离心式通风机与轴流式通风机的对比分析_党海波.pdf

问题探讨总第149期

doi:10．3969/j．issn．1005－2798．2012．01．025
离心式通风机与轴流式通风机的对比分析

党海波
(开滦集团东欢坨矿业分公司，河北唐山064002)

摘要:首先介绍了当前矿井通风机的五种分类方法，然后依据第一种分类方法，分别对离心式通风机和
轴流式通风机的工作原理、理论全压特性和实际特性曲线进行了分析，并对二者在适用范围、基本结构、工
况调节和实际性能等四个方面进行了比较，最后得出结论。目的是对通风机的实际应用起到一定的指导
作用。
关键词:通风机;离心式;轴流式;比较
中图分类号:TD441文献标识码:B文章编号:1005-2798(2012)01-0065-03

《煤矿安全规程》第一百二十一条规定，矿井必通风机服务于全矿井或矿井的某一翼，辅助通风机
须采用机械通风。由于机械通风的方式主要是使用服务于矿井通风网络的某一分支，局部通风机服务
通风机，所以通风机在矿井生产中的地位举足轻重。于掘进工作面和开拓工作面等局部地区［2］。
但是通风机日夜不停地运转，而且其功率较大，因此本文依据第一种方法，对离心式通风机与轴流
通风机的能耗很大，其耗电量约占矿井总耗电量的式通风机的基本特征进行分析和比较。
20%左右。所以，合理地选择和使用通风机，不仅关
系到矿井的安全生产和职工的身体健康，而且对矿2离心式通风机的基本特征
井的经济效益也具有十分重要的影响。2．1工作原理
当安装在主轴上的叶轮高速旋转时，叶片中的
1矿井通风机的分类
风流所获得的能量在离心力的作用下，以较高的速
矿井通风机的种类繁多，其分类方法也很多，主度被甩向轮缘，并汇集于螺旋外壳中，此时风流的速
要有以下几种:度逐渐降低，压力逐渐升高，最后经扩散器后排出到
)根据风流在通风机叶轮内部的流动方向
1通风机外面。同时，在叶轮进口处，由于风流的排出
，
不同可分为离心式通风机和轴流式通风机两产生了负压，外部空气在大气压力的作用下，连续不
种［1］其中离心式通风机中的风流沿轴向流入叶
。断地补充到通风机入口，从而使叶轮连续不断地运
轮，经叶轮后转为径向流出，轴流式通风机中的风流
转。
沿轴向流入叶轮，经叶轮后仍沿轴向流出。
2．2理论全压特性
)根据通风机产生风压大小，可分为低压通
2理论全压特性是指通风机的理论全压与理论流
风机、中压通风机和高压通风机三种。其中低压通
量之间的关系。理论全压可用公式(1)表示:
风机的全压小于1000Pa，中压通风机的全压为
2()－1()
H∞=ρu－ρucotβQφπDb1
1000～3000Pa，高压通风机的全压大于3000Pa。T222T22
:，;
式中H∞为理论全压Paρ为通风机内空气密
3)根据通风机叶轮进风口数目不同，可分为T
度，kg/m3;u为通风机出口风流速度，m/s;β为叶
单侧进风通风机和双侧进风通风机两种。其中单侧22
轮外缘处出口角，();为理论流量，3;为叶
进风通风机只有一个进风口，双侧进风通风机有两°QTm/sφ
轮实际出口截面积与不计叶片厚度的出口截面积之
个进风口。
比;为叶轮外径，;为叶轮出口宽度，
4)根据通风机叶轮数目不同，可分为单级通D2mb2m。
对某一特定通风机，当通风机转速一定时，公式
风机和两级通风机两种。其中单级通风机只有一个
()可以写成:
叶轮，两级通风机装有两个叶轮。1
()
5)根据通风机的服务范围不同，可分为主要HT∞=A－BQT2
式中:2，为一常数;
通风机、辅助通风机和局部通风机三种。其中主要A=ρu2B=ρu2cotβ2

收稿日期:2011-08-22
作者简介:党海波(1986－)，男，河北昌黎人，硕士，助理工程师，从事矿井通风与防火的管理工作。
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2012年1月党海波:离心式通风机与轴流式通风机的对比分析第21卷第1期
()－1，为一常数这个区段内，将可能产生不稳定的情况，如机体振
φπD2b2。
公式(2)即为离心式通风机的理论全压特性方动、噪声增大，该现象称为喘振现象，这是轴流式通
程，其相应曲线称为理论全压特性曲线。该曲线其风机的典型特点。因此，轴流式通风机的有效工作
实是一条直线，其交纵轴于A点，直线斜率取决于范围是在额定工作点的右侧。
，，，
β当β＜90°时cotβ＞0此时H∞随Q增大而减
222TT4离心式通风机与轴流式通风机的比较
小;当时，，此时保持不变，与
β2=90°cotβ2=0HT∞
无关;当时，，此时随的离心式通风机与轴流式通风机在矿井通风中都
QTβ2＞90°cotβ2＜0HT∞QT
增大而增大。具有广泛的应用，二者各自的特点不同，而且不可相
2．3实际特性曲线互替代，从以下四个方面对其进行比较。
由于风流流动的影响因素是极其复杂的，利用1)适用范围。离心式通风机适