7932 N.s2/m8,礦風量減小不能滿足生產要求,擬采用調整轉速方法保持風量Q=58 m3/s,求轉速調至多少?
解:同型號風機,故其
直徑相等。由比例定律有:
n2=n1 Q2/Q1
=630×58/51.5
=710r/min
即轉速應調至n2=710r/min,
可滿足供風要求。
第五節 通風機工況點及其經濟運行
一、工況點的確定方法
工況點:風機在某一特定轉速和工作風阻條件下的工作參數,如Q、H、N和η等,一般是指H和Q兩參數。
求風機工況點的方法:
1、圖解法
理論依據是:風機風壓特性曲線的函數式為H=f(Q),管網風阻特性曲線函數式是h=RQ2,風機風壓H是用以克服阻力h,所以H=h,因此兩曲線的交點,即兩方程的聯立解。可見圖解法的前提是風壓與其所克服的阻力相對應。
方法:在風機風壓特性(H─Q)曲線的坐標上,按相同比例作出工作管網的風阻曲線,與風壓曲線的交點之坐標值,即為通風機的工作風壓和風量。通過交點作Q軸垂線,與N─Q和η─Q曲線相交,交點的縱坐標即為風機的軸功率N和效率η。
2、解方程法
隨著電子計算機的應用,複雜的數學計算已成為可能。
風機的風壓曲線可用下麵多項式擬合
式中 a1、a2、a3──曲線擬合係數。
對於某一特定礦井,可列出通風阻力方程
式中 R為通風機工作管網風阻。
聯立上述兩方程,即可得到風機工況點。
二、通風機工點的合理工作範圍
1、從經濟角度,通風機的運轉效率不低於60 %。
2、從安全角度,工況點必須位於駝峰點右側,
單調下降的直線段。
3、實際工作風壓不得超過最高風壓的90%。
4、風機的運輪轉速不得超過額定轉速。
三、主要通風機工況點調節
工點調節方法主要有:
1、改變風阻特性曲線
當風機特性曲線不變時,改變工作風阻,
工況點沿風機特性曲線移動。
1)增風調節。為了增加礦井的供風量,可以采取下列措施:
(1)減少礦井總風阻。
(2)當地麵外部漏風較大時,可以采取堵塞地麵的外部漏風措施。
2)減風調節。當礦井風量過大時,應進行減風調節。其方法有:
(1)增阻調節。
(2)對於軸流式通風機,可以用增大外部漏風的方法,減小礦井風量。
⒉、改變風機特性曲線
這種調節方法的特點是礦井總風阻不變,改變風機特性,工況點沿風阻特性曲線移動。
調節方法有:
1)軸流風機可采用改變葉片安裝角度達到增減風量的目的。
2)裝有前導器的離心式風機,可以改變前導器葉片轉角進行風量調節。
3)改變風機轉速。無論是軸流式風機還是離心式風機都可采用。調節的理論依據是相似定律,即
(1)改變電機轉速。
(2)利用傳動裝置調速。
調節方法的選擇,取決於調節期長短、調節幅度、投資大小和實施的難易程度。調節之前應擬定多種方案,經過技術和經濟比較後擇優選用。選用時,還要考慮實施的可能性。有時,可以考慮采用綜合措施。
第六節 通風機的聯合運轉
兩台或兩台以上風機在同一管網上工作。叫風機聯合工作。風機聯合工作可分為串聯和並聯兩大類。
一、風機串聯工作
一個風機的吸風口直接或通過一段巷道(或管道)聯結到另一個風機的出風口上同時運轉,稱為風機串聯工作。
特點:1、通過管網的總風量等於每台風機的風量,即Q=Q1=Q2 。
2、總風壓等於兩台風機的工作風壓之和,即 H=H1+H2 。
(一)、兩台風壓特性曲線不同風機串聯工作分析
1、 串聯風機的等效特性曲線。
作圖方法:按風量相等,風壓疊加的原則。
2、風機的實際工況點。
在風阻為R管網上風機串聯工作,各風機的實際工況點按下述方法求得:
在等效風機特性曲線Ⅰ+Ⅱ上作管網
風阻特性曲線R1,兩者交點為M0,過M0
作橫坐標垂線,分別與曲線Ⅰ和Ⅱ相交
於M1和 M2,此兩點即是兩風機的實際工況點。
效果分析:用等效風機產生的風量Q與能
力較大風機的F2單獨工作產生風量QⅡ之差
表示。
(1)R=R1>R’,工況點位於A點以上,
ΔQ=Q-QⅡ>0,則表示串聯有效;
(2) R=R’工況點與A點重合,
ΔQ=Q’-Q’Ⅱ=0, 則串聯無增風;
(3) R=R”< R’,工況點位於A點以下,
ΔQ=Q”-Q”Ⅱ<0,則表示串聯有害。
(二)、風壓特性曲線相同風機串聯工作
兩台特性曲線相同的風機串聯
工作。由圖可見,臨界點A位於Q軸
上。這就意味著在整個合成曲線範
圍內串聯工作都是有效的,不過工作
風阻不同增風效果不同而已。
結論:1、風機串聯工作適用於因
風阻大而風量不足的管網;
2、風壓特性曲線相同的風機
串聯工作較好;
3、串聯合成特性曲線與工作風阻曲線
相匹配,才會有較好的增風效果。
4、串聯工作的任務是增加風壓,
用於克服管網過大阻力,保證按需供風。
(三)、風機與自然風壓串聯工作
1、自然風壓特性
自然風壓特性是指自然風壓與風量
之間的關係。自然風壓隨風量增大略
有增大。風機停止工作時自然風壓依
然存在。故一般用平行Q軸的直線表
示自然風壓的特性。
2、 自然風壓對風機工況點影響
自然風壓對機械風壓的影響,
類似於兩個風機串聯工作。
結論:當自然風壓為正時, 機械
風 壓與自然風壓共同作用克服礦井通
風阻力,使風量增加;當自然風壓 為
負時,成為礦井通風阻力。
二、通風機並聯工作
兩台風機的吸風口直接或通過一段巷道連結在一起工作叫通風機並聯。風機並聯分為:集中並聯和對角並聯之分。
(一)集中並聯
特點:(1)、H = H1 = H2
(2)、Q = Q1 + Q2
1、風壓特性曲線不同風機集中並聯工作
1)作圖方法
原則:風壓相等,風量相加的原則。
方法:根據上述原則在同一坐標係中
將兩條風機特性曲線(I,II)合成。
2) 工況分析
用並聯等效風機產生 的風量Q與能力較大風機 的F1單獨工作產生風量Q1 之差來分析Ⅰ+Ⅱ合成曲線與Ⅰ風機曲線交點,臨界點A,R’臨界風阻
(A)當工作風阻R=R時,工況點位於A點右下側,
ΔQ=Q-Q1>0,並聯有效;
(B)當工作風阻R=R’時,工況點與A點重合,
ΔQ=Q-Q1=0,並聯增風無效;
(C)當工作風阻R=R”> R’時,工況點位於A點左上側,
ΔQ=Q-Q1<0,並聯有害。
2、風壓特性曲線相同風機並聯工作
M1 為風機的實際工況點; M為並聯合成工況點。
由圖可見,總有ΔQ=Q-Q1>0,且R越小,ΔQ越大。
結論:
1、風機並聯工作適用於因風機能力小,風阻小而風量不足的管網;
2、風壓特性曲線相同的風機並聯工作較好;
3、並聯合成特性曲線與工作風阻曲線相匹配,才會有較好的增風效果。
4、並聯工作的任務是增加風量, 用於風機能力小,保證按需供風。
(二)對角並聯工況分析
兩台不同型號風機F1和F2的特性曲線分別為Ⅰ、Ⅱ,各自單獨工作的管網分別為OA(風阻為R1)和OB(風阻為R2),共同工作於公共風路OC(風阻為R0)。分析方法:
1、按等風量條件下把風機F1的風壓與風路OA的的阻力相減的原則,求風機F1為風路OA服務後的剩餘特性曲線Ⅰ’。
2、同理得到剩餘特性曲線Ⅱ’。
3、按風壓相等風量相加原理求得等效風機F1’和F2’集中並聯的特性曲線Ⅲ’。
4、特性曲線Ⅲ’,它與風路OC的風阻R0曲線交點M0,由此可得OC風路的風量Q0。
5、過M0作Q軸平行線與特性曲線Ⅰ’和Ⅱ’分別相交於MⅠ’和MⅡ’點。
6、過MⅠ’和MⅡ’點作Q軸垂線與曲線Ⅰ和Ⅱ相交於MⅠ和MⅡ,此即在兩個風機的實際工況點。
結論:每個風機的實際工況點MⅠ和MⅡ,既取決於各自風路的風阻,又取決於公共風路的風阻。
三、並聯與串聯工作的比較
以一離心式風機風壓特性曲線為例。
當風阻R2 通過B點時,兩者
增風效果相同(兩者實際工況點
分別為 MI 和 MII),但串聯功率
大於並聯功率,即Q並=Q串,NS > NP 。
當風阻為 R1 時,Q並>Q串,N串 >N並。
當風阻為 R3 時,Q串>Q並 , N串 >N並。
結論:
(1)並聯適用於管網風阻較小,但因風機能力小導致風量不足的情況;
(2)風壓相同的風機並聯運行較好;
(3)軸流式風機並聯作業時,若風阻過大則可能出現不穩定運行。所以,使用軸流式風機並聯工作時,除要考慮並聯效果外,還要進行穩定性分析。
作業
4-6,4-9,4-11,4-12
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