通風機技術測定的布置

作者：中國礦業商務網 2005-06-07 00:00 來源：不詳

通風機技術測定的布置

THE TECHNOLOGICAL MEASUREMENT

COLLOCATIONOFVENTILATOR

在通風機的技術測定中，必須準確地測出通風機若幹個(一般為7～10個)不同工況點。實踐證明，采用操作簡便、安全可靠的阻力調節方式，選擇合理的測點位置，使用準確、高效的儀表和工具是決定通風機技術測定成效的三個主要環節。必須根據通風機類型、風門裝置及現場風道的實際情況進行合理選擇。圖7為軸流式風機技術測定示意圖。

一、阻力調節方式
RESISTANCE ADJUST MANNER

欲測正在運轉中的通風機的全特性曲線具有一定困難，因為：

(1)通風機的風量需要從工作風量分段地逐漸減少，甚至於要減到零，這將會影響礦井的正常生產。

(2)通風機尚需在比工作風量還大的風量下運轉，這對在通風網路上工作的通風機是不可能的。

(3)由於井下風門的關閉與開啟、運輸設備和提升容器的運動，使係統阻力不斷波動。這將不易取得準確數據。

圖7 軸流式通風機測定示意圖

1—百葉窗；2—上風門；3—下風門；4—風峒；5—通風機；6—撐柱

I—I、II—II、III—III 風道斷麵

所以，為了測定通風機的全特性曲線，一般都對備用通風機進行測定。備用通風機直接抽地麵短路風，采取改變進風阻力的方法來改變通風機的工況點。對調節阻力方式的要求是，簡便、可靠、調節後的風流均勻平穩。現將目前采用較多的風門法及板阻法分述如下：

1．風門法

利用改變反風門或調節閘門的開度改變阻力。這種方法可以利用原有設備，比較簡便。對於用備用通風機，抽地麵短路風進行測定的中、小型通風機更為適用。其布置如圖7所示。風流由大氣經百葉窗1、上風門2、下風門3、風峒4、通風機5重新返回大氣。改變上風門2的開度，即可調節風流阻力。這種調節方式必須注意以下四點：

(1)為了使測定時風流穩定，應設法減輕風門受風流衝擊時形成的脈動。為此將原風門鋼絲繩懸掛點由中心(圖8，a)移到頂端(圖8，b)以改變懸臂起吊方式。

圖8風門起吊示意圖

a—原有起吊方式；b—實驗時起吊方式

(2)為了保證風門調節平穩均勻，原有電動反風絞車不易滿足要求，可改用手動起重葫蘆或手動絞車代替。

(3)為了防止下風門振動漏風，可在頭部兩角打撐柱6(見圖7)。

(4)檢查原有起吊鋼絲繩，有無嚴重鏽蝕和損傷，並核算強度，防止測定時受氣流衝擊振動造成02manbetx.com 。

2.板阻法

在用風門法調節風流阻力受到現場條件限製而不能實現時，可在進風門處及進風峒某斷麵用木板調節阻力，采用此法應注意兩點：

(1)為了保證測定安全，可在進風斷麵中間預埋兩條鋼梁，以避免木板受壓後折斷。

(2)為使測定時風流平穩，在大風量區應間隔取板或堵板如圖9a，在小風量區應先堵內側，後堵外側如圖9b。

圖9 板阻法示意圖

1一木板；2一預埋鋼梁；3二鳳峒
在采取上述措施之後，因受到現場風峒條件限製，如阻力調節裝置至通風機間的風峒過短或彎曲，風流經阻力調節裝置進入風峒後漩流不穩，仍無法測量。在此情況下可在阻力調節裝置後麵的風峒中增設穩流柵，以改善風流狀態。

二、測點位置的選擇

THE CHOICE OF MEASURE POINTS' POSITION

選擇測點位置有三個條件：

(1)使測點盡可能靠近通風機進(出)風口，這樣可以排出漏損；減少阻力損失，使測值更好地反映通風機工作的實際情況。

(2)測點處風流平穩，這樣讀數準確，提高測量精度。

(3)便於安裝測量儀表。這三條中關鍵是第二條。在阻力調節裝置至通風機間選擇某處氣流最平穩、渦流最小的斷麵作測量點，對整個通風機測定工作很重要。現場有不少是由於測點位置選擇不當，測量結果誤差很大，使測定工作失敗。為了獲得較均勻的風速場，最好在測風點前有不小於風峒高度B的5倍的直線段風峒。在測點後不小於2B直線段風峒(圖10)。但現場布置

圖10 測點選擇圖

往往不能具備上述條件。圖6係某礦采用反風門調節阻力測定BY-18型通風機時，距調節閘門2．5B直線段處風速場情況。經過阻力調節裝置進入通風機的風流經較短的距離不可能在風峒的全斷麵形成穩定的風流，因而造成很不規則的風速場。因此，欲準確地測出該斷麵的平均風速十分困難。在通風機測定時，往往選擇擴散器出口處為測風點。但多數軸流式通風機的擴散器出口處風速場極不規則。圖11係某礦BY-18型風機擴散器出口處風速場實況。在出口斷麵既有正向風速區，又有旋渦區，並有反向吸風區。在此情況下，若用風速表實測風速乘以擴散器出口斷麵作為測算風量，必然較實際風量為大。因此一般選擇擴散器出口為測風點時，所測算出通風機效率較實際效率為高。

實踐證明，在軸流式通風機的出風側距後導葉(後整流器2倍葉片高度的錐形擴散器處(圖12)，用多孔全壓管和靜壓管測算風量，可以獲得較好的效果。這是因為：

﴾1﴿氣流經過導葉整流，氣流較平穩，大大減弱了阻力調節裝置對氣流的影響。

﴾2﴿此處通流斷麵較小風速較高，動壓值較大，相對減少了測量誤差。

(3)能夠較真實地反映出通過通風機的全部風量。但需注意在裝設多孔全壓管和靜壓管時應使各分支管到幹管的管徑和長度要一致，以保證測值的準確性。對於離心式通風機，其擴散器或風峒較長時，亦可選擇其較穩定區段某點作為測點進行風量測定。若風峒較短，可在測風點前增設穩流柵，以便獲得較均勻和穩定的風流。

三、測量用的儀表和工具

DEVISES AND INSTRUMENTS

1.風速表

用普通風速表采用路線法測量平均風速，在風峒中測量時，占用時間較長。人在風峒內不僅影響測量的準確性，而且勞動條件很差。尤其是在我國北方地區或冬季測量更加不便，因此用風速表測量風速以遠距離監視為宜。一般的葉片式或杯式風速表不能滿足這個要求。國產DEM6型輕便三杯風向風速表(天津氣象海洋儀器廠產)、75M-1電子風速儀(揚州無線電元件八廠產)、QDF型熱球式電風速計(北京陶然亭醫療器械修造廠產)都可以滿足遠距離測量風速的要求，可以選擇使用。

2.測壓管

一般測量風壓常用皮托管，如圖13所示(是皮托管的一種)。流來向偏角β<±10度，

圖13 皮托管
其測壓管係數k<1±1％。在現場進行通風機測定時，往往須要多點同時測量，這就需要多支皮托管，但有時受到具體條件限製，不便於安裝。因此用普通皮托管進行通風機測定不能完全滿足現場的要求。在這裏介紹幾種簡單可靠可以自製的測壓管。

1) 靜壓管測量靜壓可以用壁孔管和單體管兩種方式。圖14為幾種壁孔管示意圖。
(a)係在欲測管壁鑽φ0．8—3毫米小孔，作感壓元件。此法簡單易行，其測孔直徑過小，易遭煤塵、鏽蝕堵塞，但感壓平穩，測孔直徑過大時對氣流有所幹擾，當氣流不穩時，液柱波動較大，讀數困難。圖中(b)係在風峒壁內預埋多孔空盒，其多孔側對氣壁，單孔側接差壓計。此種結構用於氣流不穩狀態時，較圖(a)方式測壓時液柱平穩。圖中(c)適用手較厚的峒壁處；壁孔管可以在風峒同一斷麵上作多處，實行多點測量，以減少測量誤差，並且一經安裝後可作通風機日常觀測壓力元件。

圖 14 壁孔靜壓管

圖15 雙孔靜壓管

圖15為單體雙孔靜壓管，簡單易造，可測風峒斷麵任何一點的靜壓值，便於實現多點測量。據有關文獻介紹，並經使用驗證，繪出測孔軸線與氣流方向偏角β和靜壓測值誤差的關係曲線(圖16)，利用這個特性曲線，按照風峒中氣流方向合理的選擇測壓孔的安裝方位，可以提高靜壓測量的精度，從而可使測壓裝置簡化。這是一個用普通皮托管不能作到的優點。

圖16 氣流偏角與相對誤差關係

2)全壓管在通風機性能測定中，一個很大的困難是由於受現場條件限製造成風峒內有渦流，氣流不穩。用普通皮托管測量全壓時，液麵波動較大，讀數困難。現將幾種經試驗證實具有較好的穩壓效果的全壓測量裝置介紹如下：

(1)12^#集風器圖17是內孔直徑為12毫米的12^#集風器，有良好的穩壓效果。將其套於直徑10毫米的皮托管頭部，則可在氣流偏角β≤30˚的情況下，將原皮托管測量時，液麵±10毫米水柱的波動值降至土1．5毫米水柱值，皮托管頭部插入集風器內約6~12毫米，插入過小影響穩壓效果，插入過大將增大皮托管係數K值，影響測量精度。

﴾2)單孔全壓測頭圖18為具有穩壓效果的單孔全壓測頭，經現場試驗，在氣流偏角β≤±20˚情況下，效果良好。可以安裝在一個聯通管上組成多測頭，測量大斷麵風峒風流的平均全壓值，具有獨特的優點。並且結構簡單，易於加工，隻要注意錐口無棱刺，無其他特殊工藝要求。

圖17 12^#集風器

(3) 15^#多孔全壓測管(圖19)係在內徑機φ1.5毫米全壓感受管1的前端套裝內徑φ6毫米的集流環2。經煤炭科學院撫順研究所鑒定，在氣流偏角β≤30˚時，測壓管係數k=1．026，具有足夠精度，可以滿足現場測定需要。由於感壓管1相互間的位置可按被測風峒等麵積環中心距離安裝，故可用於環狀斷麵風道的多孔全壓測量，具有體積小，安裝簡便的優點。用於中小型軸流式通風機測定時效果較好。但用在大斷麵風峒中測量時，由於L過長，可能發生振動，使差壓計液麵波動，影響測量精度。

在加工製造時，應使各內孔(及錐孔)的光潔度不低於 5,安裝時孔φ3與孔φ6的同心度偏差不大於±0．3毫米，焊接部分要嚴密，不漏氣，平整光滑，焊口盡可能的小，注意焊錫不要影響氣體的流通。