北井主通风机司机应知应会复习主要内容
一、《主扇风机操作工》基本知识:
(一)第二章通风机的基本理论
第一节风流的基本性质
一)、大气压力
在地球的表面,空气的流动产生的气流就是风。由于各地海拔高度、温度和湿度的不同,形成了有的地方气压高,有的地方气压低。空气是从气压高的地方流向气压低的地方,气压的高低差就是引起空气流动的原因,这种空气流动的现象就是风流。
在一条水平巷道的两端,若空气压力不通,就会产生风流。但在倾斜及垂直巷道的两端,由于空气具有不通的能量,仅用空气压力的大小说明风流的运动方向就不够确切。而矿井空气流动是从能量大的一端流向能量小的一端,这就是风流运动的必要条件。
矿井通风是借助于通风机压力驱动空气流动,供给井下通风空间足够的风量。
单位体积所具有的质量称为空气的密度。当温度为20℃、相对湿度50%,绝对压力为760毫米汞柱、重力加速度为9.807米/秒2时,干燥空气的状态称为大气的标准状态。在标准大气状态下空气的密度为1.293公斤/米3,也就是说每一立方米空气的重量在标准状态下只有1.293公斤,他对地
1标准大气压=760毫米汞柱=10336毫米水柱。
通风机的压力,就是利用水柱高度来表示的,称为毫米水柱(mmH2O)。
二)、矿井通风压力
1.矿井风流的点压力
(1)静压。空气的静压是气体分之间的压力或气体分子对容器壁所施加的压力。所以,空气中某一点的静压在各个方向都相等。
静压有绝对静压与相对静压之分。绝对静压是以真空状态为零点计算的压力方式,某点绝对静压的值,就是该点空气压力的真实值,因为绝对静压总是一个大于零的值。
矿井通风中所说的空气压力都指定是压强,即单位面积上的压力。
矿井通风中常用的静压一般是相对压力,就是以当地大气压力为计算基准的静压差。这个差值往往是由于通风机械或某种自然力所造成的。因而,相对静压所表示的不是该点压力的真实大小,而是该点的真实压力与当地同一标高大气压力之差,所以其值可为正,亦可为负。
(2)动压。空气流动时,施加于与风流垂直的平面上的压力除静压外,还有动压。动压的大小与风流的运动速度有关。
只有运动的风流才有动压,静止的风流没有动压,并且动压永远是大于零点值。
(3)全压。风流的全压是该点的静压和动压的叠加。这里值得指出的是,静压和动压的叠加不单纯是一种计算方法,而且显示了两者的内在联系。这两种压力实际是空气具有不同形式的能量,在一定条件下,这两种形式的能量可以互相转化。全压则表示这两种能量之和。
2.矿井风流的压差
空气在全压的作用下沿着一定的通道,向能量低的地方运动,并在运动过程中消耗本身的能量。从这个意义上讲,压差是产生风流的原因。所谓压差,就是风流中不同断面上两点的总能量差。上风点的能量必定大于下风点的能量。如果管道中两个不同断面的能量相等,则不产生风流。
风流中任意一点必须具有三个能量:静压、动压、相对于某一水平的位能。
矿井空气流动,就是利用通风机造成压差,达到通风的目的。
第二节通风机的工作原理
矿用通风机按其用途可分为三种:(1)用于全矿井或矿井某一翼(区)的,称为主扇(主力扇风机);
(2)用于矿井通风网路内的某些分支风路中借以调节其风量、帮助主扇工作的称为辅扇(辅助扇风机);
(3)用于矿井局部地点通风的,它产生的全压几乎全部用于克服它的连接的风筒阻力,称为局扇(局部扇风机)。
矿用通风机按其构造原理可分为离心式与轴流式两大类。
一、轴流通风机的工作原理
轴流通风机与离心通风机一样,由于叶片与气流相互作用而产生压差,使空气沿轴向流动。图2—6是轴流通风机构造简图。气流从集风器进入,通风叶轮使气体获得能量,然后流入导叶,导叶将一部分偏转的气流动能变为静压能,最后通过扩散筒将一部分轴向气流的动能转变为静压能,然后从扩散筒流出,输入管路。
1.气体的绕流和升力效应
工程中常见到气体绕物体的流动,简称绕流。研究绕流问题的目的,就是研究作用在物体周围的气流速度、压力等的变化情况。
首先我们来看一个理想流体流过静止圆柱体的情况。如图2—7a所示:
图2—7理想流体流过圆柱体
流体在流近静止圆柱体前,是一组均匀的平行流线,当流体流近圆柱体时,由于圆柱体的阻碍,使流线逐层发生弯曲。绕过c、d点后,鉴于理想流体没有粘性,不会产生附面层分离,因此流线又合拢。因为圆柱体是一对称物体,圆柱体并不受任何作用,即使对于实际流体,也只会产生平行于流动方向的阻力,在垂直于流动的方向,仍无外力产生。
如果圆柱体在静止的空气中转动,根据实际观察,圆柱体周围的流体也将随圆柱一起绕轴心流动,如图2—7b所示。这种流动称为环流。离开圆柱越远的流体转得越慢。
如果把转动的圆柱体放在均匀平行的流体中,这时圆柱体上面的流体速度较快,但压力较低,圆柱体下面的流体因速度