矿用扇风机   (mine  fan)

向矿井或作业面供给新鲜空气、排出污浊空气的矿山通风设备。矿用扇风机按其用途分为主要扇风机(主扇)、辅助扇风机(辅扇)和局部扇风机(局扇)三种。主扇用于全矿井或矿井某一翼通风；辅扇用于矿井通风网路的某些分支风路；局扇借助风筒用于矿井中独头的巷道或采场通风。按其构造又可分为离心式和轴流式两大类。(1)离心式扇风机(图1)。由进风口(集流器)、螺旋形机壳、工

作轮、出风口、机轴等部件组成。工作轮由轮毂、平板形后盘、锥形前盘以及固定于前后盘之间的叶片组成。工作轮人风口分为单侧吸风和双侧吸风两种。(2)轴流式扇风机(图)。由工作轮、圆筒形机壳、集风器、整

流器、流线体和环形扩散器组成。集风器是流线形的渐缩风筒。流线体是固定在工作轮轮毂端部的流线形导流体。工作轮由固定在轴上的轮毂和叶片组成。叶片安装角可根据需要调整，通常变化于5℃～6℃之间。新型轴流式扇风机采用翼形扭曲叶片。高压轴流式扇风机装有两段或多段工作轮。

欧洲矿井从19世纪中叶开始使用蒸汽动力的扇风机。英国于1860年以后用机械通风取代火炉通风。

当时扇风机的风量达40m3／s，风压IKPa，效率30％左右。中国冶金矿山从20世纪50年代开始大量使用电动扇风机。80年代末，矿用扇风机的风量已达250m3／S，风压5kPa，效率85％以上。

基本参数  扇风机工作的基本参数是风量、风压、功率和效率。风量以单位时间流过扇风机的空气体积量来表示。风压是扇风机进出口的压力差。扇风机给予每立方米空气的总能量称为扇风机的全压。扇风机压入式工作时，常用全压表示它的风压参数；抽出式工作时，风压参数常用有效静压来表示，它等于扇风机的全压与扩散器出口动压之差。扇风机功率是扇风机对空气所做的有效功，分为全压功率与有效静压功率两种。全压功率是全压与风量之积。有效静压功率是有效静压与风量之积。扇风机效率等于扇风机有效功率与扇风机轴功率的比值，因风压不同而有全压效率和静压效率之分。

特性曲线  扇风机的特性曲线有个体特性曲线和类型特性曲线两种。个体特性曲线表示某一叶轮直径的扇风机在某一转数条件下扇风机的风压、功率和效率随风量的变化特性。以风量Q为横坐标，风压H为纵坐标，Q与H相对应的曲线称为扇风机的风压曲线H—Q。以风量为横坐标；以功率或效率为纵坐标，它们之间相对应的曲线为扇风机的功率曲线N-Q和效率曲线口一Q(图3)。扇风机的个体特性曲线H—Q与网路风阻特性曲线R的交点M称为扇风机的工况点；工况点M的纵、横坐标分别表示扇风机的工作风压和风量。过M点向横坐标作垂线，分别交功率曲线η一Q和效率曲线E和F。E和F点的纵坐标分别是扇风机的功率和效率。

扇风机个体特性曲线的形状与扇风机的构造有关。叶片后倾的离心式扇风机的H—Q曲线常呈单斜状；叶片前倾的离心式扇风机的HQ曲线呈驼峰状；轴流式扇风机的HQ曲线呈马鞍形。扇风机在有驼峰状特性曲线的左段工作时效率低，并可能出现不稳定运转的现象，选择扇风机时，应使工况点在驼峰右段的高效区工作。

同一类型的扇风机几何相似，运动和动力也相似。因此，可用类型特性曲线表示同一类型，不同直径、不同转数的扇风机运转特性。类型特性曲线的坐标值是无量纲风量系数、风压系数和功率系数。使用类型特性曲线便于比较不同类型扇风机的性能，也便于扇风机的优化选择。

选择  根据主扇和辅扇所工作的管网风阻以及所要求的风量和风压，对可供选择的扇风机，逐一求解其工况点，选用既满足风量、风压要求又运转稳定、效率较高、能耗和投资较少的扇风机。扇风机选定后，根据工况点的风量、风压和效率，计算扇风机的轴功率，再考虑20％～30％的备用量，确定配套电动机的功率。功率不大时，选用异步电动机；功率大于500kW时，选用同步电动机。

联合作业  当单台扇风机不能满足生产对通风的要求时，可用多台痢风机串联或并联作业，以提高风量和风压。扇风机串联作业通常用于通风阻力较大的矿井，例如两台风机在进风系统连续压入；两台风机在排风系统连续抽出；或两台风机分别在进风系统与排风系统一压一抽等联合作业方式。长独头巷道掘进时，因风筒过长、通风阻力较大，也可用几台局扇在风筒中串联作业。风机串联作业时，各风机的风量相等，风压之和等于网路总阻力。扇风机并联作业通常用于需风量较大的矿井，当一台主扇的风量满足不了生产要求时，可在同一井口安装两台主扇并联作业。此时，扇风机的风压相等，风量之和等于矿井的总风量。另外，也可用几台扇风机分别在几个井口并联运转，各扇风机的风量之和等于矿井的总风量。