煤礦用排水設(shè)備畢業(yè)論文 （含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次論文設(shè)計(jì)是基于煤礦流體機(jī)械選型設(shè)計(jì)，完成煤礦主排水設(shè)備水泵的型及設(shè)計(jì)，通風(fēng)機(jī)選型與設(shè)計(jì)和4-72-11No.20B離心風(fēng)機(jī)房的降噪設(shè)計(jì)三大任務(wù)旨在提高設(shè)備利用效率，降低風(fēng)機(jī)房的噪聲，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本文根據(jù)安全和工作能力的要求，選取相應(yīng)的水泵，離心風(fēng)機(jī)以及對應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。并且根據(jù)

2、煤礦需要，計(jì)算年耗電量，進(jìn)行基本的生產(chǎn)成本算。降噪設(shè)計(jì)通過對噪聲原理設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)選擇合適的消聲器，對風(fēng)機(jī)出進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，安裝一定的擴(kuò)散型消聲器，同時(shí)解決風(fēng)機(jī)出口消聲器的氣流再生噪聲及高頻失效問題。 </p><p>　　本文主要是煤礦用排水設(shè)備的選型、礦用風(fēng)機(jī)的選型，以及風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出口噪聲綜合治理。通過對以上設(shè)備的合理選型及設(shè)計(jì)，使工人的工作條件得到一定的改善，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。</p>&l

3、t;p>　　關(guān)鍵詞：水泵；通風(fēng)機(jī)；4-72No.20B離心風(fēng)機(jī)；隔聲；風(fēng)機(jī)房</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design is base on the coal mine fluid machinery chooses type and design,to complet three main task :c

4、oal-master catchment equipment chosen design, ventilator bloser chosen design and 4-72-11No.20B centrifugal fan vibration rdduction design. The last purpose is to improve the facility efficiency,reduce centrifugal fan vi

5、bration ,so we can carry out the biggest economic benefit.</p><p>　　In this papper,according to the requst of the safty and the working ability ,we choose the corresponding water pump ,centrifugal fan and th

6、e necessary electromotor.What’s more,based on the requst of the coal-mine,calculate the whole year of electricity consumption ,and finish the basic production cost accounting.Therefore, the windward engine room carries

7、on the reasonable design, the arrangement certain amount soundproofing gate, the soundproofing window, the wind engine room arranges the soun</p><p>　　This article is mainly coal pump equipment selection ，th

8、e coal mine with the host fan pass air blower equipment shaping, the wind engine room's sound insulation, the sound absorption as well as the air blower and electric motor's vibration isolation place principle.So

9、 we can carry out the biggest economic benefit.</p><p>　　Keywords: Pump；Fan；4-72-11No.20BCentrifugal fan；Noise；Fan room；</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b&

10、gt;</p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1國內(nèi)外通風(fēng)機(jī)的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.1中國通風(fēng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.2國外通風(fēng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><

11、p>　　1.1.3國內(nèi)外通風(fēng)機(jī)的發(fā)展比較2</p><p>　　1.1.4離心風(fēng)機(jī)的噪聲控制3</p><p>　　1.2離心風(fēng)機(jī)行業(yè)未來發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.3本課題的研究目的和意義4</p><p>　　2 水泵設(shè)備選型與設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1煤礦對排水設(shè)備的要求5<

12、;/p><p>　　2.2確定泵的型號(hào)、臺(tái)數(shù)6</p><p>　　2.2.1排水設(shè)備最小能力計(jì)算6</p><p>　　2.2.2水泵揚(yáng)程估算6</p><p>　　2.2.3預(yù)選水泵的形式7</p><p>　　2.2.4確定水泵的級數(shù)7</p><p>　　2.2.5選定水泵的有關(guān)參

13、數(shù)7</p><p>　　2.2.6校驗(yàn)水泵穩(wěn)定性8</p><p>　　2.2.7確定水泵的臺(tái)數(shù)8</p><p>　　2.3選擇排水、吸水管的規(guī)格、趟數(shù)8</p><p>　　2.4確定水泵工況點(diǎn)11</p><p>　　2.5驗(yàn)算穩(wěn)定性，排水時(shí)間，計(jì)算年電耗12</p><p>

14、;　　2.5.1驗(yàn)算排水時(shí)間12</p><p>　　2.5.2計(jì)算水泵安裝高度13</p><p>　　2.5.3驗(yàn)算電機(jī)容量13</p><p>　　2.5.4 計(jì)算耗電量14</p><p>　　2.6水泵房的草繪繪制及計(jì)算機(jī)制圖15</p><p>　　3 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)16</p>

15、;<p>　　3.1通風(fēng)機(jī)選型的要求和原則16</p><p>　　3.1.1礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求16</p><p>　　3.1.2礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型原則16</p><p>　　3.2.1選擇設(shè)計(jì)的任務(wù)17</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)17</p><p>　　3.3選擇風(fēng)機(jī)類型

16、和型號(hào)18</p><p>　　3.3選配輔助裝置18</p><p>　　3.3確定設(shè)備組合方案19</p><p>　　3.4提出經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果21</p><p>　　3.5風(fēng)機(jī)房的草繪及計(jì)算機(jī)制圖22</p><p>　　4 4-72No.20B離心風(fēng)機(jī)隔聲設(shè)計(jì)22</p><p&

17、gt;　　4.1噪聲機(jī)理22</p><p>　　4.1.1風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理22</p><p>　　4.1.2風(fēng)機(jī)噪聲控制的方法23</p><p><b>　　4.2消聲器23</b></p><p>　　4.3 離心風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出口噪聲綜合治理25</p><p>　　4.3.1設(shè)計(jì)

18、原始資料25</p><p>　　4.3.2 設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列主要問題26</p><p>　　4.3.3 確定消聲器的消聲量26</p><p>　　4.3.4 確定消聲器的結(jié)構(gòu)26</p><p>　　4.3.5 選擇吸聲材料及吸聲層28</p><p>　　4.3.6 設(shè)計(jì)消聲器長度28</p&g

19、t;<p>　　4.3.7 驗(yàn)算消聲器長度是否符合要求29</p><p>　　4.3.8 計(jì)算高頻失效的影響30</p><p>　　4.3.9 驗(yàn)算氣流再生噪聲30</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p

20、><p><b>　　附錄34</b></p><p><b>　　英文文獻(xiàn)原文34</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　在煤礦流體機(jī)械中，礦山排水設(shè)備與礦山通風(fēng)設(shè)備是其必備的重要設(shè)施。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁

21、空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動(dòng)力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)相聯(lián)系，對礦井通風(fēng)安全狀況具有全局性影響，是搞好礦井通風(fēng)系統(tǒng)防塵的基礎(chǔ)工程。而無論是水泵房還是風(fēng)機(jī)房都會(huì)產(chǎn)生噪聲，噪聲主要是電動(dòng)機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的。噪聲過大不僅會(huì)給工作人員身心健康造成危害，而且也會(huì)給周邊環(huán)境帶來影響。作為科技工作者，要努力為工人創(chuàng)造出良好工作環(huán)境，減少周圍噪聲污染危害。因而還需對其進(jìn)行噪聲與振動(dòng)控制，采取各種降噪方法，比如減振

22、、隔聲、消聲、吸聲等。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，噪聲超過國家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了保護(hù)環(huán)境、減少噪聲對工業(yè)生產(chǎn)和周圍建筑物的干擾，就必須對通風(fēng)機(jī)房進(jìn)行綜合治理。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)噪聲的控制是生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。它也能從風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造入手，優(yōu)化和完善風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造工藝與方法提高制作質(zhì)量和精度，盡量減少空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，安裝和檢驗(yàn)也

23、是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，必須對葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)格的靜平衡和動(dòng)平衡校正，以減少因風(fēng)機(jī)振動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。應(yīng)通過對風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測、分析和研究等工作后，確定其噪聲的主要來源及其傳播途徑，并采取有效的噪聲治理措施，達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源的目的，確保最大限度地減輕通風(fēng)機(jī)對周圍環(huán)境的噪聲污染，以提高企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境及促進(jìn)企業(yè)的和諧和可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　1.1國內(nèi)

24、外通風(fēng)機(jī)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.1.1中國通風(fēng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)方面，我國國情不同于工業(yè)發(fā)達(dá)國家，中小型風(fēng)機(jī)是勞動(dòng)力密集型 產(chǎn)品，附加值較低，先進(jìn)的工業(yè)國家不會(huì)再在技術(shù)和工藝方面大量投資，但仍在 </p><p>　　提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、便于維護(hù)和環(huán)保四個(gè)方面注重對產(chǎn)品的改進(jìn)。對于離 心風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，國外公司在質(zhì)量上注重于提高機(jī)械

25、效率及延長使用壽命，向節(jié)約資 源和節(jié)省能量方向發(fā)展；在成本上則加強(qiáng)新材料的研制，降低物耗，并注重整個(gè) 系統(tǒng)總成本的降低；在維護(hù)上從部件的通用化、維護(hù)換件簡易化向自動(dòng)化、無需 維修、節(jié)省人力方向發(fā)展；在環(huán)保方面，注重于謀求安全可靠、向低噪聲、低振動(dòng)等防公害技術(shù)方向發(fā)展。</p><p>　　1.1.2國外通風(fēng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對風(fēng)機(jī)使用的要求也愈來

26、愈高，就目前國外風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢而言，將朝著風(fēng)機(jī)容量不斷增大、高效化、高速小型化和低噪音方向發(fā)展。---大型風(fēng)機(jī)容量繼續(xù)增大。隨著各種工業(yè)裝置規(guī)模的大型化，需要的各類風(fēng)機(jī)的容量也在不斷增加，大機(jī)號(hào)的風(fēng)機(jī)在未來幾年在市場中將會(huì)有所增加。---高效化。為提高效率，三元流動(dòng)葉輪已在通風(fēng)機(jī)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。其他的如斜流風(fēng)機(jī)等特殊用途的風(fēng)機(jī)發(fā)展將會(huì)更有市場。---高速小型化。各類風(fēng)機(jī)采用三元流動(dòng)葉輪后，在提高效率的同時(shí)，壓力也可提高。

27、所以在同等條件下，葉輪外徑可減少10％～30％，這樣就取得縮小體積和減輕重量的明顯效果。提高轉(zhuǎn)速也是風(fēng)機(jī)小型化的重要途徑之一。---低噪聲化。風(fēng)機(jī)的噪聲是工業(yè)生產(chǎn)中噪聲污染源最主要來源之一。風(fēng)機(jī)大型化和高速化使噪聲問題更加突出。對低頻噪聲，風(fēng)機(jī)主要通過改進(jìn)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低本體噪聲，若達(dá)不到要求，可采取加裝消聲器等措施</p><p>　　除上述風(fēng)機(jī)噪聲控制的一般方法外，國外風(fēng)機(jī)行業(yè)不斷提高有關(guān)風(fēng)機(jī)噪聲控的新方

28、法和新措施。</p><p>　　1.1.3國內(nèi)外通風(fēng)機(jī)的發(fā)展比較</p><p>　　我國通風(fēng)機(jī)企業(yè)技術(shù)上與國外的差距：</p><p>　　1）產(chǎn)品外觀質(zhì)量普遍不高，表面處理上與國外有差距。 </p><p>　　2）離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)品過于追求高效率，使產(chǎn)品加工難度加大。 </p><p>　　3）對離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)不完

29、全了解，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象。 </p><p>　　4）離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)品系列化有待提高。 </p><p>　　5）對新的、特殊的行業(yè)認(rèn)識(shí)不足，缺乏必要的技術(shù)儲(chǔ)備。 </p><p>　　6）離心風(fēng)機(jī)制造廠綜合生產(chǎn)能力不配套，不能按期交貨，售前售后服務(wù)不能 </p><p><b>　　使用戶滿意。</b></p&

30、gt;<p>　　同時(shí)國外在通風(fēng)機(jī)的發(fā)展中不斷地尋找新的方法。例如在降低離心風(fēng)機(jī)噪聲的方法：</p><p>　　l)雙進(jìn)氣葉輪兩側(cè)葉片錯(cuò)開角度布置可減少葉片通過頻率的噪聲。</p><p>　　2)通過切去風(fēng)機(jī)進(jìn)口側(cè)蝸舌與側(cè)板間的直接接頭可降低風(fēng)機(jī)噪聲。</p><p>　　3)翼型葉片代替板型葉片，低頻時(shí)可減少噪聲r(shí)o 一12dB，高頻時(shí)可減少3s

31、dB，而基頻僅為2~3dB。</p><p>　　4)用雙列葉片代替單列葉片，雙列葉片間的徑向間隙保證改善后列葉道中的</p><p>　　流動(dòng)，使風(fēng)機(jī)噪聲下降。</p><p>　　5)利用源流動(dòng)理論設(shè)計(jì)，將葉片前緣向進(jìn)口方向延伸，可防止小量進(jìn)出現(xiàn)逆</p><p>　　流，從而大大削弱超低頻噪聲。</p><p>

32、　　1.1.4離心風(fēng)機(jī)的噪聲控制</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)噪聲的控制是生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。應(yīng)從離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造入手，優(yōu)化和完善離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造工藝與方法提高制作質(zhì)量和精度，盡量減少空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，安裝和檢驗(yàn)也是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，必須對離心風(fēng)機(jī)的葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)格的靜平衡和動(dòng)平衡校正，以減少因離心風(fēng)機(jī)振動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。由于離心風(fēng)機(jī)的葉輪葉片極

33、易產(chǎn)生磨損而形成噪聲，所以，應(yīng)通過對離心風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測、分析和研究等工作后，確定其噪聲的主要來源及傳播途徑，并采取有效的噪聲治理措施，達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源的目的，確保最大限度地減輕離心風(fēng)機(jī)對周圍環(huán)境的噪聲污染。</p><p>　　有些噪聲控制方法屬于被動(dòng)控制，它們在較高頻段才起主要作用，在低頻段</p><p>　　往往花費(fèi)很大。隨著信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，噪聲主動(dòng)控制已

34、逐漸成為可實(shí)施的技術(shù)，</p><p>　　風(fēng)機(jī)噪聲控制的根本途徑還是對其噪聲源的有效控制，是解決風(fēng)機(jī)噪聲問題的積</p><p>　　極主動(dòng)的發(fā)展方向?？傊谠肼暱刂祁I(lǐng)域內(nèi)不斷出現(xiàn)各種新的方法，還有許許</p><p>　　多多值得研究的課題。</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)噪聲的控制是水泥生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。它應(yīng)從離心風(fēng)機(jī)<

35、/p><p>　　的設(shè)計(jì)和制造入手，優(yōu)化和完善離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造工藝與方法提高</p><p>　　制作質(zhì)量和精度，盡量減少空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，安裝和檢驗(yàn)也是一個(gè)不</p><p>　　可忽視的環(huán)節(jié)，必須對風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)</p><p>　　格的靜平衡和動(dòng)平衡校正合格后，才能組裝成臺(tái)準(zhǔn)予出廠等，

36、以減少因風(fēng)機(jī)振動(dòng)</p><p>　　而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。然而，離心風(fēng)機(jī)的葉輪葉片極易產(chǎn)生磨損而形成噪聲，所以，我們應(yīng)對離心風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測、分析和研究，確定其噪聲的主要來源及其傳</p><p>　　播途徑，并采取有效的噪聲治理措施，達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪</p><p>　　聲源的目的，確保最大限度地減輕離心風(fēng)機(jī)對周圍環(huán)境的噪聲污染，以改善水泥&l

37、t;/p><p>　　企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境及促進(jìn)水泥生產(chǎn)企業(yè)的和諧和可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　1.2離心風(fēng)機(jī)行業(yè)未來發(fā)展趨勢</p><p>　　離心風(fēng)機(jī)行業(yè)作為裝備制造業(yè)以及節(jié)能環(huán)保設(shè)備，在目前新型工業(yè)化發(fā)展階段，受到國家相關(guān)政策的鼓勵(lì)，如《中國通用機(jī)械工業(yè)十一五發(fā)展規(guī)劃》、《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》、《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備試驗(yàn)、示范項(xiàng)目管理辦法》

38、、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2005年本）》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》、《節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》都對離心風(fēng)機(jī)的發(fā)展有促進(jìn)作用。雖然受2008年世界金融危機(jī)的影響，但總的趨勢看我國出臺(tái)的相關(guān)政策對刺激內(nèi)需有很大的帶動(dòng)作用，對風(fēng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展是個(gè)機(jī)遇。未來隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，工業(yè)行業(yè)正大力開展節(jié)能降耗，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級和整合重組，工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備需要大量更新，離心風(fēng)機(jī)作為工業(yè)的

39、重要配套設(shè)備，將更多的應(yīng)用于電力、水泥、石油化工、煤炭、礦山和環(huán)保等領(lǐng)域，在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下，將繼續(xù)保持較快的增長。國內(nèi)離心風(fēng)機(jī)企業(yè)在如燒結(jié)主抽離心風(fēng)機(jī)、污水處理離心風(fēng)機(jī)、焦化循環(huán)離心風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品研制與開發(fā)制造上發(fā)展緩慢，與國外競爭顯得勢單力薄，市場開拓緩慢。保守估計(jì)未來5年離心風(fēng)機(jī)行業(yè)仍將保持15%～20%的增長率，到2012年，市</p><p>　　1.3本課題的研究目的和意義</p><

40、;p>　　在煤礦流體機(jī)械中，礦山排水設(shè)備與礦山通風(fēng)設(shè)備是其必備的重要設(shè)施。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動(dòng)力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)相聯(lián)系，對礦井通風(fēng)安全狀況具有全局性影響，是搞好礦井通風(fēng)系統(tǒng)防塵的基礎(chǔ)工程。而無論是水泵房還是風(fēng)機(jī)房都會(huì)產(chǎn)生噪聲，噪聲主要是電動(dòng)機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的。噪聲過大不僅會(huì)給工作人員身心健康造成危害，而且也會(huì)給周邊環(huán)境帶來

41、影響。作為科技工作者，要努力為工人創(chuàng)造出良好工作環(huán)境，減少周圍噪聲污染危害。因而還需對其進(jìn)行噪聲與振動(dòng)控制，采取各種降噪方法，比如減振、隔聲、消聲、吸聲等。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，噪聲超過國家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了保護(hù)環(huán)境、減少噪聲對工業(yè)生產(chǎn)和周圍建筑物的干擾，就必須對通風(fēng)機(jī)房進(jìn)行綜合治理。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)噪聲的控制是生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。它也能

42、從風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造入手，優(yōu)化和完善風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造工藝與方法提高制作質(zhì)量和精度，盡量減少空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)，安裝和檢驗(yàn)也是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，必須對葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)格的靜平衡和動(dòng)平衡校正，以減少因風(fēng)機(jī)振動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。應(yīng)通過對風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測、分析和研究等工作后，確定其噪聲的主要來源及其傳播途徑，并采取有效的噪聲治理措施，達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源的目的，確保最大限度地減輕

43、通風(fēng)機(jī)對周圍環(huán)境的噪聲污染，以提高企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境及促進(jìn)企業(yè)的和諧和可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　本課題的研究恰是煤礦選型設(shè)計(jì)的重要組成部分，對煤礦的生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，通過此次課題的研究工作，我們將從中受益非淺，真正學(xué)以致用。</p><p>　　2 水泵設(shè)備選型與設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1煤礦對排水設(shè)備的要求</p><p&

44、gt;　　由于煤礦特殊的自然環(huán)境，對排水設(shè)備的要求相對于其他生產(chǎn)條件要嚴(yán)格的多。不僅要考慮防火，防爆，通風(fēng)；還要考慮水文地理?xiàng)l件，水的酸堿性等問題，設(shè)計(jì)選用合理的設(shè)備，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，是選型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。</p><p>　?。?）必須有工作水泵，備用水泵和檢修水泵。</p><p>　?。?）工作水泵的排水能力，應(yīng)能在20小時(shí)內(nèi)排除礦井24小時(shí)的正常涌水量；備用水泵的排水能力，應(yīng)不

45、小于工作水泵的排水能力的70%,并且工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能再20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量；檢修水泵的能力，應(yīng)不小于工作水泵的排水能力的25%。</p><p>　?。?）水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可根據(jù)具體情況，在主要泵房內(nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置，以便增設(shè)水泵。</p><p>　?。?）正常涌水量≤50m3/h,且最大涌水量≤100m3/h的礦井，可選用2臺(tái)水泵，其中一

46、臺(tái)工作，一臺(tái)備用。</p><p>　?。?）主要排水設(shè)備必須有工作和備用的水管，其中工作水管的能力配合工作水泵在20小時(shí)內(nèi)排除礦井24小時(shí)的正常涌水量；工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量。</p><p>　　2.2確定泵的型號(hào)、臺(tái)數(shù)</p><p>　　2.2.1排水設(shè)備最小能力計(jì)算</p>&l

47、t;p><b>　　正常涌水量時(shí)：</b></p><p>　　確定工作水泵必須的排水能力</p><p>　　QB==360m3/h</p><p><b>　　最大涌水量時(shí)：</b></p><p>　　工作水泵+備用水泵必須的排水能力</p><p>　　QBma

48、x==420m3/h</p><p>　　式中：——礦井正常涌水量， m3/h</p><p>　　——礦井最大涌水量， m3/h</p><p>　　2.2.2水泵揚(yáng)程估算</p><p><b>　　礦井排水垂直高度：</b></p><p>　　Hc=井深+井底車場與最低吸水面標(biāo)高差+出口高

49、出井口高度</p><p>　　=250m+3m+1m</p><p><b>　　=254m</b></p><p><b>　　水泵揚(yáng)程：H≥=</b></p><p>　　式中：Hc——礦井排水垂直高度，m；</p><p>　　——管道效率：管路敷設(shè)角度為900的管道

50、效率取0.9；</p><p>　　HB——水泵必須的揚(yáng)程，m。</p><p><b>　　表2.1 管道效率</b></p><p>　　2.2.3預(yù)選水泵的形式</p><p>　　自水泵樣本中，挑選能滿足和的水泵，最好是一臺(tái)水泵就能達(dá)到所需要的要求能力。在滿足要求的各種水泵中，優(yōu)先選擇工作可靠、性能良好、體積小、

51、重量輕而且價(jià)格低的產(chǎn)品。當(dāng)?shù)V井水的PH值小于5時(shí)，應(yīng)采用耐酸水泵。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算選用D2450-60×5系列礦用多級離心泵。</p><p>　　2.2.4確定水泵的級數(shù)</p><p>　　若采用分段水泵，當(dāng)流量能滿足要求時(shí)，水泵必須的級數(shù)為：</p><p>　　由，故選擇水泵級數(shù)為5級。</p>

52、<p>　　式中：——水泵必須的揚(yáng)程，m；</p><p>　　——水泵單級額定揚(yáng)程，m；</p><p><b>　　i——水泵的級數(shù)。</b></p><p>　　2.2.5選定水泵的有關(guān)參數(shù)</p><p>　　由水泵樣本中可得到其主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　額定工況點(diǎn)流量

53、Qe=450m3/h，</p><p>　　額定工況點(diǎn)單級揚(yáng)程為=300m，</p><p>　　額定工況點(diǎn)效率78%，</p><p>　　額定工況點(diǎn)允許吸上真空高度=6.5m，</p><p><b>　　水泵零流量時(shí)揚(yáng)程。</b></p><p>　　2.2.6校驗(yàn)水泵穩(wěn)定性</p&g

54、t;<p>　　，滿足水泵穩(wěn)定條件。</p><p>　　式中：--水泵零流量時(shí)揚(yáng)程，m；</p><p>　　--礦井排水垂直高度，m。</p><p>　　2.2.7確定水泵的臺(tái)數(shù)</p><p><b>　　--工作水泵臺(tái)數(shù)</b></p><p><b>　　--備

55、用水泵臺(tái)數(shù)</b></p><p><b>　　--檢修水泵臺(tái)數(shù)</b></p><p><b>　　--水泵總臺(tái)數(shù)</b></p><p>　　當(dāng)正常涌水量50，且最大涌水量時(shí)，工作水泵臺(tái)數(shù)為，則備用水泵的臺(tái)數(shù)，水泵的總臺(tái)數(shù)。</p><p>　　當(dāng)正常涌水量>時(shí)，工作水泵臺(tái)數(shù)為

56、，則備用水泵的臺(tái)數(shù)，同時(shí)應(yīng)滿足，檢修水泵臺(tái)數(shù)，水泵的總臺(tái)數(shù)</p><p>　　比較QB、Qmax、Qe可知，工作水泵臺(tái)數(shù)取1，則備用水泵臺(tái)數(shù)為1，此時(shí)滿足,檢修水泵臺(tái)數(shù) 取1臺(tái)，水泵的總臺(tái)數(shù)3臺(tái)。</p><p>　　2.3選擇排水、吸水管的規(guī)格、趟數(shù)</p><p>　?。?）確定排水管路趟數(shù)</p><p>　　一般排水管道的趟數(shù)=工作

57、水泵臺(tái)數(shù)+備用水泵臺(tái)數(shù)</p><p>　　由于是3臺(tái)水泵，根據(jù)實(shí)際需要，故取3趟排水管路。</p><p><b>　?。?）管徑計(jì)算</b></p><p>　　①排水管內(nèi)徑計(jì)算： </p><p>　　根據(jù)公式===0.282m。</p><p>　　式中：——額定工況點(diǎn)流量，；</p

58、><p>　　——排水管內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速，取=1.5-2.2（），此處取2； </p><p>　　——排水管的計(jì)算內(nèi)徑，m。</p><p><b>　　②吸水管內(nèi)徑計(jì)算：</b></p><p><b>　　==0.325m</b>

59、</p><p>　　式中：——額定工況點(diǎn)流量，；</p><p>　　——吸水管內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速，取=0.8-1.5（），此處取1；</p><p>　　——吸水管的計(jì)算內(nèi)徑，m。</p><p>　　根據(jù)、選取標(biāo)準(zhǔn)管。試取壁厚=12mm，排水管外徑305mm，吸水管外徑406mm。</p><p>　?。?）確定管路壁

60、厚：</p><p>　　排水管壁厚=0.5=9.3mm，可取10mm。</p><p>　　式中：——標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑，cm；</p><p>　　——管材需用力，Mpa，見表2.1</p><p>　　P——排水管內(nèi)的流體壓強(qiáng)，Mpa，</p><p>　　P=0.01=2.75Mpa</p><p&

61、gt;　　——水泵排水高度，m；</p><p>　　c——附加厚度，cm，見表2.2，取0.2。</p><p><b>　　選擇冷軋無縫鋼管。</b></p><p><b>　　表2.2</b></p><p>　　由于吸水管比較短，壁厚一般選擇與排水管壁厚一樣。</p><

62、;p><b>　?。?）計(jì)算管路特性</b></p><p>　　①計(jì)算沿程阻力損失系數(shù)，對于吸排水管分別為：</p><p>　　式中：——吸水管內(nèi)徑;</p><p><b>　　——排水管內(nèi)徑。</b></p><p>　　表2.3 排水管各部件管路阻力損失系數(shù)</p>&

63、lt;p>　?、谟?jì)算局部阻力損失系數(shù)</p><p>　　排水管局部阻力系數(shù)見表2.3，吸水管局部阻力損失系數(shù)見表2.4。 </p><p>　　排水管總的局部阻力損失系數(shù)</p><p>　　表2.3 吸水管各部件管路阻力損失系數(shù)</p><p>　　吸水管總的局部阻力損失系數(shù)</p><p>　　對于吸排

64、水管的局部構(gòu)件分別為：</p><p>　　排水管局部損失的當(dāng)量管長：</p><p>　　吸水管局部損失的當(dāng)量管長：</p><p><b>　?、酃苈纷枇p失系數(shù)</b></p><p><b>　　④管路特性方程</b></p><p>　　式中：——礦井排水垂直高度，

65、m；</p><p>　　Q——通過管路流量，</p><p>　　k——管路阻力變化系數(shù)，新管k=1，舊管k=1.7；</p><p>　　——管路阻力損失系數(shù)；</p><p>　　H——管路阻力，也就是需要水泵提供的揚(yáng)程。</p><p>　　2.4確定水泵工況點(diǎn)</p><p>　　將管

66、路特性曲線繪制在所選水泵的特性曲線上，它與泵揚(yáng)程特性曲線的交點(diǎn)極為工況點(diǎn)。工況點(diǎn)各參數(shù)值即為泵的工況點(diǎn)參數(shù)值。工況點(diǎn)流量，揚(yáng)程，效率，軸功率,吸上真空度，見圖2.1。</p><p>　　圖2.1 150D-30水泵性能曲線</p><p>　　2.5驗(yàn)算穩(wěn)定性，排水時(shí)間，計(jì)算年電耗</p><p>　　2.5.1驗(yàn)算排水時(shí)間</p><p&g

67、t;　　正常涌水時(shí)的排水時(shí)間：</p><p>　　最大涌水時(shí)的排水時(shí)間：</p><p>　　式中：——礦井正常涌水量，；</p><p>　　——礦井最大涌水量，；</p><p><b>　　——工作水泵臺(tái)數(shù)；</b></p><p><b>　　——備用水泵臺(tái)數(shù)；</b&g

68、t;</p><p><b>　　——工況點(diǎn)流量，；</b></p><p>　　根據(jù)安全規(guī)程要求，Tz、Tmax應(yīng)不超過20小時(shí)。若Tz超過20小時(shí)，必須加大管徑增加級數(shù)，以增加排水量。Tmax超過20小時(shí)，增加水泵工作臺(tái)數(shù)。</p><p>　　2.5.2計(jì)算水泵安裝高度</p><p><b>　　所以，

69、取=4.6m</b></p><p>　　式中：——吸水管沿程阻力損失系數(shù)，取0.028；</p><p>　　——吸水管管長度，取4m；</p><p>　　S——吸水管局部阻力損失系數(shù)，取3.8；</p><p>　　dx——吸水管管內(nèi)徑，取0.386m；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.

70、81；</p><p>　　——工況點(diǎn)吸上真空度，取6.5m；</p><p><b>　　——工況點(diǎn)流量，；</b></p><p>　　——水泵允許安裝高度，m。</p><p>　　在設(shè)計(jì)和施工水倉和吸水井時(shí)，應(yīng)使水泵實(shí)際安裝高度小于。</p><p>　　2.5.3驗(yàn)算電機(jī)容量</p

71、><p>　　根據(jù)工況參數(shù)可計(jì)算電機(jī)必須的容量為</p><p>　　電機(jī)總?cè)萘繛椋篘=113.7×8=909.6kw</p><p>　　式中：——工況點(diǎn)流量，；</p><p>　　——工況點(diǎn)揚(yáng)程，m；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.81；</p><p><b&

72、gt;　　——礦井水密度，；</b></p><p><b>　　——工況點(diǎn)效率；</b></p><p>　　——傳動(dòng)效率，皮帶傳動(dòng)：0.95 ~0.98；直接傳動(dòng)1.0</p><p>　　k——富裕系數(shù)，見下表2.4；</p><p><b>　　表2.4 富裕系數(shù)</b><

73、/p><p>　　2.5.4 計(jì)算耗電量</p><p><b>　　（1）全年耗電量</b></p><p>　　全年耗電量為各用水時(shí)期投入工作的泵耗電量之總和。</p><p>　　①正常涌水時(shí)期的年耗電量：</p><p>　?、谧畲笥克畷r(shí)期的年耗電量：</p><p>

74、　　式中：——工況點(diǎn)流量，432；</p><p>　　——工況點(diǎn)揚(yáng)程，60m；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.81；</p><p>　　——礦井水密度，1100；</p><p>　　——工況點(diǎn)效率,取78%；</p><p>　　——傳動(dòng)效率，皮帶傳動(dòng)：0.95 ~0.98；直接傳動(dòng)1.0；<

75、;/p><p>　　——電機(jī)效率；取0.78；</p><p>　　——電網(wǎng)效率；取0.95；</p><p>　　——工作水泵臺(tái)數(shù)1臺(tái)；</p><p>　　——備用水泵臺(tái)數(shù)1臺(tái)；</p><p>　　——年正常涌水時(shí)期的天數(shù)305天；</p><p>　　——年最大涌水時(shí)期的天數(shù)60天；<

76、/p><p>　　——正常涌水時(shí)期的日排水時(shí)間，18.9h；</p><p>　　——最大涌水時(shí)期的日排水時(shí)間，10.8h。</p><p><b>　?、廴暧秒娏浚?lt;/b></p><p>　　（2）每排1水的電耗：</p><p>　　式中： E——全年用電量；</p><

77、p>　　——礦井正常涌水量，；</p><p>　　——年正常涌水時(shí)期的天數(shù)；</p><p>　　——礦井最大涌水量，；</p><p>　　——年最大涌水時(shí)期的天數(shù)；</p><p><b>　?。?）噸煤耗電量</b></p><p>　　E1T= =0.83kw.h</p>

78、;<p>　　2.6水泵房的草繪繪制及計(jì)算機(jī)制圖</p><p>　　3 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1通風(fēng)機(jī)選型的要求和原則</p><p>　　3.1.1礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求</p><p>　　礦山通風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型要求如下：</p><p>　?。?）必須安裝在地面。裝有風(fēng)機(jī)的井

79、口必須封閉嚴(yán)密；</p><p>　?。?）必須安裝兩部同等能力的通風(fēng)機(jī)，其中一部為備用。必要的時(shí)候，備用的通風(fēng)機(jī)必須能在十分鐘內(nèi)啟動(dòng)。</p><p>　?。?）為保證通風(fēng)機(jī)的用電，要有兩條專用的供電線路；</p><p>　?。?）必須裝有使風(fēng)流反向的裝備或具備反風(fēng)能力，而且能在十分種內(nèi)改變巷道風(fēng)流方向，反向后的風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的40%；</p>

80、<p>　?。?）安裝在工業(yè)場地內(nèi)或城鎮(zhèn)局居民區(qū)的通風(fēng)設(shè)備，若是噪聲超過國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行綜合治理。</p><p>　　3.1.2礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型原則</p><p>　　礦山通風(fēng)機(jī)的選型原則如下：</p><p>　?。?）在一個(gè)井筒中應(yīng)盡量采用單一風(fēng)機(jī)工作制，的確有困難的時(shí)候可以采用兩臺(tái)并聯(lián)，最好是用相同型號(hào)的并聯(lián)；</p><

81、p>　?。?）選擇的風(fēng)機(jī)，應(yīng)該能夠滿足第一水平各個(gè)時(shí)期的負(fù)壓的變化，并適當(dāng)照顧下一水平的通風(fēng)機(jī)要求。負(fù)壓變化較大的時(shí)候，可以考慮分期選用電動(dòng)機(jī)，初期裝備的電動(dòng)機(jī)的使用年限不得少于10年；</p><p>　?。?）選用軸流風(fēng)機(jī)的時(shí)候，在最大負(fù)壓的時(shí)候，用的葉片安裝角應(yīng)比最大的安裝角小5度，選用離心風(fēng)機(jī)的時(shí)候，用的轉(zhuǎn)速應(yīng)比最大的轉(zhuǎn)速小10%，以留有余量；</p><p>　?。?）選擇

82、的風(fēng)機(jī)，應(yīng)該有足夠的調(diào)節(jié)范圍，以滿足使用年限，工況不超出工業(yè)利用區(qū)的要求。</p><p>　　3.2選擇設(shè)計(jì)任務(wù)以及設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　3.2.1選擇設(shè)計(jì)的任務(wù) </p><p>　　1. 選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)和規(guī)格； </p><p>　　2. 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)和規(guī)格； </p><p>　　3.

83、 設(shè)計(jì)擴(kuò)散器； </p><p>　　4. 確定風(fēng)機(jī)設(shè)備組合方案； </p><p>　　5. 選擇輔助裝置，確定設(shè)備組合方案； </p><p>　　6. 計(jì)算機(jī)年耗電量及費(fèi)用，提出經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果； </p><p>　　7. 繪制風(fēng)機(jī)房布置圖；</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) &l

84、t;/p><p><b>　　如下表3.1：</b></p><p>　　3.3選擇風(fēng)機(jī)類型和型號(hào)</p><p>　　計(jì)算風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓： </p><p>　　當(dāng)風(fēng)井不作提升時(shí)，k=1.1～1.15; 兼作箕斗井時(shí)，k=1.15～1.20;當(dāng)風(fēng)井作罐籠提升時(shí)，k=1.25～1.30；在此，風(fēng)井兼做提升用途 k

85、取1.2。 </p><p>　　風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量： </p><p>　　前期：Qy′= kQ′=1.15×75200=86480 m3/ h </p><p>　　后期： Qy′′ = kQy′′ = 1.15×75200=86480 m3/ h </p><p><b>　　其產(chǎn)

86、生的靜壓為： </b></p><p>　　前期： Hyst′ =Hmin + ∑Δhs?y′= 1050+180=1230 Pa</p><p>　　后期： Hyst′′ = Hmax + ∑Δh s?y′′ =1650 +180 =1830 Pa </p><p>　　(2) 預(yù)選風(fēng)機(jī) </p><p>　　

87、根據(jù)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與流量選用轉(zhuǎn)數(shù)630r/min的4-72-11No.20B離心通 </p><p>　　風(fēng)機(jī)。 其配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y355M2-8，轉(zhuǎn)速735 r/min，功率160kw </p><p><b>　　3.3選配輔助裝置</b></p><p>　　(1)配置擴(kuò)散器： </p><p>　　選用對稱平面

88、擴(kuò)散器，選用擴(kuò)散比 n=2,擴(kuò)散角α=10°，此時(shí)相對長 </p><p>　　度l =1.5，全損失系數(shù)ξk=0.37 。 </p><p>　　(2)換算風(fēng)機(jī)裝置靜壓特性：</p><p>　　自風(fēng)機(jī)外形尺寸圖查得：</p><p>　　截面積：F=B1xB2=1.4*1.6=2.24</p><p>

89、　　Hz，st= H-ξk()Q2</p><p>　　= H ?0.37( )Q2 </p><p>　　= H ?0.044096781Q2 </p><p>　　式中Q以 m3 / h 計(jì)算則上式改寫為： </p><p>　　Hz,st= H ?3.403×10?9 Q2 (Pa) </p&

90、gt;<p><b>　　裝置靜效率 ： </b></p><p><b>　　Ηz,st = </b></p><p>　　自4-72-16- NO.20B風(fēng)機(jī)全壓特性曲線和功率特性曲線上去可以全面表 </p><p>　　征特性的諸工況其參數(shù)入下表 </p><p><b

91、>　　表3.2</b></p><p>　　3.3確定設(shè)備組合方案</p><p><b>　?。?）確定調(diào)節(jié)方式</b></p><p>　　H′= Q2 = 1.64x10-7 Q2</p><p>　　H′′ = Q2 = 2.45 x 10-7 Q2</p&

92、gt;<p>　　利用此式求兩比例曲線列入下表：</p><p><b>　　表3.3</b></p><p>　　圖3.1 離心式通風(fēng)機(jī)及其裝置特性</p><p><b>　　有圖上得：</b></p><p>　　Ke′（168800,2400） Ke ′′（155585,

93、2600）</p><p>　　Qy = 154800 m3/h</p><p>　　工況Ke′的轉(zhuǎn)速 n′= ne = 710 x = 672 r/min</p><p>　　工況Ke′′的轉(zhuǎn)速 n′′= ne = 710 x = 707 r/min</p><p><b>　?。?）確定工況點(diǎn)</b><

94、/p><p>　　在通風(fēng)容易時(shí)期，風(fēng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n′運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其裝置靜壓特性曲線必穿過 k′點(diǎn)。無疑在時(shí)期等效網(wǎng)絡(luò)特性也必然穿過k′點(diǎn)。因此，兩特性曲線的交點(diǎn)必然是預(yù)計(jì)的工況點(diǎn)k′點(diǎn)；同理，在通風(fēng)困難時(shí)期，風(fēng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n′′運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工況點(diǎn)為k′′點(diǎn)。工況點(diǎn)參數(shù)列于下表。</p><p><b>　　表3.4</b></p><p><b>　?。?/p>

95、3）選擇電機(jī)</b></p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)，電機(jī)必須輸出的功率是：</p><p>　　功率比 = = 0.9385 > 0.6</p><p>　　所以，整個(gè)通風(fēng)期可選用一臺(tái)電機(jī)。</p><p><b>　　其功率為：</b></p><p>　　Nd=（1.1～

96、1.2）N′′=（1.1～1.2）X 144 =158.4～172.8 kw</p><p>　　選用JSQ-148-8型電機(jī)，功率200kw，電壓6kv，n=750 r/min 。</p><p>　　3.4提出經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果</p><p>　　串激調(diào)速裝置的無極調(diào)速功能，可以保證由通風(fēng)容易時(shí)期到困難時(shí)期的 全部變動(dòng)范圍內(nèi)，在風(fēng)量不變的條件下，使工況由k′到k′′

97、，假定隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延續(xù)，風(fēng)壓呈線性規(guī)律變化，則平均年電耗量 </p><p>　　E = rT = X24X365 = 1.37x106 kwh</p><p>　　3.5風(fēng)機(jī)房的草繪及計(jì)算機(jī)制圖</p><p>　　4 4-72No.20B離心風(fēng)機(jī)隔聲設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1噪聲機(jī)理</b></

98、p><p>　　4.1.1風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理</p><p>　　風(fēng)機(jī)在一定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的噪聲，主要包括空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲兩大部分，其中空氣動(dòng)力性噪聲是風(fēng)機(jī)的主要噪聲，它分成旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期地打擊空氣質(zhì)點(diǎn)引起空氣的壓力脈動(dòng)所產(chǎn)生的。其頻率就是葉片每秒鐘打擊空氣質(zhì)點(diǎn)的次數(shù)，因此它與葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速有關(guān)。旋轉(zhuǎn)噪聲的強(qiáng)度大致與圓周速度的5~6次方成比例。渦流噪聲

99、是風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，高速氣流在葉片界面和葉頂間隙處分離時(shí)產(chǎn)生的渦流分離使氣體產(chǎn)生的壓縮和稀疏，以聲波的形式傳播所形成的。其頻率取決于葉片與氣流的相對速度。因葉片各截面上的圓周速度隨半徑大小而變化，氣流繞過葉片時(shí)各點(diǎn)相對速度必然亦不一樣，同時(shí)葉片各點(diǎn)厚度也不同。故從圓心到最大半徑速度呈連續(xù)變化。因此風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的渦流噪聲呈明顯的連續(xù)譜。風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲就是旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲相互疊加的結(jié)果。風(fēng)機(jī)的機(jī)械噪聲主要有機(jī)殼輻射噪聲和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電磁聲。要對

100、風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行有效控制，首先應(yīng)控制其噪聲源。</p><p>　　4.1.2風(fēng)機(jī)噪聲控制的方法</p><p>　　其一，在風(fēng)機(jī)出氣口管道上安裝消聲器。在風(fēng)機(jī)噪聲中，進(jìn)、出氣口輻射的空氣動(dòng)力性噪聲強(qiáng)度最大，所以，首先應(yīng)將這部分噪聲降下來。在局扇進(jìn)、出氣口安裝消聲器是抑制其噪聲的最有效措施。由于煤礦主風(fēng)機(jī)在使用時(shí)為抽出式通風(fēng)，噪聲的主要輻射部位在風(fēng)機(jī)的出口，所以一般在出氣口安裝各類消聲器。目

101、前應(yīng)用的消聲器種類繁多，主要有：阻性消聲器、抗性消聲器、微穿孔板消聲器和復(fù)合式消聲器，各類消聲器在消聲降噪上的特性和對風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性的影響是各個(gè)不相同的。</p><p>　　其二，風(fēng)機(jī)機(jī)組加裝隔聲罩。煤礦主風(fēng)機(jī)機(jī)殼、電動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)振動(dòng)等部位輻射的噪聲也是主要噪聲源，需要采取綜合治理措施，最常用也是最有效的措施是加裝風(fēng)機(jī)機(jī)組隔聲罩。采用加裝隔聲罩措施就是將整個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)組用密閉的隔聲罩圍包起來。隔聲是利用隔聲結(jié)構(gòu)將噪聲隔

102、擋，減弱噪聲的傳遞。</p><p>　　其三，采取改造風(fēng)機(jī)房的綜合治理措施。如果有專門的風(fēng)機(jī)機(jī)房，則可結(jié)合現(xiàn)場情況采取將風(fēng)機(jī)房改造成隔聲間的降噪方法，即把風(fēng)機(jī)機(jī)組封閉在風(fēng)機(jī)房內(nèi)使其噪聲傳不出去，這樣機(jī)房內(nèi)的噪聲雖大，但外界噪聲則小多了。密封的風(fēng)機(jī)房上要安裝進(jìn)氣口消聲器，以供風(fēng)機(jī)吸氣和電動(dòng)機(jī)、機(jī)殼等散熱之需要。</p><p><b>　　4.2消聲器</b><

103、/p><p>　　消聲器是降低空氣動(dòng)力性噪聲的主要手段，它允許氣流通過，同時(shí)減少噪聲向管下游傳播。在原理上消聲器主要分為阻性消聲器和抗性消聲器兩類。對于消聲器在技術(shù)上要求達(dá)到三方面性能：①聲學(xué)性能，要求在較寬的頻率范圍內(nèi)有足夠大的消聲量；②空氣動(dòng)力性能，要求安裝消聲器后增加的氣流阻力損失控制在允許范圍內(nèi)；③結(jié)構(gòu)性能，要求體積小，重量輕，加工性好，堅(jiān)固耐用。</p><p>　　消聲器聲學(xué)性能的

104、評價(jià)量有以下3種。</p><p>　　（1）透射損失TL（也稱傳聲損失或消聲量）。定義為消聲器入射聲功率與透射聲功率之比的對數(shù)，即</p><p>　　TL=10lg(dB)</p><p>　　在這里假定消聲器出口端是無限均勻管道或消聲末端，不存在末端發(fā)射，因此TL僅僅是消聲器本身的聲學(xué)特性。用透射損失TL進(jìn)行理論分析比較方便。</p><p

105、>　　（2）插入損失IL。在管口某一距離的同一測點(diǎn)處，安裝消聲器前后聲壓級之差為插入損失，即</p><p><b>　　IL=-(dB)</b></p><p>　　上式中IL不僅反映消聲器本身的特性，也包含了周圍聲學(xué)環(huán)境的影響。對插入損失進(jìn)行測量比較方便。</p><p>　?。?）降噪量NR定義為</p><p&

106、gt;<b>　　NR=-(dB)</b></p><p>　　式中，為消聲器入口聲壓級，包括入射波和反射波聲能之和；為消聲器出口聲壓級。</p><p>　　透射損失、插入損失及降噪量三者之間不存在簡單關(guān)系，它們之間的聯(lián)系取決于內(nèi)阻抗和末端阻抗。通常NR≠ TL，而當(dāng)聲源內(nèi)阻抗與管道末端阻抗相等時(shí)TL =IL。</p><p>　　阻性消聲器

107、是管道中插入的一段結(jié)構(gòu)，內(nèi)部眼其流通道鋪設(shè)吸聲材料。噪聲沿管道傳播時(shí)聲波進(jìn)入多孔材料內(nèi)部，激發(fā)起空隙中的空氣及材料細(xì)小纖維的振動(dòng)，因摩擦和粘滯力作用使聲能耗散掉轉(zhuǎn)變成熱能。</p><p><b>　　1.消聲量公式</b></p><p><b>　　=l（dB）</b></p><p>　　式中，P為消聲器橫截面周長（

108、m）；S為橫截面面積（）；l為消聲器長度（m）；為消聲系數(shù)，其中為吸聲材料的法向入射吸聲系數(shù)?？捎上卤聿槌?lt;/p><p>　　消聲系數(shù)與吸聲系數(shù)的關(guān)系</p><p><b>　　2.高頻失效現(xiàn)象</b></p><p>　　消聲器實(shí)際消聲量不僅取決于上式，還與頻率有關(guān)。對于橫截面一定的消聲器，當(dāng)噪聲頻率增大到某一數(shù)值后，聲波集中在通道中部以

109、窄聲束形式穿過，以至于壁面吸聲材料不能充分發(fā)揮作用，于是實(shí)際消聲量急劇下降，稱為高頻失效現(xiàn)象。消聲量開始下降時(shí)的頻率稱為高頻失效頻率，可按下式估算</p><p>　　=1.85（c/D）(Hz)</p><p>　　式中，c為聲速（=340m/s）；D為消聲器通道的當(dāng)量尺寸（m），對于圓形D為直徑，矩形通道則為各邊邊長的平均值。</p><p>　　為了克服高頻失

110、效，對于流量大的粗截面管道，不可選用直管式消聲器，通常在消聲器管道中加裝消聲片，或設(shè)計(jì)成蜂窩式、折板式、彎頭式消聲器，使每個(gè)單獨(dú)通道的當(dāng)量尺寸D減小，以提高高頻失效頻率。</p><p><b>　　3.氣流再生噪聲</b></p><p>　　氣流再生噪聲產(chǎn)生的機(jī)理包括兩方面：一是摩擦阻力和局部阻力產(chǎn)生湍流脈動(dòng)引起的噪聲，以中、高頻為主。二是消聲器內(nèi)壁或其它構(gòu)件在氣

111、流沖擊下產(chǎn)生振動(dòng)而輻射噪聲，以低頻為主。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以估算管道中氣流再生噪聲的半經(jīng)驗(yàn)公式為</p><p>　　=(182)+60lgv</p><p>　　式中——?dú)饬髟偕肼暎╠B(A)）；</p><p>　　v——消聲器通道的氣流速度（m/s）。</p><p>　　氣流速度越高，消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，氣流噪聲越大。就阻性消聲器沿程

112、聲壓線衰減規(guī)律來看，隨消聲器長度增加，聲壓級逐步衰減，但到達(dá)一定長度后，由于氣流噪聲占主導(dǎo)地位，因此管內(nèi)聲壓級不再下降，此時(shí)再增加消聲器長度以毫無意義，這一點(diǎn)在消聲器設(shè)計(jì)中要引起注意。為了降低氣流再生噪聲，必須對流速加以限制?？照{(diào)系統(tǒng)消聲器流速不超過5m/s，壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)不應(yīng)超過20m/s~30m/s，對內(nèi)燃機(jī)消聲器則可選為30m/s~50m/s。</p><p>　　4.3 離心風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出口噪聲綜合治理&l

113、t;/p><p>　　機(jī)房噪聲主要是電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)形成的機(jī)械噪聲，電磁噪聲和空氣動(dòng)力性噪聲，需要設(shè)置隔聲間對噪聲進(jìn)行處理。</p><p>　　4.3.1設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　表4.3.1 噪聲頻譜</p><p>　　治理要求：廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（30米處）</p><p>　　執(zhí)行GB12348—2008《工

114、業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，即晝間≤60dB（A）。夜間≤50dB（A）。</p><p>　　4.3.2 設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列主要問題</p><p>　　1.根據(jù)噪聲衰減規(guī)律設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)散型消聲器.</p><p>　　2.解決風(fēng)機(jī)出口消聲器的氣流再生噪聲及高頻失效問題.</p><p>　　3.解決大型擴(kuò)散型消聲器的安裝問題.</

115、p><p>　　4.3.3 確定消聲器的消聲量</p><p>　　根據(jù)4-72-11型NO.B離心風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器口噪聲倍頻程聲壓級，如表4.3中第1行。安裝消聲器后，由式：</p><p>　　可得，50dB相當(dāng)于NR-45；</p><p>　　再由自然衰減公式：=29.5dB</p><p><b>　　式中：

116、r=30m </b></p><p>　　最終確定在廠界30米處噪聲應(yīng)控制在NR75曲線內(nèi)，其倍頻程聲壓級查如下圖4.2,并列于表4.3.2中的第2行。經(jīng)計(jì)算所需消聲器的消聲量列于表4.3.2中的第3行。</p><p>　　4.3.4 確定消聲器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)該風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與出口，可在消聲器通道中加裝消聲片，消聲器截面周長于截面積之比：

117、</p><p>　　列于表4.3.2中第4行。</p><p>　　表4.3.2 4-72-11型NO.B離心風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器口消聲器設(shè)計(jì)表</p><p>　　4.3.5 選擇吸聲材料及吸聲層</p><p>　　吸聲材料可選用超細(xì)玻璃棉。由噪聲的倍頻程聲壓級看，低頻段噪聲較強(qiáng)。吸聲層厚度取150mm，填充密度為20。根據(jù)氣流速度，吸聲層護(hù)面采

118、用一層玻璃布加一層穿孔板，板厚2mm，孔徑6mm，孔間距為11mm。這種結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)列于表4.3.2中的第5行。由吸聲系數(shù)查如下表:</p><p>　　消聲系數(shù)與吸聲系數(shù)的關(guān)系</p><p>　　可得消聲系數(shù)值，見表4.3.2中第6行。</p><p>　　4.3.6 設(shè)計(jì)消聲器長度</p><p><b>　　由式</

119、b></p><p>　　式中: P—消聲器橫截面周長，m；</p><p>　　S—橫截面面積，㎡；</p><p>　　l—消聲器長度，m；</p><p><b>　　--消聲系數(shù)；</b></p><p>　　--消聲材料的法向入射吸聲系數(shù)。</p><p&g

120、t;　　可得各頻帶所需長度如下，并列于表4.3.2中的第7行。</p><p><b>　　m；</b></p><p><b>　　m；</b></p><p><b>　　m；</b></p><p><b>　　m；</b></p>&

121、lt;p><b>　　m；</b></p><p><b>　　m；</b></p><p><b>　　m。</b></p><p>　　由于在31.5Hz和8000Hz的頻帶上消聲器應(yīng)有的消聲量為負(fù)，故無須消聲處理，不予考慮。</p><p>　　為了同時(shí)滿足各頻帶降

122、噪量的要求，消聲器的設(shè)計(jì)長度取最大值，即L=4.97m。</p><p>　　4.3.7 驗(yàn)算消聲器長度是否符合要求</p><p><b>　　由式：</b></p><p>　　式中: P—消聲器橫截面周長，m；</p><p>　　S—橫截面面積，㎡；</p><p>　　l—消聲器長度