学科门类:单位代码:毕业设计说明书(论文)矿用防爆对旋式通风机设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月摘要目前,我国部分矿井在通风系统中采用了两级对旋式轴流式风机,以替代传统的轴流式风机,本次设计的矿用防爆对旋式通风机风机通风机(BDJ),其全称是:FB№.6.3型矿用隔爆压入式轴流局部通风机,采用对旋式结构。
其名称已经决定了风机的结构设计、材料选择等。
本次设计力争突出防爆、对旋、局部风机(BDJ)独特的结构和优越的性能。
气动部件的设计对于风机的整体性能至关重要,所以首先进行了风叶的设计,着重讨论了两级叶轮负载的分配问题,各参数的选择。
采用孤立翼型法设计风叶。
接着设计了其他的重要部件,如:集流器、整流罩、扩散器、风筒、消声结构等。
然后对风机的叶轮、主轴进行强度校核,最后讨论风机的安装所遇到的问题。
在风机各零部件材料的选择方面,要满足强度和防爆两方面的要求。
特别是风叶和风筒的材料,两者至少一个要采用铝合金材料。
电动机的选择对于防爆风机来说是很重要的,本次设计选择了YBF电动机,这是专门的风机用隔爆电动机,另一优点是重量轻,适宜安装在风机内部。
关键词对旋轴流式通风机; 气动设计; 孤立翼型法AbstractCurrently, the ventilation system in our part of the pit used levels of Counter-rotating axial flow fan stage to replace traditional axial Type flow fan stage, this design BDJ local fans, their full names are: mine blast in the axial Counter-rotating flow fan stage and flow fan stage is a type of crisis. Its name has been decided flow fan stage structural design, materials selection. BDJ flow fan stage designed to highlight this unique structure and superior performance.Pneumatic components for the design of the overall performance of flow fan stage is essential, therefore, the design of the blades, focused on levels impeller load distribution, the parameters of choice.Aerofoil law designed to isolate automatic. Then the design of other important components such as: Collection flow sensors, temperature, proliferation machine, hairdryer, sound structure. Then the impeller to flow fan stage, the main axis in intensity degree, and the final installation of flow fan stage discuss problems encountered.In parts of the flow fan stage material selection, intensity and explosions to satisfy both requirements. Especially blades and got the materials to be used both at least one aluminum alloy materials. The blast flow fan stage, electric motors choice is important, this design chosen YBF electric motors, flow fan stage used in the blast is specialized electric motors and the other advantage is light weight, suitable for installation in flow fan stage within. Keywords :Counter rotating axial fan Aerodynamic design Isolate aerofoil Bast protection前言随着各行各业的发展,特别是现代工业的发展,作为燃料和原料的煤炭越来越重要。
我国大部分地区都是地下开采,在进行地下开采石油大量有害气体(如瓦斯、二氧化碳、一氧化碳等)和煤尘都会喷发出来,加之烟尘易爆,所以对井下工作人员和矿井安全都存在很大的威胁。
我国《煤矿安全规程》对井下空气的成份(包括各种有害气体的浓度)、湿度、风速和按人员计算的风量都作了严格的规定:有人工作或可能有人到达的井巷,二氧化碳不得大于0.5% ,总会流中,二氧化碳不超过1%。
为了保障广大煤矿职工有一个安全、可靠和良好的工作条件,必须向井下输送足够数量的新鲜空气,以冲淡有害气体的浓度和四处飞扬的煤尘。
这次的毕业设计的课题就是有“矿井肺脏”之称的通风设备。
在采矿和地质勘探等工程中,必须开掘大量的井巷,而掘进这些井巷的特点是只有一个出口,所以称为独头巷道。
独头巷道的通风常称为局部通风或掘进通风,其任务是将新鲜风流引至工作面,排除工作面的炮烟、矿尘等污浊空气,以保证工人在良好的条件下工作。
我国煤炭行业近年来发展情况良好,特别是随着先进探测技术的应用,开采设备的改善,又开掘了许多新的井巷,所以局部通风机又有了用武之地。
基于这种认识,我选定了这次毕业设计的题目:FB№.6.3型矿用隔爆压入式轴流局部通风机。
毕业设计是学生在毕业时进行的设计,是本科毕业生在毕业前要完成的设计任务,由于它能锻炼同学们的自学能力,分析和解决问题的能力,动手能力和现场操作能力以及综合分析等各方面的能力,较全面、系统地综合了所学的知识,并且运用这些知识趣解决所提出的实际问题所以作为一种考核手段来检查每个毕业学生。
显然,对待毕业设计不能草率从事,更不能只求应付,必须以科学的态度和高度的热情来对待它,认识它,然后认真地完成它。
同时,本次毕业设计又直接关系着矿井生产,所以每一个细枝末节,每一个小问题都马虎不得,一个小小的错误将可能引起大的事故。
撇开其他,但从毕业设计这个角度出发,我们也不能轻视它。
这次毕业设计不仅关系着每个人的学业成绩,更重要的是它体现了每个人对待设计的认证程度和实际能力。
固然每个人的能力不同,设计有好有劣,但我们还是力求向好的方面努力,使设计既符合实际,更加完善完美。
我想这同老师和领导的要求也是一致的。
不过由于本次设计时间紧,任务重,图纸多,对毕业设计的要求不可能百分之百的达到,再者,对一些实践性知识了解甚少,所以这次毕业设计也只能是一个尝试,但对我将来的工作必将是一个很大的帮助,相信通过这次毕业设计能达到预期目的,各方面有所提高。
由于经验不足,水平有限加之时间仓促,本次毕业设计一定存在有不少错误,欢迎老师和同学及读者批评指正。
目录1 绪论 (1)1.1设计任务 (1)1.1.1 拟定通风机设计工矿点 (2)1.1.2 主要内容 (2)1.2对旋式轴流风机 (5)1.2.1 对旋式风机出现的背景 (5)1.2.2 对旋式轴流风机的工作原理及结构 (6)1.2.3 对旋式风机的优良性能 (6)1.3矿用防爆对旋式通风机 (7)1.3.1 矿用防爆对旋式通风机简介 (7)1.3.2 矿用防爆对旋式通风机的工作原理 (8)2 轴流通风基本理论 (9)2.1基元级及速度三角形 (9)2.2叶轮对气体的功 (11)2.3反应度和预旋 (13)3 叶轮设计 (15)3.1设计方法 (15)3.2设计要点 (15)3.2.1 风机中负载的分配 (15)3.2.2 两级叶轮速度三角形分析 (16)3.2.3 叶型的选择 (17)3.2.4 电动机的选择 (19)3.3叶轮主要参数的选取 (24)3.3.1 轮毂比v (24)3.3.2 叶轮外径 (25)3.3.3 翼型相对厚度c的选择 (26)3.3.4 升力系数c的选择 (27)y3.3.5 叶片数Z (27)3.4第一级叶轮的设计 (28)3.4.1 叶轮的计算 (28)3.4.2 叶片的绘制 (32)3.5第二级叶轮的设计 (35)3.5.1两级叶轮间轴向间隙 (35)3.5.2 叶片的计算 (35)3.5.3 叶片的绘制 (37)3.6叶轮与轮毂的安装 (40)4 风机各部件的设计 (41)4.1风筒的设计 (41)4.1.1 内风筒 (41)4.1.2 外风筒 (42)4.1.3 电机与风筒的安装 (42)4.2集流器与整流体 (43)4.2.1 集流器 (43)4.2.2 整流罩 (45)4.3扩散筒 (46)4.4风机底座 (49)4.5法兰环与密封 (50)4.5.1 法兰环 (50)4.5.2 密封性 (52)5 消声结构 (53)5.1气动噪声产生的原因 (53)5.2消声结构及降噪 (53)6 主要零部件的强度计算 (56)6.1主要零部件材料的选择 (56)6.2叶片强度计算 (57)6.2.1 第一级叶片的校核 (57)6.2.2 第二级叶片的强度校核 (61)6.3主轴强度计算 (64)6.3.1 轴的最大弯矩 (64)6.3.2 轴的扭矩和复合应力 (65)6.4转子的临界转速计算 (66)6.4.1 临界转速的基本概念 (66)6.4.2 影响临界转速的因素 (67)6.4.3 临界转速计算 (67)7 总体设计与安装 (70)结论 (71)总结 (72)致谢 (73)参考文献 (74)1 绪论通风机是用于输送气体的机械,从能量观点来看,是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。
从气体压力升高的原理出发,主要可分为容积式、叶片式和喷射式。
其中叶片式风机可分为离心式、混流式、轴流式和横流式。
本次设计只涉及到轴流式,所以在这里也只介绍轴流式风机。