矿井通风与安全1到7章(上)研讨.ppt

6.5.1 增阻调节法 增阻调节法：以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的风路中增加局部阻力（安装调节风门、窗），使各条风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。 1．增阻调节的计算 有一并联风网，其中R1＝0.8N·s2/m8 ，R2＝1.2N·s2/m8。若总风量Q＝30m3/s，则该并联风网中自然分配的风量分别为： 则 Q2＝Q－Q1=30－16.5=13.5m3/s 如按生产要求，1分支的风量应为Q’1＝5m3/s，2分支的风量应为Q’2＝25m3/s，显然自然分配的风量不符合要求，按上述风量要求，两分支的阻力分别为： 为保证按需供风，必须使两分支的风压平衡。为此，需在1分支的回风段设置一调节风门，使它产生一局部阻力hev=h2－h1＝＝730Pa。 调节风门的形式如右图所示，在风门或风墙的上部开一个面积可调的矩形窗口，通过改变调节风门的开口面积来改变调节风门对风流所产生的阻力hw，使hw＝hev＝730Pa。 用下式计算调节风门的面积： 或 式中，Rw—调节风门的风阻，Rw＝hw/Q2，N·s2/m8 。 上式的由来是：hw主要是由于风流通过调节风门时，风流收缩到最小断面S2以后，又突然扩大到巷道断面S所造成的冲击损失。 根据水力学理论，这项损失可用下式表示： 式中 v2—风流通过调节风门后在最小收缩断面处的平均风速m/s； v—巷道内的平均风速，m/s； ρ—空气的密度，kg/m3。 根据实验，风流通过调节风门时的速度变化具有以下比例关系： 式中 v1－风流在调节风门处的平均风速，m/s。 设通过调节风门和巷道的风量为Q，巷道断面积为S，则上式变为： 取ρ＝1.2kg/m3，得： 化简上式得： 在上例中，若1分支设置调节风门处的巷道断面S1＝4m2，则算出调节风门的面积为： 即在1分支设置一个面积为0.23m2的调节风门就能保证1和2分支都得到所需要的风量5和25m3/s。 　2．增阻调节的分析 　1) 增阻调节使风网总风阻增加，在一定条件下可能达不到风量调节的预期效果。　 如右图所示，已知主要通风机风压曲线I和两分支的风阻曲线R1、R2，并联风网的总风阻曲线R。R与I交点a即为主要通风机的工作点，自a作垂线和横坐标相交，得出矿井总风量Q。从a作水平线和R1、R2交于b、c两点，由这两点作垂线分别得两风路的风量Q1和Q2。 　　如在1风路中安设一风阻为Rw的调节风门，则该风路的总风阻为R1’＝R1＋Rw。在图上绘出R1’曲线，并绘出R1’和R2并联的风阻曲线R’。由R’与I的交点a’得出调节后的矿井总风量Q’。由a’作水平线交R1’和R2于b’和c’，自这两点得出风量分别为Q1’和Q2’。 当风机性能不变时，由于矿井总风阻增加，使总风量减少，其减少值为△Q＝Q－Q，安装调节风门的分支中风量也减少，其减少值为△Q1＝Q1－Q1；另一分支风量增加，其增加值为△Q2＝Q2－Q2。显然减少的多，增加的少，其差值就等于总风量的减少值，即△Q=△Q1－△Q2。 　2) 总风量的减少值与主要通风机性能曲线的陡缓有关。 　如右图所示，I为轴流式通风机的风压曲线，Ⅱ为离心式通风机的风压曲线。R、R’为调节前后的风阻曲线，与I、Ⅱ分别交于a、b和a’、b’；从而得出总风量的减少值△Q和△Q’。从图中看出，△Q’△Q，表明扇风机的风压曲线愈陡，总风量的减少值愈小，反之则愈大。 　3) 增阻调节有一定的范围，超出这范围可能达不到调节的目的。 在上页图中，若主要通风机性能曲线不变，且取 R1＝0.59N·s2/m8，R2=1.64N·s2/m8 。 当不断改变调节风门风阻Rw时，可以得到并联风路中各分支对应的风量及其变化，如右图。 3.使用增阻调节法的注意事项 1) 调节风门应尽量安设在回风巷道中，以免妨碍运输。当非安设在运输巷道不可时，则可采取多段调节，即用若干个面积较大的调节风门来代替一个面积较小的调节风门。 　2) 在复杂的风网中，要注意调节风门位置的选择，防止重复设置，避免增大风压和电耗。 4.增阻调节法的优缺点与适用条件 　　优点：简便易行，是采区内巷道间的主要调节措施。