多级风机站矿井通风系统风压调节参数的计算

多级风机站矿井通风系统风压调节参数的计算 多级风机站矿井通风系统风压调节参数的 计算 布均匀,有效 风量事高,风量调节灵活和节省能耗的通风 方式.这种通风方式近来推广报快.展示了广 阔的应用前景.相形之下.对多级风机站风压 调节参数计算方法的研究.是滞后于实践需 要的.?. 风压调节参数是机站风压和其它可能存 在l的增阻调节量的总称.求算风压谓节参数 是通风系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的重要一环.对采用传统的 主,辅扇联合工作的通风系统,这一问题巳圈 满解决了各独立回路通风阻力和通风动力 (不台风机风压)的差值.即为该甸路中余辩 弦的风压调节参数.但对多级风机站通风 系统.由于一条回路中可能包古多条风压调 节巷.因而其风压调节参数不再l奇单地等于 谤固路通风阻力和通风动力的差值.闩题的 复杂性就在于此. 迄今为止,人们采用的求算风压参数的 方法有三种. (1)先虚拟风机.再进行试算,修正[2)} (2’在风量分配巳知的基础上.沿着从人 风口到出风口的各条流线.人工确定各机站 的风压调节参数} (3)以系统总功耗为目标函数,用非线性 规划方法,同时求得风量分配和机站风压参 数.. 上述三种方法都有成功使用的实倒.也 7 都有各自的局限性或缺陷.方法(1)适应性最 强t但虞拟风机毕竟带有一定的盲目性,反复 试算计算量太}在各条流线呈角联的复杂网 络电,几乎所有的风压调节参数都相互关联, 相互髑妁,此时方法(2)很难实施I方法(3)是 个好想法.但其局限性也是很明显的.当相互 独立的风压调节巷的条效太于相互独立的按 需供风巷的条数,进而存在自由风压调节量 时.此方法无效. 缘上所述,寻求一种快速,简捷,能适应 各种情况的求算多级风机站风压调节参数的 算法,并对其解进行讨论.是一件十分有意义 的工作. 一 ,定解条件及其讨论 1..已知条件 (1)在求算多级风机站风压调节参数前. 巴?定了各按需供风巷及其风量,并在此蓑 鼍l}上进行了自然分风子网络的解算,各巷 道韵通风参数均为巳知{ (2)已经确定了风压调节巷1 )已经按上述风量分配计算了各独立 回路的通风阻力与通风动力(不台风机风压) 的差值.此差值即为相应回路的风压损失. 2.预期目标 本算法的预期目标是求出一组与各风 压谓节巷相对应的理论上精确的有效鼠压凋 l8黄金 节参数,使得按这组调节参数选配风机和其 它增阻调节设施时,能基本上准确地实现预 期的风量分配. 3.对于解的情况的讨论 据已知条件和预期目标可见,待求的风 压调节参数是一线性方程组的解.这个线性 方程组的系数矩阵是该网络独立回路矩阵的 一 个子阵.系数矩阵的每一列对应着一条包 含风压调节巷的独立回路,系数矩阵的每一 列对应着一条巷道,非零(一l或1)项所在的 列,对应着风压调节巷,方程组的常数项是包 台风压调节巷的各回路的风压损失.这是一 个大型稀疏的线性方程组.一般情况下,方程 组的解有三种情况. (1)当相互独立的按需供风巷的条数等 于相互独立的风压调节巷的条数,并且按需 供风巷一般地也是风压调节巷时,方程组有 唯一的一组解. (2)当相互独立的风压调节巷的条数小 于相互独立的按需供风巷的条数时,方程组 无解. ?(3)当相互独立的风压调节巷的条数大 于方程组中相互独立方程的个数时,方程组 有无穷多组解.此时,存在可任意设定其值的 自由风压调节参数.应该指出,相互独立的风 压调节巷的条数,大于相互独立的按需供风 巷的条数,是存在自由风压调节参数的必要 条件,但不是充分条件.若某新增调节巷同时 也引起独立方程千数的相应增加,则新增调 节巷的调节参数不是自由变量.那么,如何确 定方程组中相互独立方程和自由变量的个数 呢?这是一十较复杂的问题,本文将舟绍的算 法可很巧妙地回避这个问题. 用常规数学方法求解上述大型,稀疏,非 独立(或矛盾)方程组,不是一件容易的事.欲 顺利求解;尚需独辟蹊径. 二,算法 l_算法的基本思想 通过对方程组物理意义及其特点的深入 分析,笔者发现,在许多情况下,方程组中会 有些方程只包含一个未知量,求出这样的未 知量后,还会出现一些新的同类方程,再解 之.若方程尚未全部解出,却又找不到只含一 个未知量的方程,刚一定存在自由变量.此 时,需人工输入自由变量的值,再继续求解, 直至全部求出未知量.形象地说,这是一种层 层剥皮的算法.当某一层皮剥不开时,就切上 一 刀(输人一自由变量),直至露出内棱(求出 全部解). 2.具体算法 依次进行以下各项工作: (1)定义三个 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 数组 Lfci,={薹:羹票盖薹巷i=1,2,…,n f1风压调节巷i的调节 uz? {.鬻调节 【参数已经求出 il,2,…,n 州,= 害主 i==1,2,…,r_sn 式申tn——巷道条数{ Lsn——方程个数. (2)根据独立回路矩阵和对巷道的标志, 生成方程组系数矩阵.为节省计算机内存.提 高避算速度,方程组系教矩阵按行压鳙律贮 (只存贮非零项)}生成系数矩阵的同时,记下 各行中非零项的个数和总行数?装入方程组 常数项. (3l对各l方程按其非零项的多少进行排 序,少者在前,多者在后.排序嗣时交换各有 关参投. (4)对标志数组LSmm和Lf2赋初值l; 对K2弑初值零.一 (5)对Kl赋初值零;对全部方程嵌次搜 索未知量个数为l的方程.这可通过累计方 程中各髑节巷的Lf2标志值,再判断其是否 第l6卷1995年第d期19 为l来实现.若某方程的未知量个数为l,则 可方便地求出此未知量.将此未知量所对应 的Lf2标志值改为零,将此方程所对应的 ,smm标志值改为零.累计本次搜索所求出 的未知量个数和总共求出的未知量个数,分 别将其赋初值给K1和K2.由于方程排列次 序的缘故,上述搜索和求解过程可能薷要反 复进行几次,才能求出所有可求出的未知量. 搜索的终止条件是K1—0,即空搜索一次. (6)判断是否巳求出全部解,是则转(9)I 否则说明必存在自由变量,接着做(7). (7)在尚未完全解出的方程(LSmm标志 为1)中,对未知量(Lf2标志为1)输出其所 对应的巷道号,对已求出的变量累加后与原 常数项相减,作为新方程的常数项输出. (8)参照(7)中输出的剩余方程,输入一 条尚未解出的风压调节巷的巷道号及其所对 应的风压调节参数,转(5). (9)输入方程组验证的误差限,将求出的 各风压调节参数代入原方程组中Lsr唧标志 为1的方商进行验算.只要有,方程不能 成立,受f此方程组无解,输出方程无解信息, 停机f否则方程求解成功,输出各风压调节参 数. (10)若存在岛由变量,则巳求出的那组 解不是唯一的,如对其不满意还可修改,输入 程序转向控制变量.欲修改巳求出的解则转 (d),否则计算结束,停机.笔者按本算法编髓 的FORTRAN程序巳调试通过,运行成功. 三,算例 某矿井的通风网络见图.其中{t,6,14, l6,24,26,9,19,29,3,13,23,32)是按薷供风 巷;{4,6,14,l6,24,26,2,3,5,7.9,12,13, l5,17,l9,22.23,25,27,2932)是风压调节 巷.通过进符按薷供风条件之下的自然分风 子网络的解算,各条巷道的通风参数均巳求 出.此外,还{4,6,14,16,24,26,2,8,l1, 18,21,28,31,46,4,48,49,50,5l,52,53, 54,55)为余树弦圈划了独立回路,求出了各 独立回路的风压损失(Pa).计算过程及结果 如下. 1d623 37475I56 . 40lBd8二s 1041J11491213 381450l5158 l8 . 匠二59 2043l21522223 392d532I6o 441265427I61..3045『315532 矿井通风网路田 1.按未知量个数排序后的方程组: 0OO0585.522 19OO0625.2l2 29OO0470.959 23o03S量00o -32.29OO.721.911 53O03S5.52 7—5O0.001 15.12O0.0oo l7—15O0.00o ? z5z2O0.000 — 2725Oo.0o0 . 12.13—9o.939.0o0 — 22—23一l0O—l02轧0o0 — 2732—23o—l4064 1415l3l9l092.0o0 — 7l2l一3一儿.700 1617l3l9l092.00o 24252329936.00o 一 17z223—1344.3S7 2627232992a.o0o t5391o5’.o0o 673口lo50o0 20黄金 2.第一次搜索终止时的剩余方程 23oo365.ooo 53oo365.352 7-5oo.OOl 15—12oo.ooo 17—1,5oo-ooo ? 2522oo.ooo ? 2725oo.ooo . 12—13oo一353.478 — 22—23oo-397.T88 — 270—230—398.007 14151304,66.788 . 3?l1.700 71Z13— 161713046$.788 2I25230465.031 - l72223—134’.357 2627230,L57.051 45304,68.478 6730喜73.478 3.输入风压调节巷2和风压调节参数 lO0(Pa)后,开始第二次搜索.第二次搜索终 止时的剩余方程, .ooo . ooo .ooo .ooo . 355.478 . 397.788 . 398.007 466.788 355.65’ 466.788 465.03l 44.$57 {57.031 df输入风压调节巷l2和风压调节参数 100()后,开始第三次搜索.第三次搜索终 止时的剩余方程; 一 2522oo.ooo - z725oo.ooo - 22.23oo一397.788 - z7o一23o一398.007 2’2523o466.o31 o2z23o397.836 Z627230457.03l 5.输入风压调节巷22和风压调节参数 lO0(Pa)后,开始第四次搜索.经三次辕入自 由变量和四次搜索后,风压调节参数已全部 求出.辕入方程组验证的误差限为1(). 6.把已求出的风压调节参数代入LSIIl[TZ 标志仍为l的方程(ep冗余方程)进行验证. 所有的冗余方程在给定误差限度的意义上均 能成立,方程组求解成功.输出各风压调节参 和系统总有效装机功率见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1. 7.对计算结果满意,辕入程序转向控制 值零,运算结束,否则输入l,重新进行上述 擅索,求解过程. 四,对本算法的说明 1.车算法是通过对这问题物理本质的耀 入分析而产生的.如果拽不到未知量个数为 1的方程,而解又没有完全求出,那么就一定 存在自由变量.这一结论是本算法的基础.结 合『多级风机站布置的实际情况,上述结论不 难理薜.但若给出数学上的严密证明,却菲容 易之事,本文对此不拟深入讨论. 2.此算法仅适用于本文所给出的计算条 件和耳标,不是求解大塑,稀琉,菲独立(或矛 盾)线性方程组的通用算法. 3.选取不同的树(或余数),进行独立回 路?材,仅影响方程组的具体形式,但不影响 O0000O嚣?”? 托站0坫”船” “玎托船打”0?”“外 第l6卷1995年第4期2l 方程组的解.即风压调节参数与选树无关. 4.笔者运用本算法针对各种通风网络, 各种按需供风巷和风压调节巷的组合形式, 各种树的选取和独立回路圈划,进行了几十 次的计算,无一失败 风压调节参救和总有藏蓑机功率寰1 l46-715.0000103.1256 26lO1l15.0000lo8.124S S”l92O15.000O113.31O1 416232416.00001l3.3lO3 52?a23312.000067.2438 626363712.000O59.2|38 723414.623l1oo.0000 83’4532.OOOO265.0000 96786561O0.3625 l07l1128.72161O0.3535 l1991431.0000585.5219 l2l2l61713.12591O0.CO00 l315l71B32.0000254481 l?152O2ll机65221O机0000 l5172l251.321999.9997 16】9222731.0000B2吼2儿9 lt22293Ol机81481O仉0000 l8235O’Sl舶.ooOO297.7881 l9253334699090.9995 2027373B486199996 212口354O26.000047机96a6 2232’243?4.000025机9l2l 功奉(kW)~91.7365 五,结语 1.本文介绍的求算多级风机站矿井通风 系统风压调节参数的算法.从深入剖析,透彻 理解这一问题的物理本质入手,思路独特,快 速,筒捷.较为圈满地解决了这一多级风机站 矿井通风系统设计过程中不能回避,而在数 学上又颇为竦手的问题. 2.本算法适用于各种网络,各种按需供 风巷和风压调节巷的组合形式. 3.本算法编制的程序,可作为按需供风 条件下自然分风子网络解算程序和风量调节 计算程序的子程序.这些程序配合使用,可完 成通风系统设计过程中绝大部分的计算. 参考文献 l李船和urein mineventilationsystemwithmultistagefanstation ZhangI-lanjunandPhIlEZaixiong (&妇础幽of埘酏t强) Abstract:Thispaperpresent~inde+aftanewalgorithmforcalculatingregulatingparamcAer8ofair pr~,sureinamineventilationsystemwimultistagefanslation.Onthebasisthatthedistributionof airquantityfortheventilatingnc~workhasbeencompletedandtheairpressurelossesforeveryinde- pendentcircuithavebeencalculatedaswellastheregulatingt~nnelofairpt~surehasbeenagcef— taind?alsori~ncanquicklycalcula~theregulatingl~rametersofairpr~,sureo feveryregulating devicebywayofsearchingforequations咖pbysteplI1whichonlyoneunknownvarableappearsand solvingtheequallon Keyworde:mineventilationlmult~sgefanstation;regulatingl~rarneterofair pressure;algorithm 增加黄金储量缓解矿山资源危机 ?—— 喀喇沁旗政府邀请专家学者来旗论证指导 为了增加黄金储量,缓解矿山资源危机,内蒙古喀喇沁旗政府邀请中国黄金学会,吉林有 色地质研究所,冶金工业部第一勘察局,内蒙古有色地质l08队,长春高等工业专科学校等单 位的20多位专家学者来旗,对《喀喇沁旗安家营子盒矿田总体勘查 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ’进行了论证. 《喀嘲沁旗安家营子金矿田总体勘查方案’是”喀喇沁旗安家营子金矿田矿体赋存规律及 成矿预潸科研项目专题组提交的.该项目由冶金工业部黄金管理局批准立项,由吉林有色矿 产地质研究所承担实施.从1993年6月到1994年12月,仅用I8十月的野外调研,以中国黄 金学会地质学委会常务副主任,高级工程师王义文任组长的专题组, 不辞辛苦,克服了人员少, 资料缺等重重困难,查明了区域地质环境,成矿背景和成矿规律,并结合矿山生产坑道,先后提 出了六份探矿建议,设计了25个矿点的找矿方案.经工程验证获得lt可供矿山和j用的储量(c +D缓),同时提出了顼获l0t储量的顼测区及勘查 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 .研究表明,安家营子金矿田戚矿 条件优越,资源潜力较大,有很大的拽矿圊旋余地.专题组估算的全旗金矿潜在资源量可超过 200t.其中安家营子矿田在100t左右,只要适当投入勘查费,安家营子矿田有可能变成大型金 矿田. 喀喇沁旗政府十分重视这一科研项目,在资垒紧溉的情况下,自筹12万元,用于科研,旗 政府和旗黄垒局有关领导多次召开会议听取专题组攮,并聘请专腰组长王义文为旗政府地 质顾问.最近又召开了喀喇沁旗金矿资谭潜力及安家营子金矿田总体勘察方案论证会.通 过论证和评议,专家学者们一致认为;方案中所论述的懵在资源量,立论有据,有较强的可信 度.该方案立项实施后,将获得10t可供利用的储量是完全可能的. 内蒙古喀喇沁旗广播电视局刘风?供稿