矿用对旋轴流式主通风机的现场性能测试.pdf

2 0 0 3年 第 1 l 期 煤 矿 机 械 3 7 文章 编号 1 0 0 3 - 0 7 9 4 2 0 0 3 l l - 0 0 3 7 ． 0 3 矿 用对旋 轴流 式主通风机 的现场 性能测试 贺 秋 冬 湘潭 平 安电 气集 团有限 公 司，湖南 湘潭 4 l l 1 0 0 摘 要 介 绍 了矿用对旋轴流式主通风机 的现 场测试 的特 点、 方 法及有 关的注意事项 ， 其测试 及 计 算 方 法 准备 工 作 量 小 ， 对仪 器仪 表 的要 求 不 高 ， 计 算 过 程 简 单 。 它们 特 别适 用 于 对 旋 式 主 通 风 机 作 抽 出式 通风 时 的 一 般 工 程 需求 ． 如 新 安 装 的对 旋 轴 流 式 主 通 风 机 投 入 运 行 前 的 见 证检 验 、 运 行 过 程 中的 风 机调 整 了叶 片安 装 角度 、 更换 叶 片等 情 况 需 掌握 通 风 机 运 行 性 能 所 需作 的性 能 测 定 。 关 键 词 矿 用 主 通 风 机 ；对 旋 轴 流 式 ；现 场 性 能 测 试 中 图 号 T I -I 4 3 2 ． 1 文 献 标 识 码 A 1 引 言 目前 对 旋 轴 流 式 主 通 风 机 的 功 率 越 来 越 大 ， 加 上 配套 电 机 电 压 等级 有 3 8 0 V、 6 6 O V、 6 k V等 多 种 ， 使高 压、 大机号 、 大功率通风机在 出厂时 因生产厂家 电 压 等级 与 配 套 电机 不 一 致 、 测 试 风 道 不 够 大 、 厂 区 电力 变压器容量太 小等 原 因 ， 其 空气 动力学 性能不 便在 生产 厂家采用 测试 台进行 测试 ， 而只能 在用户 现场安装调试后一并进行 现场测试 。根据 矿用对旋 轴流式 主通 风机 的特点 ， 简述其 现场测 试及 测试数 据计算方法和有关 的注意 事项。 2测试 前 的 准 备 工 作 1 确 定 测 试 方 案 因各 矿 的 现 场 条 件 不 完 全 一 样 ， 现 场 测 试 难 以 采 用 完 全 一 致 的 方 法 ， 只 能 根 据 现 场 情 况 适 当 调 整 测试方案 。一般轴 流通 风机的布置如图 l 所示 。 ／ ＼ ’ l ’ Ⅱ／ ， ‘ 皿三 j ， 一 二 二 圆] 二 j {二 D ≮ ／一一’ ～ ’ -- 一 。 ； - ． 、 、 、 、 、 、 ＼ 、、 、 ＼ J l ＼ 、 、 一。 。 ] 一 、 ＼ ＼ 、 圈 1 对旋轴 流 式主 通风 机平 面布 置 图 啦． 1 P d i a 舢0 f c o n t r a 廿 I l g a x i a I f ml c o l l o c a t i o n 1 ． 回风井2 ． 防护 栏3 ． 1号风 门4 ． 1 号风 机5 ． 2号风 机 6． 2号风 门7 ． 防爆 门8 ． 行人 出 口 测 试 时 ， 打 开 防 爆 门 。通 过 在 防 护 栏 处 采 用 铺 设 木 板 的方 法 调 节 断 面 大 小 进 行 增 阻 或 减 阻 ， 被 测 试的风机其风 门应 全部 打开 ， 未 测试 的风 机其风 门 应 关 闭 严 密 ， 有 漏 风 的地 方 应 堵 住 。 静 压 测 试 面 通 常选 在通 风 机 的 进 风 口前 端 图 l中 I I截 面 ， 测试时量取该 截面处 的静压 ， 计算 出通风机 的静压 ； 流量测试面通常选 在通 风机 的扩散 器 中部 图 l中 Ⅱ一Ⅱ截面 。 测 试时 量取该 截面 的动 压 ， 计 算 出通 风 机 的 流 量 。 2 制 订 测 试 的 安 全 技 术 措 施 ， 并 明确 总 指 挥 进 行统一指挥。 3 明确参 加测试 人员 的职 责。参加 现场 测试 的人数 根据 现 场条 件 ， 一般 需 8一l 4人 ， 除 总 指挥 外 ， 其他人 员可 以分成 几 个小 组 ， 分 别 负 责 流 量调 节 、 流量读数 、 风 压读数 、 电气参 数读 数、 大气压 、 干 湿温度 、 噪声读数 、 数据处理等事项 。 4 准备好测试仪器 、 仪 表 见表 1 。 衰 1 测 试 所 需 仪 器 、 仪 衰 序号 名称 数量／ 个 所测参数 备注 在 图 l I I截 面按 图 2布 置 好 4个 静 压 测 试 的静 压 管 静 压 管应 布 置 于水 平 、 垂 直 2条 直 径 与 硐 壁的交点处 ， 用胶皮管将静 压管的静压孔接头接至 U形 压 力计 。 设想将 图 l中 Ⅱ一Ⅱ截面 的流道 分成 4个等截 面积的同心圆环 ， 再将每 个 同心 圆环 分 为 2个 面积 相等 的 圆 环 ， 设 均 分 面 积 的 圆 环 半 径 为 r ． 、 r 、 r 3 、 ，Ⅱ 一 H截 面 机 壳 内 半 径 为 尺， 锥 筒 外 半 径 为 r 见 图 3 ， 则 ，。 r 7 r 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 三 墨 矿用对旋轴流式主通风机的现场性能测试贺秋冬 2 0 0 3年第 l l 期 | 3 R 25 r 8 ／ 5 R 3 r 8 ／ 7 R r 8 1 n 4 一 l j 一 一一一 。● l 图 2静 压测试 面 剖面 图 ．2 Se c t i on a l dr awi I - g of s t at i c p r e s s ur e t e s t I ． 进 口断 面2 ． 静 压管3 ． 胶 皮管4 ． U型压力计 用 补 偿 式 微 压 计 或 倾 斜 式 压 力 计 分 别 量取 每 个 测点环 的平均动压 ， 计算 各测点环 的平 均风速 3 、 ／ ‘ 6 4 式 中 第 i 测点环 的平 均风速 ， m ／ s ； P ． 第 i 测 点 环 的平 均 动压 。 P a 。 再 计 算 出通 风 机 的 风 量 Q } I 2 3 4 A 2 7 式 中 。 一 l 一4测 点 环 的平 均 风 速 ， m／ s ； A Ⅱ 一 Ⅱ截 面 流 道 面 积 ， | I l 2 。 3 静压的测量及计算 读取 II截面的静压 ， 计算通风机静 压 图 3流 量 测 试 面 剖 面 图 Fi g． 3 Se c t i o na l dr a wi ng o f c ap ac i t y t e s t I ． 风机 外壳2 。 动压 管3 ． 胶 皮管 将 测 点 布 置 在 这 些 半 径 上 ， 每 个 测 点 环 上 均 布 6个 测 点 ， 共 布 置 2 4个 动 压 管 ， 用 胶 皮 管连 接 成 4个 测 点 环 。 每 个 环 分 别 用 胶 皮 管 将 动 压 引至 补 偿 式 微 压 计 或 倾 斜 式 压 力计 ， 如 有 4个 微 压 计 或 倾 斜 式 压 力 计 ， 可 在 每 个 测 压环 上 各 接 1 个 ， 一 次 读 数 。 如 表 的 数 量 不 够 。 则 只 能 读 完 一 个 数 后 换 接 至 另 外 一 个 测 压 环 的胶 皮 管 ， 分 4次 读 数 ， 其 读 数 为 该 测 点 环 的 平 均 动 压 。 5 准 备 好 记 录表 格 。 3主 要 参 数 的测 量及 计 算 1 密 度 的 测 量 及 计 算 测 出 大 气 压 ， 干 、 湿 温 度 ， 查 表 得 出 该 温 度 下 水 蒸 气 的饱 和 压力 和 相 对 湿 度 ， 然后 计 算 空 气 密度 P o一0 ． 0 0 3 7 7 9 如 ， J D 丽 ‘ 5 式 中P 。 大气 压 力 ， P a ； I 空 气 的 温 度 ， o C； 空 气 的 相 对 湿 度 。 ％ ； P 水 蒸 气 的饱 和 压 力 ， P a 。 2 流 量 的 测 量 及计 算 p 。 一 8 ‘ ●I 式 中P 。 。 I I截 面 的 静 压 ， P a ； A。 I I截 面 流 道 面 积 ， | I l 2 。 4 轴功率 、 静压功率 的测 量及计算 用功率表或经济运行测试仪测 出电机 的输入功 率 。因一般现场 测试对 精度 的要 求不是 特 别高 ， 所 以测试时用 的电压互感 器 、 电流互感 器均 直接采 用 通风机启 动柜上 自带的 。如要求 精度 高时 ， 需另 备 精 度 为 0 ． 2级 以 上 的互 感 器 。 测 试 开 始 时 ， 2台电 机 的 起 始 功 率 可 能 不 一 样 ， 一 般第 l 级 风 机 进 风侧 起 始 功 率 为第 2级 风 机 出风侧 的 2倍左 右。这是 对旋 式通 风机 的特点 ， 是 正 常 的 。 在 测试 过 程 中 ， 随 着 阻 力 的增 加 ， 电 机 的 功 率 会 随 之增 加 ， 但 第 l级增 加 得 慢 ， 第 2级 增 加 得 快 ， 正常情况下 ， 到风机 的高效点附近 2台电机 的功 率会 接 近 一 致 。测 试 时 。 2台 电 机 的 功 率 应 分 别 测 量 ， 防止一 台大一 台小 ， 大的过载时不能及 时发现 。 电 动 机 的输 出 功 率 即通 风 机 的轴 功 率 P． P。 9 式中 配套 电动机 的效 率 ， 现场测试时一般 直 接 查 电动 机 的性 能 曲线 得 出 ； P 。 电动机 的输入功率 ， 此处应为 2台电 动 机 输 入 功 率 之 和 。 k W。 通 风 机 的静 压功 率 0 0 0 1 0 ‘ 一l 、 5 静 压效 率 的计 算 P 仉 1 0 0 1 1 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 2 0 0 3年 第 1 1 期 矿 用 对 旋 轴 流 式 主 通 风 机 的 现 场性 能测 试 贺 秋 冬 ．3 9 ． 6 噪声的测量及计算 通风机的噪声通常 采用 比 A声级评价 。 先用 声 级计 测 出其 A声级 ， 测量 时 ， 声 级计 的传声 器应 指 向声 源 ， 测 点 应 在 与 通 风 机 出气 口轴 线 4 5 。 的水 平 方 向上。 当通风机叶 轮直径 小 于等于 1 m时 ， 测 点与 出气 口的 距 离 为 1 m。 当 通 风 机 叶 轮 直 径 大 于 1 m 时 ， 测点 与 出气 口的距离等于叶轮直径 。 4测试 结 果 的 换 算 上 述测 试 计算 结 果 必须换 算 到标 准 空气 状 态 大气 压 力 为 1 0 1 3 2 5 P a ， 温 度 为 2 9 3 K， 相 对 湿 度 为 5 0 ％ ， 大 气 密 度 为 1 ． 2 k g ／ m 3 ， 换 算 过 程 如表 2所 示 。 表 2通 风机 测试 数据 换算 表 Tab． 2 Co nv e r s i o n t a bl e I bt l l g p er f o r man c e t e s t o f c o at r ar o t at i a x i a l f a n 注 ，为 密度换 算系 数 。 J ． 2 ／ p。 5测试过 程中的注意事项 1 所有测试仪器 、 仪表都必须经过计量部 门检 验 并合 格 ， 以确保 测量的准确。 2 读 数 时 各 小 组 应 尽 可能 同 时读 取 。 3 测 试 前 ． 应 对 防 护 栏 的 强 度 进 行 检 查 。 同 时 ， 在 增 阻 或 减 阻 时 。 工 作 人 员 必 须 系 好 保 险 带 ， 保 险带 应 固 定 在 防 护 栏 前 巷 道 内 可 靠 的 地 方 。 防 护 栏 处 所 有 工 具 、 用 具 均 应 用 牢 固 的 绳 子 系 在 防 护 栏 外 的地 方 ， 防 止运 行 时 吸 人 风 机 ， 造 成人 员 或设 备 的损 伤 。 同 时 ， 无 关人 员 禁 止 靠 近 防 护 栏 。 4 风 量 调 节 处 增 阻 处 至 通 风 出 口段 应 防 止 漏 风 。特 别 注 意 风 门 处 和 风 机 进 口处 应 密 封 好 。 5 测 试 前 应 对 通 风 机 的 最 大 流 量 和 最 大 静 压 有 一 个 大致 的 了解 ， 必 要 时 可 以初 测 一 次 。 测 试 时 在 性能曲线 上 离 高效点 远 的地 方 测 点 可 以分 布 稀 一 点 ， 在离高效点近 的地方测试点应分布 密一点 ， 使 测 得的最高效率与通风机的实际最高效率更接近 。 6 风 机 启 动 前 ， 应 对 风 道 内 进 行 一 次 检 查 、 清 理 ， 防 止 风 机 运 转 时 有 异 物 吸 人 风 机 ， 损 坏 风 机 叶 轮 。 7 测 试 过 程 中 ， 应 特 别 注 意 风 机 的 功 率 和 电 机 轴 承 、 定 子 温度 。 防 止 过 载 。 8 g q 旋 式 通 风 机 性 能 曲 线 上 一 般 有 较 小 的 驼 峰 。 测试 过 程 中 ， 随 着 流 量 的 减 少 ， u形 压 力 计 的 读 数增 大 ， 有一个最 大值 。再减 少流 量时 ， 压力下 降 ， 同时整个风机 出现噪声 明显增加 、 振动增大 、 气 流不 稳定 。 此时应停止通 风机运 行 。 结束测 试 过程 ， 防 止 损坏 风 机 。 本 文介 绍 的测 试 及 计 算 方 法 是 根 据对 旋 式 主 通 风机 作 抽 出式 通风 时 的 特点 对 测 试 及 计 算 过 程 进 行 了一些 简 化 ， 故 此 方 法 的 精 度 只 适 用 于 一 般 工 程 需 求 ， 如 新 安 装 的 对 旋 轴 流 式 主 通 风 机 投 入 运 行 前 的 测 定 、 运 行 过 程 中 的风 机 调 整 了叶 片安 装 角 度 、 更 换 了叶片等情 况需掌握 通风机运行性 能所需作的性能 测 定 。 参 考文献 [ J ] 李庆 宜 ． 通风 机[ M] ． 西安 西安交通 大学 出版社 ， ， 1 9 9 6 ． [ 2 3 贺秋 冬 ． 矿 用局 部 通 风机 全 压 及全 压 效 率 的测 量 计 算方 法 探 讨 [ J ] ． 煤炭科 学技术 ， 1 9 9 8 ， 8 2 4 2 6 ． f 3 3 b I T 4 2 1 -- 1 9 9 6 ． 煤 矿用主 要通 风 机现场性 能参 数测 定方法 [ s ] ． 作者简 介 贺秋冬 1 9 6 3一 ， 湖南 湘 乡人 ． 高 级 工程 师， 毕 业 于 焦作 工学院 机械工 程专业 ， 从事 过矿 山机电技 术工作 。 现 为湘潭平 安 电气 集团有 限公 司总工程 师 ， 从事 通风 机设计 及技术 管理工 作 。 为湘 潭市专 业技 术骨 干 人 才 。 获 多项 省 市 科 技 进 步 奖 。 发表 论 文 多 篇 ． T e l 0 7 3 28 2 7 1 1 8 8． E- ma i l h e q i u d o n g s f u． c 0 m ． 收 稿 日期 2 0 0 3 0 8 ． 1 4 Pe r f o r m a n c e t e s t o f c o n t r a r o t a t i ng a x i a l f a n f o r mi n e v e n t i l a t i o n a t t h e a c t u a l l o c a l e HE Qi u - d o n g Xi a n g t a n P i n g ’ a l l E l e c i c a l G r o u p ． X i a n g t a n 4 1 1 1 0 0 ． C h i n a J Ab s t r a c t Th e p a p e r i n t r o d u c e d t he c h a r a c t e r i s t i c s 。 me t h o ds a nd s o me a s pe c t s tha t mu s t b e n o t i c e d a b o u t t he p e rf o r ma n c e t e s t o f t he c o n t r a r o t a t i n g a x i a l f an f o r mi n e v e nt i l a t i o n a t t h e a c t u a l l o c a l e． Th e t e s t an d i t s c a l c u l a t i o n i n t h e pa p e r n e e d l e s s a mo u nt o f wo r k p r e p a r a t i o n。 l o we r r e q ui r e me n t s a b o u t i n s t r u me n t s an d me t e r s。 be s i d es 。 i ts c a l c u l a t i o n p r o c e s s i s v e r y s i mp l e． E s p e c i all y i t a p p l i e s t o the g e n e r a l p mj e c t s i n w h i c h c o n t r a r o t a t i n g a x i a l f a n s v e n t i l a t e - s u c h a s t h e w i t n e s s i n s p e c t i o n befor e n e w l y i n s t all e d c o n t mr o t a t i n g a x i al f ans n mn i n g a n d t h e p e r f o r manc e t e s t w h e n b l a d e s t a g g e r ang l e i s a d j u s t e d an d b l a d es a r e c h a n g e d d u rin g run ni n g． Ke y wo r d s f an for mi n e v e n t i l a t i o nc o n t r a r o t a t i n g axi a l pe rfo rm a n c e t e s t a t t h e a c t u a ll oc a | e 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全