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1、四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿FBCDZ-6-16B矿用地面防爆轴流对旋式通风机性 能 测 试 报 告中煤科工集团重庆设计研究院二0一七年十二月四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿受测单位： 四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿设备名称： 矿用地面防爆轴流对旋式通风机设备型号： FBCDZ-6-16B测定类别： 定期测定报告日期： 2017年12月16日中煤科工集团重庆设计研究院二0一七年十二月四川大业矿业集团有限公司 主要通风机性能测定报告目 录一、前言2二、测定的技术依据3三、测试中使用的仪器仪表及技术指标3四、确定测定方案4五、测量前的准备工作8六、测试步骤11七、现场测定数据结果121
2、#风机技术性能测定数据及结果汇编131#风机性能曲线（图3）162#风机技术性能测定数据及结果汇编172#风机性能曲线（图4）20八、测定分析211九、建议22测 定 报 告项目名称：四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿主要通风机性能测定项目编号：2017-12测定单位：四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿 中煤科工集团重庆设计研究院有限公司 测定日期：2017年12月10日2017年12月13日矿井名称陈家岭煤矿项目编号2017-12测定结论与建议1、为了获取1#和2#两台主要通风机的连续完整的实际特性曲线，本次对两台主要通风机实测过程中，分别调节了7个工况点进行测定，使得实际特性曲线的绘制结果
3、更加真实可靠；2、通过两台主要通风机性能测定，得到各个大气及电气参数，如表1表6所示；通过各参数测算分别绘出主要通风机标准状况时（空气密度1.2Kg/m3，风机转数980r/min，未对风机转数进行测试）运行的静压特性曲线、功率特性曲线和效率特性曲线，如图2和图3所示；3、根据整理后的测定数据绘制主通风机的静压曲线、功率曲线和效率曲线，所测绘的特性曲线相对较为平滑。依据实测数据分析认为，各测点接近实际特性曲线，所测数据误差均在允许范围之内，说明所测参数是真实可靠的，实测通风机性能曲线在今后一段时间内可以指导主要通风机实际运行；4、为了使得风机合理经济运行，主要通风机的静压效率不应低于最高效率的
4、70%（两台风机的最高效率同为85%），而实测1#、2#主要通风机运行效率最低值分别为63.47%和60.01%。因此，陈家岭煤矿主要通风机满足合理经济运行的要求；5、正常情况下，矿井主要通风机噪声要求低于85dB(A)，测定过程中1#、2#主要通风机平均声级分别为85.22dB(A)和86.02dB(A)，因此应根据现场实际情况，采取适当的消声措施，降低噪声危害。主要通风机性能曲线附件1测定单位陈家岭煤矿测定日期：2017年 12月 13 日测定人审核人批准人冯作贤、徐朝阳、黄龙辉、周鹏、王修龙徐朝阳李评备注：附件1：主要通风机性能曲线图；附件2：测定报告说明书。一、前言1、测定目的意义通风
5、机是煤矿安全生产的重要设备，保持通风机在良好状态下运行是安全和节能的重要环节。四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿（以下简称陈家岭煤矿）选用了2台FBCDZ-6-16B型矿用防爆轴流对旋式通风机，其中一台正常工作，一台备用。为评估陈家岭煤矿这两台主要通风机选型是否合理，安装质量是否符合技术要求，根据煤矿安全规程和设备管理规程等有关规定，四川大业矿业集团有限公司陈家岭煤矿于2017年12月13日对本矿的两台FBCDZ-6-16B型矿用防爆轴流对旋式通风机进行了性能测试。 主要通风机性能参数表风要机型号转速(r/min)叶片安装角()功率(kW)风量(m3/s)风压(Pa)FBCDZ-6-16B98
6、040/3255/4727528.362.87022650矿井主要通风机的性能测定是矿山通风与安全技术管理工作的重要内容之一。煤矿安全规程（2016年版）第158条规定：新安装的主要通风机投入使用前，必须进行试运转和通风机性能测定，以后每5年至少进行1次性能测定。我矿主要通风机的性能测定于2017年12月已满5年，因此需重新进行性能测定。矿井主要通风机安装完毕之后，由于在安装过程中可能产生的安装偏差等因素影响，通风机的性能与出厂时提供的风机性能曲线和参数均有一定差异。为了掌握安装后的通风机真实的性能参数，核实矿井真实的通风能力，在使用前，必须对通风机的排风量、风压、功率、效率等性能参数进行测定
7、和试运转工作。主要通风机的性能测定不仅可以了解矿井通风机现状（通风功耗情况和风机运行工况等），实现矿井通风的科学管理，而且也是进行矿井通风能力核定和通风系统优化的重要依据。2、测定内容通风机特性的测定内容是测定通风机在不同工况点时的风量和风压、功率和效率等参数和其对应关系，并通过计算、整理绘制出矿井空气密度为1.2Kg/m3标准状况时的通风机特性曲线，以便合理调节主要通风机工况。本次测定结果数据按公式（依据AQ1011-2005煤矿在用通风机系统安全检测检验规范标准的公式）进行换算，绘制出标准状况下的特性曲线。风机测定下列参数。(1).静压、速压在主要通风机吸风硐内选择适当位置作为测定地点，在
8、断面布置皮托管，各点皮托管在断面上尽量采用等面积布置，皮托管与压差计的联接为多点联合连接方式，连接出一个全压管和一个静压管，然后接到地面的倾斜压差计，测定吸风硐在I-I断面的速压；同时静压管接在U型水柱计上，测定通风机的相对静压。(2).风量利用布置在风硐中I-I断面处的皮托管引出的全压管和静压管，接到地面的倾斜压差计上，测量该处的平均速压和风硐断面积，计算该处的风速和风量。(3).大气物理参数 为计算当前实际空气密度，需要在测定过程中测定一些大气物理参数，即大气压、干湿球温度等。(4).电动机输入功率用电流表、电压表、功率因数表、转数表分别测定相应参数，然后计算出输入电动机的功率。(5).噪
9、声用精密脉冲声级计测定风机在正常运行及各调试角度时的声压级，计算出风机的噪声值。本次测定工作是由江安县煤矿有限公司相关技术人员和湘潭平安电气有限公司技术人员共同完成的。3、相关计算公式(1).空气密度计算 kg/m3式中： 大气压力 Pa； 热力学温度 T=273 + t，t为干球温度； 相对湿度 %；饱和水蒸气压力 Pa；(2).测风断面风速 m/s式中 测风断面上的速压 Pa； 空气密度 kg/m3；(3).通风机风量 m3/s式中 测风断面面积 m2； 测风断面平均风速 m/s；(4).通风机静压 Pa式中 风硐内实测静压值 Pa； 风硐内实测速压值 Pa； (5).电动机输入功率 kw
10、式中 电动机输入电压 V； 电动机输入电流 A； 电动机功率因数 ；(6).通风机输入功率 kw式中 电动机输入功率 kw； 电动机效率 取 = 0.95； 电动机传动效率 取 = 1；(7).通风机输出功率 kw(8).通风机效率(9).转速校正系数 式中 某一工况的转速 r/min； 通风机额定转速 r/min；(10).空气密度校正系数式中 某一工况的空气密度 kg/m3； 标准空气密度 1.2kg/m3；(11).校正后的通风机风量 m3/s(12).校正后的通风机静压 Pa(13).校正后的通风机输入功率 kw(14).风机平均噪声级式中：LA平均A声级 dB(A)；L1,L2,Ln
11、测量值 dB(A)；n测点数。二、测定的技术依据（一）2016版煤矿安全规程（二）AQ1011-2005煤矿用主通风机系统检测检验规范（三）MT421-1996煤矿用通风机现场性能参数测定方法三、测试中使用的仪器仪表及技术指标TF3B通风机综合测试仪，其技术指标如下： 风速：0.6 m/s35 m/s精度：2 温度：-4085精度：0.4 湿度：1090RH精度：3 0100RH精度：5 大气压力：0200kPa精度：0.5 静压：010kPa精度：0.5 差压：02kPa精度：0.5 功率：交流电压65750V 交流电流0.55精度：1四、确定测定方案1、通风机测定方案的确定根据通风机的测试
12、原理，改变工况意味着改变网络的通风阻力。对于抽出式通风机，工况调节位置应位于通风机进口端压力测量点的上游。（1）不停产测定不停产测定的必备条件：a、 工作的通风机和待测的通风机能有效地隔离；b、 电网满足两台风机同时工作，不致因过载而跳闸；c、 被测风机能形成独立风流回路且便于调节工况；d、 便于安装传感器特别是测风和测压的传感器。不停产测定调节工况通常有两种情况：.是将反风进风门置于反风状态时在入风口处或进风百叶窗处用木板、风筒布调节；.是直接用反风门控制风量进行工况调节。可根据现场条件决定采用何种方式。不停产测定由于从反风门处进风，入风段的风道往往较短，在入风段难以找到风流稳定的断面，大多
13、情况下风速传感器只能安装在出风风道中。（2）、停产测定与不停产测定相比，停产测定能为测定工作提供较佳的条件，特别是在风流稳定方面，从而使测定结果更接近实际。 因此，我矿进行停产测定。测定时，打开防爆门，风流由此处进入，经主回风平峒、引风峒、风机，由扩散塔排出，实现短路通风测定。（3）、工况调节根据现场条件，选择直接用提升风机垂直闸门进行工况调节。（4）、噪声测定 未用仪器具体测定。2、测量截面位置的选择确定测风测压截面位置是通风机测试中的一个重要环节。对测试点位置的一个最基本的要求是测试点应位于风道的缓变流（层流）处。在缓变流的过流截面上流速分布均匀而有规律，其静压为常数，保证了通风机性能的精
14、确测试。在一般情况下，要保证某截面为缓变流，则要求在测量截面位置的上游和下游有不小于2倍风硐直径的直线段。要在通风机出口侧或进口侧选择一个测量截面，测量该截面的风速，以计算通风机风量。在通风机进口前或出口后风硐的直线段上布置测风截面，考虑到风速场分布的不均匀性，在截面上亦应布置一定数量的测试点。因此，我们将测风断面布置在引风硐缓变流处，测压断面布置在通风机进口处。3、测试截面及传感器的布置TF3B通风机综合测试仪测试方法有三种：1.风杯法； 2.全压静压差法； 3.静压静压差法经现场查看，采用风杯法进行测试。用风速传感器测风速风量（风杯法）风速传感器的安装.在布置风速传感器前，将风道内的异物、
15、沙粒、沙石清理干净，并将风机开启几分钟之后，再布置风速传感器，避免风机启动时异物打坏传感器。在选定的测风断面固定传感器支架，支架的固定要坚实牢靠。根据测风断面大小确定风速传感器的数目，现场使用6只。将选用的风速传感器固定在支架上，其连接电缆每间隔50cm绑定在支架上，并将多余的连接电缆盘好并固定。测风截面内的平均速度通过计算各点速度的平均值求得，风量通过该平均速度乘以由平均直径计算出的截面积求得。温湿度传感器的安装.温湿度传感器固定在风速传感器支架上；以防地面上的泥水灌进温湿度传感器内，损坏温湿度传感器。大气压传感器的安装.将大气压传感器和主机一起放置在大气中。负压传感器的安装.测试相对静压时
16、，测压断面的选择至关重要，要保证其测试断面为缓变流区，一般可以将皮托管安装在风杯支架上。现场已安装（接到U型差压计），将负压传感器和现场的U型差压计上的软管相连接，并保证各连接点密闭，不漏气；负压传感器连接电缆接到主机负压传感器接口上。电机功率的测量.电机功率测量采用三瓦特法测量.输入电压范围为交流50660V时，将电压连接电缆黄、绿、红夹子分别接a、b、c三相中的任一相，三种颜色的钳形电流表和同颜色的电压接到同一相测量。钳型电流互感器钳入方向要一致。五、测量前的准备工作（1）成立指挥及各专业小组，明确小组及相关人员职责。总工徐朝阳任组长冯作贤、王修龙任副组长李正科、黄龙辉、张维志、王雷、李春
17、洋、胡鑫勇任成员。冯作贤、王修龙负责数据处理及计算、黄龙辉负责主要通风机电流、电压、转速、温度、负压的测定、张维志、王雷负责风流、静压、风速、大气压的测定，徐朝阳负责协调、数据处理、会审工作，冯作贤负责报告编制工作。（2）测试仪器仪表及相关材料准备。张维志、王雷负责测试仪器仪表及相关材料准备工作。（3）布置测点、连接和调校各测试仪器仪表由徐朝阳、李春洋负责。1）、用无线方式进行测量。先用上位机软件进行测试，观察现场的信号是否良好，如果测试成功则可采用无线方式，如果不成功就需要用电缆连接，确保测试数据的可靠传输。2）、将风速传感器在风道中布置好，将其连线接入信号转接盒，信号转接盒与仪器用连接电缆
18、连接好。风速传感器的布置数量视需要进行选择，现场选用6只。要求：（1）风速传感器的轴线应与风的方向垂直。（2）风速传感器应迎着来风方向位于支架的前面。连接示意图如图1： 图13）、在风机进风侧风流稳定段安装皮托管(现场已安装，并连接至U型差压计)，将负压传感器连接到测相对静压连接软管上，将负压传感器连接电缆接到主机负压传感器接口上。4）、通过大气压、温湿度传感器测定大气压力和风流温湿度值。大气压、温湿度传感器与主机的连接方法与负压传感器相同。5）、电机功率测量采用三瓦特法测量。连接示意图如图2：输入电压为交流50660V时，将电压连接电缆黄、绿、红夹子分别对应接a、b、c三相，标记为电流I的钳
19、型电流互感器接入a相，标记为电流II的钳型电流互感器接入c相。钳型电流互感器钳入方向要一致。 图26）、模块的连接采用无线方式的连接a、用较长的通讯连接线（一端为圆形接口，另一端为9针头串口）连接风速模块与9针串口的无线通讯模块，圆形一端连接风速模块的圆形通讯端口，9针头串口一端连接无线通讯模块的9针串口。b、用较短的通讯连接线（一端为圆形接口，另一端为9针头串口）连接压力模块与9针串口的无线通讯模块，圆形一端连接压力模块的圆形通讯端口,9针头串口一端连接无线通讯模块的9针串口。c、将USB接口的无线通讯模块与计算机的USB接口连接。d、将所有的无线发射天线连接到模块上（2根连接到功率模块上，
20、1根连接到风速模块上，1根连接到压力模块上，1根连接到计算机上）。e、将功率模块的拨动开关打到无线方式上。六、测试步骤（1）经验收合格后，进入预备状态，将1#风机垂直风门全部开启，同时将电机频率调整为最大50HZ，并将防爆门开启，完毕后通知总指挥。（2）根据总指挥命令按操作程序开动1#风机，并观察主扇运行状况。（3）1#风机运行稳定后，根据总指挥组命令改变风机垂直门关闭程度，通过调整垂直门关闭程度，直至测定风量为矿井正常生产所需最低风量，此情况下垂直风门关闭划分为5个测试段；同时测试人员调整仪器，在每个垂直风门下降段进行相应的测试，并做好记录；测试时，风机综合测试仪反映的各项数据较为稳定时方可
21、读取数据，此测试段测量工作可结束，通知总指挥，转入下个测试段的测量工作，如此继续进行，直到将所需测试段测完为止。（4）测试完成，停止1#风机，将垂直风门关闭。（5）根据总指挥徐朝阳命令将2#风机垂直风门全部开启，同时将电机频率调整为最大50HZ，完毕后通知总指挥。（6）根据总指挥命令按操作程序开动2#风机，并观察2#风机运行状况。（7）2#风机运行稳定后，根据总指挥组命令改变风机垂直门关闭程度，进行2#风机各测试段的测试。（8）测试完成，停止2#风机。回收仪器仪表及设备，关闭防爆门，将2#风机垂直门提到最大，完毕后通知总指挥，然后根据总指挥命令开启2#风机恢复井下正常通风，同时通风组人员立即对
22、通风系统进行检查，确认无异常后通知总指挥，总指挥接到通知后宣布此次风机性能测试结束。七、现场测定数据结果271#风机技术性能测定数据及结果汇编测点序号现 场 测 试 状 态 下 数 据风流温度相对湿度%RH大气压力kPa相对静压kPa平均风速m/s电机输入功率kW电机效率 %实测转速r/min风机噪声dB扩散器噪声dB1号2号1号2号118.7272.5594.541550.000015.3375.0075.00113.10113.17980218.7272.5594.541640.000013.7175.0075.00113.10113.17980318.7272.5594.541542.0
23、00012.8475.0075.00113.10113.17980418.7272.5594.541633.000011.3575.0075.00113.10113.17980518.7272.5594.541492.000010.475.0075.00113.10113.1798067891011测风断面面积 m25.28测压断面1面积 m2.27扩散器出口面积m6.30传动效率%99.00测点序号计 算 状 态 下 数 据风量m/s测压断面1动压风机静压Pa风机全压Pa轴功率kW输出功率kW效 率 %空气密度kg/m静压全压静压全压191.65491.571432.381519.38123
24、.2596.25102.10106.50112.901.1215277.75353.811673.351736.00123.2595.3698.52105.51109.491.1215375.53333.871776.751836.01123.2598.3598.52108.85112.491.1215470.48290.761906.531958.13123.2598.45101.11109.01111.911.1215565.52251.251914.101958.56123.2591.7594.08101.70104.111.12156789工况91.65491.571432.38151
25、9.38123.2596.25102.10106.50112.901.1215测点序号密度换算系数k转速换算系数kn标 准 状 态 下 数 据风量m/s风机静压Pa风机全压 Pa轴功率kW输出功率kW效 率 %静压 全压静压全压11.07001.000091.521123.671192.15131.89102.26108.90106.23102.8821.07001.000077.681318.681363.25131.89101.56104.88104.87108.8731.07001.000075.121298.141441.01131.89104.98108.01108.52111.85
26、41.07001.000070.111493.611537.02131.89105.21107.78108.56112.0151.07001.000065.021501.001536.25131.8997.8899.87101.75103.986789工况1.07001.000091.521123.671192.15131.89102.26108.9078.75102.881#风机性能曲线（图3）1.通风机正常运行时用电单耗 K=0.52kWh/mMPa2.通风机正常运行时机组效j=100.28 %2#风机技术性能测定数据及结果汇编测点序号现 场 测 试 状 态 下 数 据风流温度相对湿度%R
27、H大气压力kPa相对静压kPa平均风速m/s电机输入功率kW电机效率 %实测转速r/min风机噪声dB扩散器噪声dB1号2号1号2号118.7272.5594.541542.000017.3375.0075.00113.18113.18980218.7272.5594.541581.000014.7175.0075.00113.18113.18980318.7272.5594.541637.000014.8475.0075.00113.18113.18980418.7272.5594.541689.000013.3575.0075.00113.18113.18980518.7272.5594.
28、541655.000012.475.0075.00113.18113.189806789测点序号计 算 状 态 下 数 据风量m/s测压断面1动压风机静压Pa风机全压Pa轴功率kW输出功率kW效 率 %空气密度kg/m静压全压静压全压191.65491.571432.401519.43123.2596.27102.12106.51112.981.1215277.75353.811673.441736.07123.2595.4198.57105.55109.511.1215375.53333.871776.991836.10123.2598.4298.57108.88112.511.121547
29、0.48290.761906.691958.16123.2598.56101.22109.03111.981.1215565.52251.251914.201958.68123.2591.9794.11101.75104.121.12156789工况91.65491.571432.401519.73123.2596.27102.12106.5111.2981.1215测点序号密度换算系数k转速换算系数kn标 准 状 态 下 数 据风量m/s风机静压Pa风机全压 Pa轴功率kW输出功率kW效 率 %静压 全压静压全压11.07001.000091.651123.961192.25131.8910
30、3109.26106.51102.9821.07001.000077.751313.091362.24131.89102.09105.91105.55109.5131.07001.000075.531394.351440.73131.89105.3108.81108.88112.5141.07001.000070.481496.121536.51131.89105.45108.3109.03111.9851.07001.000065.521502.011536.92131.8998.41100.7101.75104.056789工况1.07001.000091.651123.961192.25
31、131.89103109.26106.51112.98结果分析2#风机性能曲线（图4）1.通风机正常运行时用电单耗 K=0.51kWh/mMPa 2.通风机正常运行时机组效率=98.34%八、测定分析1、风机运行性能曲线如附图5（该曲线是在电动机额定转速980rpm时给出的）。测试所得性能特性曲线如附图3（1#风机双级运行特性曲线，叶片角度25）、附图4（2#风机双级运行特性曲线，叶片角度25）。1#风机实测所得曲线仅为静压1492Pa-1640Pa、风量67.9m/s -97.65m/s，2#风机实测所得曲线仅为静压1542Pa-1698Pa、风量65.52 m/s -91.65 m/s。通
32、过图3、图4与图5相比较，尽管实测曲线中个别点偏移曲线（偏移由系统测量误差等诸多因素造成），但变化趋势与给定曲线基本吻合；实测机组效率也接近给定的机组效率。因此，可以得出结论：风机在该叶片角度的实际运行参数基本达到设计要求，风机的技术性能稳定可靠。2、从2台风机运行工况的实测参数可以看出，风机可以达到陈家岭煤矿的前期通风要求；通过在这一风机叶片角度的实际测试与风机厂家提供的曲线比较，该风机的技术性能稳定可靠，能满足该矿后期的通风要求。3、在对2台风机的测试中，各测试工况点反应到测试仪器上的数据较为稳定，说明无风流断续现象，通风质量稳定、安全。4、在测试过程中，2台风机运行平稳，机身只有稍微振动
33、；轴承温升较低；噪声能够达到设计要求。5、矿井正常通风情况下，通风机的效率大于70 %，这说明通风机运行效果较好，处于较为经济的运行状态综上，本次风机性能测试的完成及绘制出的相应风机性能曲线，在今后的矿井安全生产过程中，能更快、更精确的调整风机工况，适应矿井生产能力的需要。九、建议陈家岭煤矿风井使用的是轴流对旋式风机，对此有以下使用建议：1、在日常使用中必须轴流式风机的操作规程操作。 2、 在风机启动，停车或运转过程中，如发现不正常现象，应立即进行检查。3、 定期清除风机内部的粉尘，污垢及水等杂质，并防止锈蚀。4、除每次拆修后应更换润滑油外，还应定期更换润滑油。5、运转时可能发生风量过大或风量不足现象，需要及时分析原因，并对整个通风系统进行必要的调整。（附）陈家岭煤矿主通风机选型通风参数：通风容易时期风量Qmin49.54m3/s；通风容易时期负压hmin=938.35Pa；通风困难时期风量Qmax=42.99m3/s；通风困难时期负压hmax=1325.12Pa。（图5）
