PLC矿山通风机房自动控制系统设计+梯形图(4)

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(2)风扇和风筒

独头巷道采用局扇和风筒进行通风是最好的方法，与纵向风帘相化，这种方法在正常情况下风速高、风量大，输送距离远，并月.其结构紧凑，能留下较大空间便于机械通过;此外，它还便于远距离控制。但是，这种通风系统亦有与纵向风帘类似的缺点:由于风筒末端风流的速度大大降低，因此距离工作面不能太远，这一点在抽出式通风系统中尤为突出。在距离及风筒直径相同的条件下，压入式通风的风速是抽出式的10倍。局扇一风筒通风法在金属矿山中使用很普遍，一般都采用压入式通风法。在煤矿、风扇和风筒的使用及安装不良将导至工作面产生环流，从而引起煤生爆炸事故。因此，多年来已不采用这种通风方法。但是纵向风帘又无法满足连续开采所需要的风量，所以近几年对局扇风筒通风法进行了改进并应用于煤矿生产。煤矿多用抽出式通风系统，风筒多采用刚性玻璃纤维或螺旋钢丝加固的形式，从而避免岩尘和废气危及人和设备的安全。

(3)风筒的选择

风筒的类型、尺寸、布置、安装质量及维护等都会影响通风系统的阻力。风筒形式的选择主要根据巷道的通风需要，要尽可能选择与扇风机直径相同或稍大一点的风筒;若阻力太大，则可选用更粗一些的风筒。风筒.主要有三种:刚性的、柔性的和钢通风系统的阻力包括扇风机和风筒入口阻力、管路的阻力(包括弯曲和联接处的阻力)，扇风机和风筒的出口阻力以及巷道的阻力等。通风系统的风力损失除因风筒阻力造成的以外，还有:

①入口损失(抽出式通风系统，它大约是风筒风速压力的1.95倍。

②出口损失(压入式通风系统)，它大约等于1个风速压力。

③弯曲损失，其中包括冲击和摩擦损失‘弯曲损失随风筒形式、弯曲度和弯曲半径而变化。

一般说来，当刚性风筒弯曲90“时，按矿井常用的风筒直径和弯曲半径计算，其阻力损失大约为直径的10倍，钢丝加固柔性风筒弯头的平均损失大约和n米风筒的损失格同;无螺旋钢丝加固的柔性风筒更不能弯曲过度，否则会在拐弯处产生局部拆迭而阻断风流。安装良好的柔性风筒在连接处的风力损失大约等于2.4米刚性风筒的损失。刚性风筒连接处的损失取决于所采用的接头形式。消音器能等噪音降到92分贝以下。消音效果最好是将消音器同时装在风机的吸入口，但通常只在输出口安装一个。

(4)扇风机性能

使用扇风机进行通风是最普通的通风方法，扇风机的性能是设计要素之一。扇风机的设计和制造是厂方的事，而选择和使用扇风机则是使用单位的事。轴流式扇风机在通风中用得最多。

扇风机的性能主要有以下几个方面:

①风量与扇风机速度成正比，与空气的密度无关。

②风压与扇风机速度的平方成正比，并且与空气的密度成正比。

③扇风机输入的能量与扇风机速度的平方成正比，并且与空气的密度成正比。

④扇风机的机械效率与空气速度及密度均无关。

1.3课题研究的主要内容

煤矿矿井通风系统是煤矿矿井安全生产的重要组成部分，煤矿矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件、生产效率、安全生产密切相关。随着我国政府对各行各业安全生产监管力度的不断加强，尤其对煤矿安全生产的要求越来越高，对煤矿矿井通风系统进行技术改造，提高其运行稳定性、可靠性、节能降耗等势在必行。

随着电子技术和微电子技术的迅速发展，PLC和变频器正成为通用、廉价和性能可靠的控制和驱动设备，得到广泛的应用。本系统将 PLC与变频器有机地结合起来，采用以矿井气压压力为主控参数，实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制，使矿井中用的离心通风机通风高效、安全，达到了明显的节能效果。由PLC控制的变频调速离心风机的通风系统，具有较高的可靠性和较好的节能效果，易于组建成整体的自控系统，很方便地实现各种控制切换和远程监控。PLC控制系统还具有对驱动风机的电机过热保护、故障报警、机械故障报警和瓦斯浓度断电等功能特点，为煤矿矿井通风系统的节能技术改造提供一条新途径。