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1、第六节通风机的联合运转在煤矿生产和建设时期，通风系统的阻力是经常变化的。当管网的阻力变大到使一台风机不能保证按需供风时，就有必要利用二台或二台以上风机进行联合工作，以达到增加风量的目的。 两台或两台以上风机同在一个管网上工作叫通风机联合工作。两台风机联合工作与一台风机单独工作有所不同。如果不能掌握风机联合工作的特点和技术，将会事与愿违， 后果不良， 甚至可能损坏风机。因此，分析通风机联合运转的特点、效果、稳定性和合理性是十分必要的。风机联合工作可分为串联和并联两大类。下面就两种联合工作的特点进行分析。一、风机串联工作一台风机的进风口直接或通过一段巷道（或管道） 联结到另一台风机的出风口上同时运
2、转，称为 风机串联工作 。风机串联工作的特点是，通过管网的总风量等于每台风机的风量（没有漏风）。两台风机的工作风压之和等于所克服管网的阻力。即h=Hs1+Hs2Q=Q1=Q2式中 h 为管网的总阻力，HS1、HS2分别为 1、2 两台风机的工作静压；Q 为管网的总风量， Q1、Q2分别为 1、2 两台风机的风量。1、风压特性曲线不同风机串联工作分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 串联风机的等效特性曲线。如图4-6
3、-1 所示，两台不同型号风机F1和 F2的特性曲线分别为、。两台风机串联的等效合成曲线 +按风量相等风压相加原理求得。即在两台风机的风量范围内，作若干条风量坐标的垂线（等风量线），在等风量线上将两台风机的的风压相加，得该风量下串联等效风机的风压（点），将各等效风机的风压点联起来， 即可得到风机串联工作时等效合成特性曲线 +。图 461 风机的实际工点。在风阻为R 的管网上风机串联工作时，各风机的实际工况点按下述方法求得：在等效风机特性曲线+上作管网风阻特性曲线R，两者交点为M0，过M0作横坐标垂线，分别与曲线和相交于M和 M，此两点即是两风机的实际工况点。为了衡量串联工作的效果，可用等效风机产
4、生的风量Q 与能力较大风机的F2单独工作产生风量Q之差表示。由图4-6-1 可见， 当工况点位于合成特性曲线与能力较风机F2 性能曲线交点A（通常称为临界工况点）的左上方（如M0 ）时，Q=Q-Q 0，则表示串联有效；当工况点 M与 A 点重合（即管网风阻R通过 A 点）时， Q=Q-Q=0，则串联无增风 ； 当工况点 M”位于 A 点右下方（即管网风阻为R” ）时，Q=Q-Q0，则串联不但不能增风，反而有害，即小风机成为大风机的阻力。这种情况下串联显然是不合理的。通过 A 点的风阻为临界风阻，其值大小取决于两风机的特性曲线。欲将两台风压曲线不同的风机串联工作时，事先应将两风机所决定的临界风阻
5、R与管网风阻R 进行比较，当 R0 ，即工况点M 位于合成特性曲线与大风机曲线的交点A 右侧时，则并联有效；当管网风阻R（称为临界风名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 阻）通过 A 点时， Q =0，则并联增风无效；当管网风阻R”R时，工况点M”位于 A 点左侧时， Q 0，且 R 越小， Q 越大。应该指出，两台特性相同风机并联作业，同样存在不稳定运转情况。图 466 （二）对角并联工况分析如图 4-6-4b 所示
6、的对角并联通风系统中，两台不同型号风机F1和 F2的特性曲线分别为、，各自单独工作的管网分别为OA（风阻为 R1）和 OB（风阻为 R2），公共风路 OC（风阻为R0），如图 4-6-7。为了分析对角并联系统的工况点，先将两台风机移至 O 点。方法是，按等风量条件下把风机F1的风压与风路OA 的的阻力相减的原则，求风机 F1为风路 OA 服务后的剩余特性曲线，即作若干条等风量线，在等风量线上将风机 F1的风压减去风路OA 的的阻力，得风机F1服务风路OA 后的剩余风压点，将各剩余风压点连起来即得剩余特性曲线。按相同方法，在等风量条件下，把风机F2的风压与风路OB 的阻力相减得到风机F2为风路
7、OB 服务后的剩余特性曲线。这样就变成了等效风机F1和 F2集中并联于O 点，为公共风路OC 服务（如图 4-6-7b)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 按风压相等风量相加原理求得等效风机F1和 F2集中并联的特性曲线，它与风路OC 的风阻 R0曲线交点 M0，由此可得OC 风路的风量Q0。过 M0作 Q 轴平行线与特性曲线和分别相交于M和 M点。再过 M和 M点作 Q 轴垂线与曲线和相交于M和 M，此即在两台风
8、机的实际工况点，其风量分别为Q1和 Q2。显然 Q0=Q1+Q2。图 467 由图可见，每台风机的实际工况点M和 M，既取决于各自风路的风阻，又取决于公共风路的风阻。当各分支风路的风阻一定时，公共段风阻增大，两台风机的工况点上移；当公共段风阻一定时，某一分支的风阻增大，则该系统的工况点上移，另一系统风机的工况点下移；反之亦然。这说明两台风机的工况点是相互影响的。因此，采用轴流式通风机作并联通风的矿井，要注意防止因一个系统的风阻减小引起另一系统的风机压增加，进入不稳定区工作。三、并联与串联工作的比较图 4-6-8 的中两台型号相同离心式通风机的风压特性曲线为，两者串联和并联工作的特性曲线分别为和
9、，N-Q 为其功率特性曲线，R1、R2和 R3为大小不同的三条管名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 网风阻特性曲线。当风阻为R2时，正好通过、两曲线的交点B。若并联则风机的实际工况点为M1，而串联则实际工况点为M2。显然在这种情况下，串联和并联工作增风效果相同。但从消耗能量（功率）的角度来看，并联的功率为NP，而串联的功率为NS，显然 N2N1，故采用并联是合理的。当风机的工作风阻为R1，并联运行时工况点A 的风量比
10、串联运行工况点F 时大，而每台风机实际功率反而小， 故采用并联较合理。当风机的工作风阻为R3，并联运行时工况点E，串联运行工况点为 C，则串联比并联增风效果好。对于轴流式通风机则可根据其压力和功率特性曲线进行作类似分析。图 468 应该指出的是， 选择联合运行方案时，不仅要考虑管网风阻对工况点影响，还要考虑运转效率和轴功率大小。在保证增风或按需供风后应选择能耗较小的方案。综上所述，可得如下结论：（1）并联适用于管网风阻较小，但因风机能力小导致风量不足的情况；（2）风压相同的风机并联运行较好；（3）轴流式通风机并联作业时，若风阻过大则可能出现不稳定运行。所以，使用轴流式通风机并联工作时，除要考虑并联效果外，还要进行稳定性分析。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -