通风工程教案详解.ppt

通 风 工 程教 案 范子扬 学习重点： 矿井空气流动基本理论、井巷通风阻力、通风动力及矿井通风网络中风量分配与调节。 难点：矿井空气流动基本理论、矿井通风网络中风量分配与调节。 培训教材：《通风安全学》（中国矿大出版社，2000.7.1） 第一章、矿井空气 P2~12 矿井通风的概念：利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量地流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程。 矿井通风的基本任务： 1、连续不断向井下供给适宜的新鲜空气； 2、稀释有毒有害气体和矿尘，并排出矿井之外； 3、提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境。 第一节、矿井空气成分 一、地面空气的组成，干空气与湿空气的含义与区别 二、矿井空气的主要成分及基本性质：地面空气与矿井空气的区别，新鲜空气与污浊空气的界定 1、氧气（O2） 缺氧窒息是造成矿井人员伤亡的原因之一，我省煤矿是主要原因之一。 我省1997、1998、1999三年间瓦斯事故大部分都是缺氧窒息事故，这三年统计情况如下： 事故案例举例 年份 次数 总死亡人数 重大事故次数 死亡人数 1997 11 26 4 17 1998 6 13 2 8 1999 5 13 2 8 合 计 22 52 8 33 2、二氧化碳（CO2） 二氧化碳比空气重，在风速较小的巷道中，底板附近浓度较大，在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。 3、氮气（N2） 它是一种惰性气体，是新鲜空气的主要成分，本身无毒，不助燃也不供呼吸。 三、矿井空气的主要成分浓度标准 第二章 矿井空气流动基本理论 第一节 空气主要物理参数 一、温度 是描述物体冷热状态的物理量 二、压力（压强） 空气有压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在矿井通风中习惯称为压力。压力单位换算见附录一。 三、密度、比容 单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，用符号ρ表示。空气的比容是指单位质量空气所占有的体积，用符号υ（m3/kg）表示，比容和密度互为倒数，它们是一个状态参数的两种表达方式。 四、粘性 含义：当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力（内摩擦力）以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。例如，空气在管道内作层流流动时，管壁附近的流速较小，向管道轴线方向流速逐渐增大。 五、湿度 含义及三种表示方法 六、焓 焓是一个复合的状态参数，它是内能u和压力功PV之和，焓也称热焓。 第二节 风流能量与压力 压力：单位体积空气所具有的能够对外做功的机械能，当空气的能量对外做功有力的表现时，我们就把它称为压力。 一、风流能量与压力 （一）、静压能—静压 1、静压能与静压概念 在矿井通风中，压力的概念与物理学中的压强相同，即单位面积上受到的垂直作用力。静压能和静压是一个事物的两个方面，它们在数值上大小相等。 2、静压的三个特点： 3、压力的两种测算基准：绝对压力和相对压力 （二）重力位能 1、重力位能的概念 2、重力位能的计算 3、位能与静压的关系 在矿井通风中把某点的静压和位能之和称之为势能。 4、位能的三个特点： （三）动能—动压 1、动能与动压概念 空气定向运动的能量叫动能，而动压则是动能转化时所显现的压力，也称速压。 2、动压计算 类似于物理学中的动能计算式 3、动压的四个特点： 二、风流点压力及其相互关系 （一）风流点压力 点压力可分为静压、动压和全压 全压：风流中某一点的静压和动压之和。 根据压力的两种计算基准，静压又分为绝对静压（P）和相对静压（h），同样，全压也可分为绝对全压（Pt）和相对全压（ht） 无论是抽出式通风或压入式通风，绝对全压等于绝对静压与动压（速压）之和： Pt=P+hv （二）风流点压力测定 测定风流点压力的常用仪器是压差计和皮托管。 相对静压h、相对全压ht、及动压hv的测定方法 在井巷通风巷道风流中静压差与全压差的测量方法 （三）风流点压力的相互关系 ht= h+ hv 无论是压入式还是抽出式通风，任一点风流的相对全压总是等于相对静压与动压的代数和，动压恒为正值，且不分绝对与相对，对于抽出式通风，由于相对静压、相对全压都为负数，所以又写成： ht= h- hv 例题：P14 第三节 通风能量方程 一、空气流动连续性方程 二、可压缩流