主扇性能测定报告.docx
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主扇性能测定报告
矿井主要通风机性能测定报告
XXX煤矿
2010年12月12日
测定时间:
二0一0年十二月十日
1、测定人员名单:
2、测定日期:
3、测定负责人:
4、测定审核人:
5、测定记录人:
6、出具报告人:
7、测定单位负责人:
8、测定单位公章
第一章测定内容
一、通风机的铭牌技术参数:
1、型号:
FBCZ№11/245-Ⅰ-4
2、配用电机:
YBF980S-4
3、电机功率:
4(KW)
4、风量范围:
33.77-19.83m3/s
5、风压范围(静压):
679-3167Pa
二、测定项目和方法
(一)、测定项目:
1、通风机的风量Q
2、通风机的风压H
3、通风机的功率N(Pa)
4、通风机的效率η
(二)、测定方法:
严格按照《煤矿矿用主要通风机现场性能参数测定方法:
《MT421—1996》标准和规定》进行测定。
三、测定使用的仪表
测量仪表
序号
仪器名称
测量范围
准确度
数量
只(台)
用途
1
气压计
800~1060hPa
±200Pa
1
测大气压力
2
温度计
0~50℃
0.1℃
2
测温度
3
干湿温度计
-25~+50℃
0.2℃
2
测干、湿温度
4
皮托管
系数0.998~1.004
≥25
测动压、全压
5
全压管
系数0.998~1.004
≥25
测全压
6
附壁静压片或静压管
系数0.998~1.004
≥8
测静压
7
风速传感器、遥测风速计、风速表
0.5~20m/s
±(0.10~0.20)m/s
≥25
测风速
8
压差计
0~6000Pa
±10Pa
≥5
测静压、全压
9
压差计
0~2000Pa
±1.0Pa
≥5
测动压
10
电流互感器
0.2级
2
电气参数测定
11
电压互感器
0.2级
2
电气参数测定
12
功率因数测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
13
功率测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
14
电压测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
15
电流测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
16
转速表
±1r/min
1
测风机、电机转速
17
声级计
1型
1
测噪声
18
点温计
0.1℃
1
电机温升
注:
在进行通风机运行参数测定时,可根据具评测定方法选用表1中的测量仪表。
在高原地区测量大气压时,参照表1选用相适应的空盒气压计。
四、测定条件与工矿调节
1、一般条件:
a、测定前应检查通风机、电动机各零部件是否齐全,装配是否紧固,运行是否正常。
b、通风机进风口或出风口至风量、风压测定断面之间的风道应无明显漏风。
c、引风道、风硐内应无杂物堆积和积水。
d、保障测定人员安全及防止机器受损坏所采取的措施,应对通风机的空气动力性能无任何影响。
2、风量和风压调节:
轴流式通风机:
a、抽出式通风风量调节闸门应设在距通风机入口大于5倍叶轮直径的巷道内。
b、风量调节闸门应安装牢固,其强度应能承受大于通风机最大风压1.5倍的压力。
3、工矿调节
a、每调节一次风量、风压为通风机的一个工况点,通风机的特性曲线应包含有7个以上工况点。
b、轴流式通风机应采用开路启动,逐渐增阻调节。
五、测定技术依据
对通风机测定项目进行实际检测,采用仪器仪表进行测定。
1、通风机的风量(Q)的测定:
采用电子测风表结合风速传感器,对矿井进回井和主要巷道进行测风。
2、通风机的风压(H)的测定:
采用皮托管、全压管和压力计测定通风机的静压、动压和全压。
3、通风机的功率(N)和效率η的测定:
一是用仪器测定,二是看通风机变频上功率表,三是测定计算。
(1)电动机输入功率Pe、效率ηm的测定
(2)通风机轴功率计算
………………………………
(1)
式中:
Pa——通风机轴功率,kW;
ηtr——机械传动效率;
ηm——电动机效率;
Pe——电动机输入功率,kW。
(3)通风机输出功率计算
a通风机全压功率:
………………………………
(2)
式中:
Pt——通风机全压功率,kW;
pt——通风机全压,Pa;
qvi——通过通风机风量,m3/s。
b通风机静压功率:
………………………………(3)
式中:
Ps——通风机静压功率,kW;
ps——通风机静压,Pa;
qv1——通过通风机风量,m3/s。
(4)通风机效率计算
a通风机全压效率:
………………………………(4)
式中:
ηt——通风机全压效率,%;
Pt、Pa——通风机全压功率、轴功率,kW。
b通风机静压效率:
……………………………………(5)
式中:
ηs——通风机静压效率,%;
Ps、Pa——通风机静压功率、轴功率,kW。
(5)通风机功率换算:
a、轴功率换算:
……………………………………(6)
b、输出全压功率换算:
……………………………………(7)
c、输出静压功率换算:
……………………………………(8)
式中:
Paf——换算后的通风机轴功率,kW;
Ptf——换算后的通风机全压功率,kW;
Psf——换算后的通风机静压功率,kW。
(6)通风机效率计算:
a.全压效率:
………………………………(9)
b.静压效率:
………………………………(10)
c.通风机机组效率:
………………………………(11)
式中:
ηtf、ηst、ηfm——换算后的全压、静压和机组效率,%。
六、测定数据及结果汇编(祥见表3)
七、通风机装置性能曲线
主要通风机性能曲线见下图。
八、测定结果
通风机性能稳定、可靠,测定的各种参数均符合有关规定。
第二章操作流程
我矿利用先进的检测设备及仪器进行主扇性能测定的方法,并对结果进行分析,提出了相应的建议。
测试项目:
主扇性能测定方法分析
一、2号井主扇性能测试方法介绍
煤矿根据安全专篇的要求,对本矿的回风斜井两台主扇进行了性能测试,本次性能测试采用了TF-3通风机综合测试仪等先进的检测设备仪器,方法科学简单。
在不影响矿井正常通风的情况下顺利完成了各项检测任务。
(一)主扇风机技术参数
风机名称:
煤矿防爆对旋轴式主通风机;风机型号:
FBCZ№11/45-Ⅰ-4型,叶片角度:
5°;风压:
468~1736Pa;风量:
19.83~33.72m3/s;转速:
1450r/min;电机型号:
YBF1450S-4;功率:
45Kw;额定电压:
660V;额定电流:
50.63A;出厂编号:
1#:
200701004,2#:
200701005;出厂日期:
2007年1月;生产厂家:
重庆飞尔达机械有限责任公司;
厂址:
重庆市九龙坡区含谷镇净龙工业园区。
(二)测试准备工作
1、对于新安装的通风机,应在试运转正常24小时后,投入正式运行之前进行测定,以获得其实际性能曲线。
2、测定前应检查通风机、电动机各零部件是否齐全,装备是否紧固,运行是否正常,以保障在测定过程中通风机能安全运行。
3、通风机进风口或出风口至风量、风压测定断面之间应无明显漏风,以确保测定工作的准确性。
4、引风道、风硐内应无杂物堆积和积水,以免损坏通风机和测定仪表。
5、为保障测定人员安全及防止机器免受损失所采取的安全措施,应对通风机的空气动力性能不受影响。
(三)测试方案及方法
1、负压的测定
利用主扇房原有静压监控装置测定。
通过传压管接至TF-3通风机综合测试仪的负压传感器上来测定风机进风口的相对静压。
2、风量的测定
(1)基本要求
a、进风道有较长距离的平直地段;
b、风流比较稳定,流畅分布较规则;
c、测风断面的风量应是通过风机的风量,或者测风断面与通风机之间基本无漏风。
(2)测定方法
采用风速法测定,即使用TF-3通风机综合测试仪的风速传感器测定。
根据风量测定的相关要求及其现场实际,测风断面选择在风机扩散器的方形引风道内,在该断面上等面积布置14只风速传感器进行风速测量,再根据测风断面的面积计算出风量。
3、工况的调节
(1)基本要求
a、对轴流式通风机,若通风方式为抽出式,则其工况调节位置应设在距通风机入口大于5倍叶轮直径的地方;若为压入式,则工况调节位置应设在距通风机出口大于10倍叶轮直径的巷道内。
风量调节装置应安装牢固,其强度能承受大于通风机最大风压1.5倍的压力。
b、轴流式通风机应采用开路启动,逐渐增阻调节,以使其启动功率最小并避免通风机在驼峰区工作。
c、调节幅度容易控制,即风阻可以均匀而任意改变。
d、能控制风机的全部进风量,且调节范围大,容易达到近乎全开或全闭状态。
e、调阻位置与测风、测压断面应保持适当距离,以防止形成射流。
(2)工况调节方法
采用增阻法:
测试中工况的调节在风机引风道前端水平门,通过水平门的开度,从进风口的全开状态开始,至进风口的全闭状态结束,人为的造成7~9个不同的进风断面,达到改变通风网路阻力进而改变风机运行工况的目的。
4、电动机功率的测定
测定的目的是要得到电动机的输入功率和输出功率:
采用两台上海电力学院华顺电力仪表生产的DGYC型电动机经济运行测试仪,可以同时同步测出两台电动机的输入电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素等参数。
5、通风机转速的测定
因通风机的电动机与叶轮连接为一体,封闭在风机外壳内,风机转速取电动机额定转速,现场不再测量。
6、大气物理参数的测定
采用TF-3通风机综合测试仪的温湿度传感器、大气压传感器测试,仪器可以自动计算空气密度。
上述测定中所采用的仪器仪表再测定前均经过有关部门的检定合格,并符合检定精度的要求。
7、测试程序
首先对1#风机进行逐角度的检测,2#风机先不检测,待一号风机全部检测完成后,再开始对二号风机的检测。
其测试程序如下:
A、制定相关安全措施,双方组织贯彻落实。
B、检测方首先对进行外观、运行情况检查,确认风机正常后,再在待检测的风机中安装检测仪器和设备。
c、测试仪器安装、检查完毕后开始测试。
d、首先打开待测风机前端的水平门,启动被检测风机,风机抽取地面短路风。
利用关闭水平门调节工况,调节次数由检测方根据现场情况决定。
每个工况调节完成后先由检测方验证相关参数,再决定是否再继续调节工况。
调试完毕后,检测方通知矿方、由矿方停止风机,完成该台风机商定角度的检测。
e、矿方调节检测风机叶片角度。
检查无误后,测试风机第二角度。
f、重复c~e的步骤直至全部角度检测完成。
g、检测风机检毕,撤除仪器,恢复正常,完成风机的检测。
h、第二天,重复上述步骤,检测另一台风机。
按照矿方要求,叶片调整角度值为:
1号风机和2号风机均为+5°.
(四)参数设定及计算
1、大气参数
测定大气参数的目的是为了检测的的风机参数换算到标准状态下的参数,以利于和风机出厂时的曲线及同类型风机进行比较。
一般采用精密气压计测出大气压,用通风干湿表测出大气的湿度和温度,按下式计算空气密度:
式中:
ρ-空气密度kg/m3
P0-大气压力Pa
T-绝对温度(T=237+t)℃
t-大气温度℃
ф-相对湿度%
Psat-大气温度为t时的饱和蒸汽压力Pa
按下式计算空气密度校正系数
Kp=ρ/ρ′
式中:
Kp-空气密度校正系数
ρ-标准空气密度ρ=1.2kg/m3
ρ′-实测空气密度1.2kg/m3
采用TF-3通风机综合测试仪的负压传感器、大气压传感器和温湿度传感器时,仪器可以自动计算出空气密度。
本次性能测试采用了TF-3仪器。
2、风机风量的测定
采用TF-3风速传感器测定,计算方法如下:
Qf=A×V
式中:
Qf-风机风量(31.36m3/s):
A-测风处断面积(8m2);
V-测风处的平均风速(3.92m/s)。
3、风机静压测定
在风机集流器前钢制风道上静压孔作为测试的传压孔,在通过传压管接至TF-3的负压传感器上来测定风机入风侧的相对静压。
4、风机轴功率测定
风机轴功率的计算方法如下:
P1=P×ηd×ηc
式中:
P1-风机轴功率(44.72KW);
P-电机输出功率(45KW);
ηd-电动机效率;
ηc-电动机和风机之间的传动效率。
5、通风机转速测定
该风机电机与叶轮直连为一体,封闭在风机外壳内,风机转速可取其电动机的额定转速,现场不再测量。
6、通风机的效率计算
根据测出的通风机的轴功率以及根据通风机的风量和风压计算出的通风机的输出功率,并计算出通风机的效率。
计算方法如下:
Η=P2/P1=Hfs×Qf/1000/P1
式中:
η-通风机的效率;
P1-通风机的轴功率44.72KW;
P2-通风机的输出功率45KW;
Hfs-通风机的静压Pa;
Qf-风机风量m3/s。
(五)换算到标准状态下的参数值
为了便于和不同类型的通风机特性经行比较,必须将实测的参数换算到标准下(ρ=1.2kg/m3,风机转速为额定)的数值。
用比值定律按下式算:
Q2=Q1×KnH2=H1×Kp×Kn
P12=P11×Kp×KnP22=P21×Kp×Kn
式中:
Q2、H2、P12、P22-换算后的风量、风压、轴功率、输出功率。
Q1、H1、P11、P21-换算前的风量、风压、轴功率、输出功率。
Kp-空气密度校正系数;
Kn-转速校正系数;
二、测定结果分析
测定项目及结果如下
1#通风机
2#通风机
从1#通风机+5°角度测定的数据可知:
工况最小风量为19.83m3/s时,风速为3.92m/s,风机轴功率为41.12KW。
此时电机已满载。
工况点最大风量为33.72m3/s,风速为7.63m/s,风机轴功率为45KW,电机运行功率为1#电机45KW。
此时电机未满载,但井下总回风速已超限。
三、结论及建议
主扇测定后测定结论是合格。
但在设备运行中要意识到叶片安装角度为0°时,电机满载,效率低,不在经济运行区,会对主扇安全运行构成威胁。
所以该通风机在运行中叶片最大安装角度应调整到+5°为宜。
随着煤矿巷道开拓延伸,通风距离远,掘进头多的情况下应调节通风机叶片安装角度解决通风所需风量的要求。
后附:
实地测定参数和检测表和结果。
风机参数
序号
通风机型号
功率
风量
气压
1#
FBCZ№-11/45-Ⅰ-4
45
19.83-33.72m3/s
2340pa
2#
FBCZ№-11/45-Ⅰ-4
45
19.83-33.72m3/s
2340pa
备注:
现场检定风机性能合格,可以满足矿井的通风需求。
附件:
主要通风机现场性能参数测定方法
煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法
MT421—1996
中华人民共和国煤炭工业部1996—12—30批准1997—11—01实施
1主题内容与适用范围
本标准规定了煤矿用主要通风机运行参数测定条件、测定仪表、测定参数。
本标准适用于安装在煤矿的主要通风机(简称通风机),在运行条件下对其性能参数进行测定。
2引用标准
GB/T2888风机和罗茨风机噪声测量方法
GB/T10178通风机现场试验
3测定条件
3.1一般条件:
a.测定前应检查通风机、电动机各零部件是否齐全,装配是否紧固,运行是否正常。
b.通风机进风口或出风口至风量、风压测定断面之间的风道应无明显漏风。
c.引风道、风硐内应无杂物堆积和积水。
d.保障测定人员安全及防止机器受损坏所采取的措施,应对通风机的空气动力性能无任何影响。
3.2风量和风压调节:
3.2.1轴流式通风机:
a.抽出式通风风量调节闸门应设在距通风机入口大于5倍叶轮直径的巷道内。
b.压入式通风风量调节闸门应设在距通风机出口大于10倍叶轮直径的巷道内。
c.风量调节闸门应安装牢固,其强度应能承受大于通风机最大风压1.5倍的压力。
3.2.2离心式风机:
一般利用通风机自身设置的闸门进行风量调节。
若闸门损坏或调节不方便,可参照3.2.1条的规定
设置风量调节闸门。
3.2.3每调节一次风量、风压为通风机的一个工况点,通风机的特性曲线应包含有7个以上工况点。
a.轴流式通风机应采用开路启动,逐渐增阻调节。
b.离心式通风机应采用闭路启动,逐渐降阻调节。
c.特殊情况可不受此限。
3.3安装在煤矿的通风机,有下列情况之一者应进行运行参数测定:
a.连续运转3年;
b.新安装;
c.技术改造前、后;
d.更换了叶片、电动机、改变了动叶、导叶角度。
3.4通风机应由煤炭工业部指定的质检机构进行测量。
4测量仪表
见表1。
表1
序号
仪器名称
测量范围
准确度
数量
只(台)
用途
1
气压计
800~1060hPa
±200Pa
1
测大气压力
2
温度计
0~50℃
0.1℃
2
测温度
3
干湿温度计
-25~+50℃
0.2℃
2
测干、湿温度
4
皮托管
系数0.998~1.004
≥25
测动压、全压
5
全压管
系数0.998~1.004
≥25
测全压
6
附壁静压片或静压管
系数0.998~1.004
≥8
测静压
7
风速传感器、遥测风速计、风速表
0.5~20m/s
±(0.10~0.20)m/s
≥25
测风速
8
压差计
0~6000Pa
±10Pa
≥5
测静压、全压
9
压差计
0~2000Pa
±1.0Pa
≥5
测动压
10
电流互感器
0.2级
2
电气参数测定
11
电压互感器
0.2级
2
电气参数测定
12
功率因数测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
13
功率测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
14
电压测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
15
电流测量仪表
0.5级
2
电气参数测定
16
转速表
±1r/min
1
测风机、电机转速
17
声级计
1型
1
测噪声
18
点温计
0.1℃
1
电机温升
注:
在进行通风机运行参数测定时,可根据具评测定方法选用表1中的测量仪表。
在高原地区测量大气压时,参照表1选用相适应的空盒气压计。
5参数测定
5.1空气密度测定
在距风压测点20m内的巷道中,用气压计测量绝对静压,用干、湿温度计测量干、湿温度。
每调节工况1次测量3次,取其算术平均值按式
(1)计算空气密度:
……………………………
(1)
式中:
ρ——空气密度,kg/m3;
p0——大气压力,Pa;
Φ——空气的相对湿度,%;
psat——温度为t℃时空气的绝对饱和水蒸气压力,Pa;
t——空气的温度,℃。
5.2风量测定
5.2.1选择测定断面的条件
5.2.1.1按GB/T10178中6.2条选择风量测定断面。
5.2.1.2现场条件不能满足5.2.1.1条的要求时可按下列的要求选择:
a.轴流式通风机可选在集风器入口;
b.离心式通风机可选在通风机入风口附近。
5.2.1.3应选两个以上测风断面,断面之间应无漏风。
5.2.2风速测点的布置
5.2.2.1圆形巷道断面:
按GB/T10178中6.4.3.1条的要求布置。
5.2.2.2矩形巷道断面:
按GB/T10178中6.4.3.3条的要求布置。
5.2.2.3扩散器环形断面:
按GB/T10178中6.4.3.2条的要求布置。
5.2.2.4其他形状的巷道断面;
a.面积测定在同一断面上划分成若干个矩形、三角形、半圆形等小块,计算总面积。
b.测点布置用全压管测风量,将全压测点布置在每个小面积块的重心上。
静压测点,根据巷道断面的近似形状布置在巷道壁上。
c.各种断面形状的重心按附录A计算。
5.2.2.5静压测点的布置
a.环形空间(见图1a),测点布置在水平、垂直的两条直径与硐壁和芯筒外缘的交点a、b、c、d、e、f、g、h处;
b.圆形断面(见图1b),测点布置在水平、垂直的两条直径与硐壁的交点d、6、c、d处;
图1静压测点安设位置示意图
c.矩形断面(见图1c),测定布置在高、宽中线与硐壁的交点a、b、c、d处。
5.2.3测定方法
5.2.3.1皮托管测定法:
a.皮托管的安装按5.2.2条的规定,在流速均匀的测定断面安装支撑架和皮托管。
皮托管的测头应超前支撑架100mm,其全压孔应迎风正对气流,允许偏角不大于5°。
b.动压测量用干净、畅通、不漏气的软管,将皮托管的“+”、“-”接头与压差计的“+”、“-”接头对应连接,测量动压。
5.2.3.2全压管、附壁静压片测定法
a.全压管的安装按5.2.2条的规定,在流速不均匀的测定断面或扩散器环形空间、集风器入口安设全压管。
全压管测头应超前支撑架100mm,全压孔迎风正对气流,允许偏角不大于15°。
b.附壁静压片:
按5.2.2.5条图1所示的位置,紧贴壁面安设。
c.全压、静压测定用干净、畅通、不漏气的软管,将全压管、附壁静压片的接头分别与压差计连接,测量全压和静压。
5.2.3.3风速传感器、遥测风速计测定法
按5.2.2条的规定,安设支撑架和风速传感器或遥测风速计。
仪表测头应超前支撑架200~250mm,测量各测点风速。
5.2.4风速计算
5.2.4.1皮托管测定法:
………………………………
(2)
式中:
vi——测风断面第i测点风速,m/s;
ρ——空气密度,kg/m3;
Pdi——第2.测点测得的动压,Pa。
5.2.4.2全压管、附壁静压片测定法
用式
(2)计算测风断面第i测点风速。
………………………………(3)
……………(4)
式中:
Pti——第i测点测得的全压,Pa;
ζti——第i测点全压管系数;
Psi——第i测点测算的静压,Pa;
Lib——i点到静压测点b的距离(见图1),m;
Lab——a、b两静压点的距离,m;
Psa、Psb——a、b静压测点测得的静压,Pa;
ζa、ζb——a
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