产品名称:亚洲城游戏官方:煤矿通风机主要类型及其工作原理
来源:亚洲城游戏官方 发布时间:2026-01-15 16:10:25
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通风机是煤矿井下供风的动力设备,相当于人体的“肺”。它负责把地面新鲜的空气输运到井下采掘工作面,同时利用风流把瓦斯、粉尘等各类有害于人体健康的物质排出到地面大气之中。
煤矿的通风机按照服务范围可大致分为三类。服务于全矿井或矿井中一翼的称为主通风机,服务于矿井风网某一采区或工作面的称为辅助通风机,服务于井巷掘进或局部区域的称为局部通风机。不同作用的通风机其类型和工作原理是不同的。
煤矿通风机通常有离心式风机和轴流式风机两种类型。两种类型通风机的机械组成是类似的,一般来说包括动力装置、叶轮、外壳、进出风口等四部分所组成。动力部分主要是电机,它把电能转化为机械能,使风机主轴能够旋转起来;叶轮的作用是使静止的空气产生向前的推力,从而使风机产生源源不断的风流,也就是说通过主轴旋转带动叶轮的旋转,从而使风流产生了流动的动力;外壳的作用是密封作用,其目的是保持叶轮产生的动力形成较大的压力使风流向一个方向进行运移,假如没有外壳,则风机的出口压力就会很小,风流传送就不会太远;进出风口则是保证风流的进回风路畅通。
离心式通风机的工作原理是,通过叶轮中叶片的非常快速地旋转带动空气的旋转,使空气产生离心力,空气经过叶片的末端利用离心力被压入机壳,于是机壳内气体压力升高,经过扩散器排出风机外部;依据能量转化的原理,通风机内的空气在不断地被叶片旋转抛出的同时,其轴部中心区域必然产生负压,于是外界的空气便通过进气口源源不断地进入风机的轴部中心区,从而形成了源源不断的风流。离心式通风机有进风口、叶轮、螺形壳体、扩散器四个部分,一些型号的风机在入口处还有前导器。风机的扩散器就是将风机的一部分动压转变为静压,风机静压的作用是克服空气的流动阻力,这样就提高了风机的效率。前导器的作用是使进入风机的气流产生旋转,来提升风机动力的利用率。离心式风机的显著特征是,风流从中心部进入,从端部流出,风流的进入和流出方向不一致,一般有一个较大的夹角。目前,我国煤矿使用的K4-73 和G4-73 型等型号的风机,均为离心式风机。(见图1)
轴流式风机的工作原理是通过电机带动叶轮旋转,使叶片在旋转时对空气产生向前的推力,由于叶片与旋转轴之间有一个倾斜的安装角度,这样在转动时就形成了推力;处于叶片迎面的气流受挤压而静压增加,叶片背面的气体静压降低,于是空气便从叶片的背部流入,然后受到加压而被排出,由此产生了有效的风流。轴流式风机能够使用多组叶轮连接使用,从而形成对旋式风机,多组叶轮的串联加大了风机的出口静压,来提升了风机的效率。(见图2)
轴流式风机主要由进风口、叶轮、整流器、风筒、扩散器和传动部件等部分所组成。进口是由集流器与疏流罩构成,其断面逐渐缩小的进风通道,使进入叶轮的风流均匀,以减小阻力,提高效率。
轴流式风机的显著特点是,风流的进入和流出呈现同一方向,风流类似于在风机之中被“加速”了。同时,轴流式风机还可以串联,相当于给风流“接力”式的推进,来提升风流的动力。目前,我国煤矿在用的风机如1K58、2K58、GAF 等型号均为轴流式风机,BDK 型号为对旋式轴流式风机。
对于煤矿井下通风而言,不同的通风机有不同的特点,其适用性也各不相同。离心式风机体积小、结构紧密相连,能够产生较大的风压,但风量比较小;轴流式风机风量大,不改变风向,安装便捷,但体积大、风压较小。对于主通风机和辅助通风机,根据风量和安装地点的不同,有些矿井采用离心式风机,也有一些矿井采用轴流式风机。但对于掘进工作面的局部通风机,大部分矿井采用的是轴流式风机,因为掘进工作面随着巷道的掘进,通风距离会逐渐增大,有的巷道长度甚至超过2000 米,巷道距离增大则通风阻力增大,风机在巷道掘进初始段工作面风量会满足通风要求,但是巷道距离大了,则会显示出风机静压不足,造成工作面风量减少,就是说风机的一部分能量用于克服巷道通风阻力了。此时如用轴流式风机,则能够直接进行同型号风机串联,串联后的风机风压增大,尽管风量不变,但是风流可以供应到更远的地方。离心式风机一般不可以进行串联,因此对于掘进工作面通风,显然轴流式风机更适用。
很多矿井采用抽出式通风方式,将风机安装到回风井,也有矿井采用压入式通风方式,将风机安装到进风井。无论矿井采用抽出式通风方式还是压入式通风方式,一般不影响对风机类型的选择。