局部通風(fēng)機(jī)選型計(jì)算示例
一、風(fēng)量計(jì)算
1.按瓦斯涌出量計(jì)算:
根據(jù)進(jìn)風(fēng)立井揭4#煤實(shí)測瓦斯涌出量為0.4 m3/min進(jìn)行計(jì)算,其公式如下:
Q掘=100×QCH4×K=100×0.4×2= 80m3/min
其中:Q-掘進(jìn)工作面需風(fēng)量,
k-掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系數(shù),取2,
QCH4-掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對涌出量,m3/min。
2. 按炸藥量計(jì)算需風(fēng)量:
式中 Q炸 ——按爆破炸藥量計(jì)算的工作需風(fēng)量,m3/min;
t——通風(fēng)時間,取t=30min ;
A—— 一次爆破最大炸藥量,kg;
S——巷道斷面,m2;
L---掘進(jìn)巷道通風(fēng)長度;
P——局部通風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)量和掘進(jìn)工作面風(fēng)筒出口風(fēng)量比,取P=1.1;
k---井筒淋水修正系數(shù),取0.6;
3. 按最多工作人數(shù)計(jì)算
Q掘=4×N=4×50=200m3/min
式中 Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量,m3/min ;
N—掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù),取交接班時50人;
4—每人供給的最小風(fēng)量,m3/min 。
4. 按最低風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算:
Q掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m3/min
式中 Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量,m3/min ;
Vmin —最低風(fēng)速,按煤巷掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算取0.25m/s;
Smax—巷道最大斷面,考慮到進(jìn)風(fēng)大巷聯(lián)絡(luò)巷配風(fēng)量,斷面計(jì)算取22+(22/2)=33m2。
根據(jù)計(jì)算取以上1、2、3、4式中最大值進(jìn)行計(jì)算,即:594m3/min。
二、 局扇選型計(jì)算
1.通風(fēng)阻力計(jì)算:
由于該通風(fēng)系統(tǒng)為非負(fù)壓通風(fēng),通風(fēng)阻力為巷道通風(fēng)阻力與風(fēng)筒通風(fēng)阻力之和。
1.1巷道通風(fēng)阻力計(jì)算:
R巷道=R井筒+R進(jìn)風(fēng)大巷+R集中膠帶上山
R井筒=(α×L×P/S3)×K
=(0.003×310×22/26.93)×1.2
= 0.0013
R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8;
α-摩擦阻力系數(shù) 0.003
L-巷道長度 310m
P-巷道周長 22m
S-巷道的凈斷面 38.5-8.9=26.9 m2
K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。
R進(jìn)風(fēng)大巷=(α×L×P/S3)×K
=(0.011×900×19/213)×1.2
= 0.0244
R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8;
α-摩擦阻力系數(shù) 0.011
L-巷道長度 900m
P-巷道周長 19m
S-巷道的凈斷面 21m2
K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。
R集中膠帶上山=(α×L×P/S3)×K
=(0.011×350×19/213)×1.2
= 0.0095
R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8;
α-摩擦阻力系數(shù) 0.011
L-巷道長度 350m
P-巷道周長 19m
S-巷道的凈斷面 21m2
K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。
R巷道=R井筒+R進(jìn)風(fēng)大巷+R集中膠帶上山
= 0.0013+0.0244+0.0095
=0.0352 N×s2÷m8
1.2風(fēng)筒通風(fēng)阻力計(jì)算
1.2.1 局部通風(fēng)機(jī)最大供風(fēng)距離計(jì)算(按施工進(jìn)風(fēng)大巷2→集中膠帶上山計(jì)算):
L=l地面+L井筒+L進(jìn)風(fēng)大巷+L集中膠帶上山
=40+310+900+350
=1600m
采用φ1000*20m抗靜電阻燃柔性風(fēng)筒向工作面通風(fēng),工作面有效風(fēng)量按594m3/min進(jìn)行計(jì)算。
1.2 .2 風(fēng)筒風(fēng)阻計(jì)算
風(fēng)筒接頭的采用鋼圈捆扎接法。風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻與接頭、拐彎等局部阻力。
(1)沿程摩檫阻力計(jì)算
R摩=6.5×α×L/D5
=6.5×0.0029×1600/1
=30.16
R摩-風(fēng)筒的沿程摩擦阻力,N×s2÷m8;
α-風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù), 取 0.0029Kg.S2/m4 ;
L-風(fēng)筒全長,取1600m;
D-風(fēng)筒直徑,取1 m;
(2)接頭局部風(fēng)阻計(jì)算
R接=n×ξ×γ/(2×g×S2 )
= 88×0.09×1.2/(2×9.8×0.7852)
= 0.79 N×s2÷m8
R接-風(fēng)筒接頭風(fēng)阻,N×s2÷m8;
ξ-與其相對應(yīng)的局部阻力系數(shù), 取0.09 Kg.S2/m4 ;
n-接頭個數(shù),取27;
γ-空氣相對密度,取1.2kg/m3;
S-風(fēng)筒斷面,取0.785m2;
g-重力加速度 , 9.8m/s2;
(3)彎頭局部阻力計(jì)算
R彎=n×ξ×γ/(2×g×S2)
=5×1.25×1.2/(2×9.8×0.7852)
=0.61 N×s2÷m8
R彎-風(fēng)筒彎頭風(fēng)阻 N×s2÷m8
ξ-與其相對應(yīng)的彎頭局部阻力系數(shù), 取1.25 Kg.S2/m4 ;
n-彎頭個數(shù) 5個;
γ-空氣相對密度 1.2kg/m3
S-風(fēng)筒斷面 0.785m2
g-重力加速度 9.8m/s2
(4)出口阻力計(jì)算
R出=0.818×γ/g×D4
=0.818×1.2/9.8×1
=0.1002 Kg.S2/m4
R出-出口阻力 N.S2/m8
γ-空氣相對密度 1.2 kg/m3
g-重力加速度 9.8m/s2
D-風(fēng)筒直徑 1m
風(fēng)筒總阻力為:
R總風(fēng)筒=R摩+R接+R彎+R出
=30.16+0.79+0.61+0.1002
=31.6602 N.S2/m8
通風(fēng)總阻力為:
R總= R巷道+R總風(fēng)筒
=0.0352+31.6602
=31.6954 N.S2/m8
2. 局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算
Q局=1.1 Q掘=1.4×594=832m3/min
式中 Q掘—掘進(jìn)工作面需要的風(fēng)量,取最大值,485/min;
1.4—風(fēng)筒最大漏風(fēng)率35%時的系統(tǒng)。
3. 壓入式局扇的工作風(fēng)壓計(jì)算
H局扇全壓=R總×Q局2
=31.6602×(832/60)2
=6087Pa
4. 局扇選擇
經(jīng)查選用選用2臺FBDNo7.5 2×45kw對旋局部通風(fēng)機(jī)(一臺備用),其全壓范圍是885pa-6800pa,風(fēng)量范圍是320m3/min-950 m3/min,配1趟φ1000mm膠質(zhì)風(fēng)筒,能夠滿足施工要求。