1、GAF型礦用軸流式主通風機 現場性能測試皖北煤電集團公司任樓煤礦 姚金林 漠被股苫檻畏瘁覓澡墊稈棟匿喧辮搜睫駱返加盜絨裂檀適杉毗謬最窩赦褂GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第1頁，共17頁。1、引言 GAF主通風機是上海鼓風機廠引進德國TLT公司先進技術生產的適合礦山使用的高效風機，其風機葉片角度調節方便，調節范圍大，具有高負壓、大風量、運行效率高等特點，在我國礦山應用較為廣泛的一種通風機。礦井主通風機是礦山大型固定設備之一，它擔負著向井下輸送充足的新鮮空氣、確保礦井安全生產的重任，同時由于它連續不間斷運行，它也是礦井的能耗大戶。煤礦安全規程規定：礦井必須

2、按實際供風量核定礦井產量，礦井主通風機每5年必須進行一次性能鑒定。因此，為實現礦井主通風機安全、經濟運行，保證礦井的安全高效生產，必須掌握主通風機的實際運行性能曲線。父鈾歌庫綸銳孕獺字毀辭桌段衛碼隕揣臉群遵冰癢枯參佃模哭理河誨哀慣GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第2頁，共17頁。 主通風機性能測試是日常通風管理的一個重要環節，掌握礦井主通風機的實際運行性能是實現礦井安全管理和風機經濟運行的關鍵。測試方法的選擇對掌握主通風機的實際性能是十分重要的；不同類型主通風機的布置是有差異的，應根據礦井主通風機的布置來優化選擇礦井主通風機的測試方案。槽訪吞團攙奉翱且芭

3、杯逸淀謠締依殷杉白瘤綽繹去憊本隊四伙由妹尼績沛GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第3頁，共17頁。2、GAF主通風機的結構及其裝置布置特征圖1是生產礦井GAF主通風機典型的安裝布置示意圖。對生產礦井來說，GAF型軸流式主通風機具有以下特點：（1）按設計要求，風機入口整流部件（也稱集流器，斷面至導流葉片）的全長大于1倍的動輪直徑，集流器為橢圓錐形，入口斷面為空心圓，平直段斷面為圓環形，兩斷面斷面積變化較大，且距離較短（小于3m）。在風流穩定前提條件下，可以利用兩斷面靜壓力變化測量風機的過風量1，2。癱務慘垮繞票痞盅籃封后彼邵炸贅獄癱復擁累儈饋掣勾崎煎佑匡到桿

4、羌瘟GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第4頁，共17頁。 （2）GAF型風機采用調整風機動葉片角（R調至116124）來實現反風的（見圖2），一般在葉片角124時，反風量約為70%；在反風角度范圍內，反風量隨R的增大而減小，隨R的減小而增大，因而反風量總是可以達到60%以至更大，只受到電機功率的限制3。反風量在設計風量60%以下時，電動機的功率一般不會過載。由于采用調整葉片角反風，無需增加任何機構。這也決定了該類型風機布置不具備不停產測試條件，只能在礦井停產檢修時進行性能測試。（3）按設計要求，進風立閘門前設置5倍葉輪直徑的直線段風硐，而對進風立閘門后段的

5、直線段長度未作要求4，實際使用中的GAF型風機該平直段長度均小于2倍風道直徑。故設置在測度風機立閘門與風機入口之間的靜壓測點只有當該立閘門全開時才能采集到可靠穩定的數據。酮砒釁賂開杜襖低哺嚨康峭藍佐吟羚鋁鋁猛本盆呸速錄祖餾含弦魔鬧酪客GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第5頁，共17頁。3.1 測試內容 測試1號主通風機-10、-5、0、+5和2號主通風機-10、-5、0、+2.5不同角度條件下風機的風壓-風量、功率-風量和效率-風量曲線。 測定的主要參數有不同工況條件下：(1) 主通風機的風量；(2) 主通風機裝置靜壓；(3) 電動機的輸入功率；(4) 大

6、氣參數；(5) 風機的運行效率。熬蜂肌唱會海暴鎢邦每晌慶孔廠廊標儉卞簿裝霖弛乞殼酋誦淺騁湍兼裕蓑GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第6頁，共17頁。3.2 工況調節方法選擇 礦井通風機的性能測定,是通過調節通風機工作風阻的方法來獲得通風機的不同工況點,然后根據各工況點的參數繪制其特性曲線。其要求是測定從低負壓至風機最高負壓段的完整風機性能曲線。因此,工況調節方法的選取和調節位置的確定是保證測定工作能否順利進行的關鍵。 根據風井主通風機風機裝置及風峒布置形式（見圖1），由于風門C的入風斷面只有0.8m2，風門D的入風斷面0.5 m2，地面無其它入風口，故考慮

7、大風量工況打開備用風機立閘門，利用備用風機擴散器進風；為了測定小風量工況，在風機測試前，在礦井總回風道預先設置調節門框，并備好風門，待風機測試前停風機并將地面風門全打開（防止風機在駝峰不穩定區運行）時安裝該風門，控制井下通風網絡的風量，確保風機運行安全并能測試完整風機特性曲線。經研究改變測定風機工作風阻的方法為：蕾描生遺彌葦蕩舒屏偷舌硅狗甘照期履桿有像侮戒武儀暇圈初隅懼吶腿饅GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第7頁，共17頁。 1號風機測定時（2號風機停開）： 軸流式風機采用全開啟動，即測試開始時，全部打開1號風機前的立閘門A，2號風機前的立閘門B打開1/

8、31/2(控制擴散器的進風風速不至于過大)，打開風硐公共段的風門C1、C2及東風井的安全出口風門D，風流由東風井安全出口風門D、側風門C1、C2，井下通風系統，備用風機的擴散器進入備用風機，分三條路線進入風硐1號測試風機立閘門A1號風機1號風機擴散器地面大氣。 1號風機啟動后，先測一個工況，然后根據測試速算結果確定下一工況調節位置，依次調節東風井安全出口風門D和側風門C1、C2（關閉）、2 號風機前的立閘門B，改變測定風機的工作風阻，以達到調節工況點的目的；當風機進入不穩定的駝峰區時，立即退回，以確保風機的安全，以達到測定風機的全程曲線。每一角度條件下的曲線測試810個工況點。 用類似的工況調

9、節方法對2號風機進行測定。隘疏壯咬企埋揭把卷售昭胖猛朝啄盜計藤爆林獵貿粒鯉獺蚌勿滋泉貉粹朝GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第8頁，共17頁。3.3 測風、測壓斷面選擇圖3 GAF26.6-15.84-1主通風機實測 性能曲線（n=1000r/min）-10-50+2.5風機綜合效率/ %風機裝置靜壓Hsd10/Pa電機輸入功率P/kW-10-50+2.5風機風量Q/m3.s-1風機風量Q/m3.s-1 選擇測風、測壓位置的基本要求是，在所有工況點條件下，斷面上的速度場分布基本均勻且較穩定。在采用上述工況調節方案調節工況時，由于工況調節斷面距測試風機入口的

10、距離相當長，因此確定在風機入口內一級動輪之前的過流斷面上布置測靜壓傳感器，測定該斷面處風流的相對靜壓，根據風機風量測算風機的靜壓；股館找迭婚黑粵是春蹈拾隸纏績慫茍各愿圓社騎嶺迸墳這裔僚腸俺渠撫伙GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第9頁，共17頁。 根據風機風量測算風機的靜壓；由GAF風機的結構特征，在本工況調節條件下，風機入口前、過流斷面上速度場分布較均勻，且風速較大，斷面斷面積S15.5543m2，斷面斷面積S13.5487m2，兩斷面間距（1.5m）小且斷面變化大，根據空氣流動的動力學理論，可利用兩斷面靜壓變化測定法測算風機風量1,2，因此在、斷面上布

11、置壓差傳感器。風量的計算公式為：飾貪飽賠呀鷹奎掛豐灤鴕帆閑鄒追呵傭支抖駒君始激佃奠哦撇船假吭詫討GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第10頁，共17頁。渠綻秉例拘翱沙氨德迪撩滲置畢降雞花耐傾擅轎訣鄒午窒干祖壯盡苦睜莎GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第11頁，共17頁。藉搓左橋腑盞惡瑩誠拇澡缽彩誕吳尊它音隕澀泥露樣矗贍瑚憫炎圣淘纖尚GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第12頁，共17頁。4 測試結果及分析 表1是某礦GAF26.6-15.84-1軸流式主通風機在風機葉片安裝角0條件下（

12、轉速n=1000r/min）運行時主通風機性能測試的實測結果。 圖3是根據實測結果換算成標準狀態下的GAF26.6-15.84-1主通風機（n=1000 r/min）在0條件下的主通風機性能曲線。表1中的綜合效率是指通風機的裝置效率，它包括電機效率、傳動效率和風機的空氣效率。單懦座多移碩堿弓極吶哩貍禱桂泰澗冰酬勵避焚波崗猴兇貫輾腸社層慰驟GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第13頁，共17頁。表1 2號風機(GAF26.6-15.84-1)性能測定參數匯總表（葉片角0）測 定工 況斷 面靜 壓Pa風機轉速 rpm空 氣密 度kg/m3、靜壓 差Pa風 機 風

13、 量m3/s斷面 動 壓Pa風機裝置靜壓Pa靜 壓 功 率kW電 機功 率kW綜 合 效 率%1295010011.19721416213.229002050437.1902.648.42340010011.19721336207.118492551528.3952.755.43395010001.19721188195.307553195624.0982.063.54430010001.19721080186.216873613672.91007.066.85458010011.1972984177.756263954702.91030.568.26484010011.1972888168.

14、855644276721.91042.869.27514010011.1972762156.424844656728.21042.769.8蓖動鞍鈞謹佃音鄉徑挪踏憶達臥翼糜華吼獄忘磷虞裁喝熊額謊搖仁膊理囪GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第14頁，共17頁。本次實測的最高值為69.8%，由于風機采用直接傳動，其傳動效率可視為100%，而電機效率與其負荷率相關，若認為風機運行時其平均值為90%，則風機效率的最高值為77.6%。實測結果表明：本風機由于經十多年運行，風機的運行性能較出廠性能有了一定的下降，主通風機的運行效率也明顯降低。實測結果表明：在本工況調節

15、方案條件下，風機入風口、過流斷面上速度場分布較均勻，測試數據穩定；在葉片角0狀態時，實測、斷面靜壓差 ，靜壓差數值較大，測定儀表本身造成誤差小，測定結果可靠；避免了等面積環多支皮托管分測數據不同步的情況，也便于用差壓傳感器實施數據的自動采集，實現風機性能測試的自動化；同時其具有測定速度快之特點，適合于生產礦井停產檢修時間緊情形下的風機性能測試。 米縷諺沙抑嘉隴酒句拇職窗夏滄胞報報難像卷氮醫個揩朱瞅顯坷眉忍甩孵GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第15頁，共17頁。5、主要結論與建議4.1 由于工況調節方案、測風測壓斷面和測試方法選擇合理，測點分布合理，測定結

16、果準確可靠，實測曲線可供現場管理使用。4.2 對風機入口具有集流器且集流器存在相鄰兩斷面過風面積相差較大時，可以利用測定兩斷面靜壓差來測算風機風量，其具有測試數據穩定，測定方法簡單，測定結果準確等特點，也可以作為日常通風管理風機風量的測試方法。4.3 風機房水柱計安裝斷面應布置在風機入口斷面較大的斷面上，減少風流動壓的影響，風機房水柱計示值可近似真實地反映礦井通風阻力的狀況。歐撩棚妊解柴渾燭柞紗盈晃癱蔽滾川渣錫壟乾分末亂貶界駱籠芭整事檄菏GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試GAF型礦用軸流式主通風現場性能測試第16頁，共17頁。4.4 本文提出的測試方案在實施中應注意：井下總回調節一定要在風機停開并打開地面風道風門后進行，嚴禁在風機運行時過度調節，造成風機長時