煤矿现场主通风机风量测试方法及优缺点分析

（ １ ） 需 在 测试 截 面焊 接 安 装 架 布 置皮 托 管 ， 准 备 工 作 时间较 长 。 （ ２ ） 由于 至 少 要 ２ ４根 皮 托 管 ， 所 以在 用 胶 管 和 三 通 来 连接 时 出现 漏 气几 率 较 高 ，且 漏 气 点 不容 易 被发现。 （ ３ ） 皮托 管 的全压 孔 容 易被 风流 中的粉 尘堵 塞 。 （ ４ ） 胶管 容 易被 风流 吹 断 。 （ ５ ） 不 能直 接 读 出风 速 值 ， 需 通 过 公式 计 算 才 能 得 出测试 风 速值 。 本 方法 使 用 于进 风巷 平 滑 ， 有 足够 焊 接 空 间 ， 空 气质 量 较好 ， 风 流稳 定 ， 测 试 时问 充裕 的环 境 。
摘 要 风 量是 考核 煤矿 主通 风机 性 能的主 要指 标之 一 ，准确 测 量主 通风机 风 量是 煤矿 主 通风 机性 能鉴定 的重要 工 作 。 目前 最 为常 用的风 量测 量 方法有 皮托 管压 差 间接 测量 法 、风 速 传 感 器直接 测 风 法、 静压差间接测量法、 机械风表人工测量法和全压管附壁静压片测定法。 每种方法都有其优缺点 ， 在 主通风 机 测试 时 ， 需根 据 煤矿 主通 风机 的安 装情 况选 择 风量 测试 方 法 ， 才 能保证 风 量测 试数 据 的 准确 性和科 学性 。
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图 ２ ３ ×３风 速 传 感 器 布 置 图
４ 机 械 风 表 人 工 测 量 法
机 械 风 表操 作 简 单 ，测风 员 在 通 风巷 道 内手 持 机 械风 表直 接 测量 该 断 面 的风速 。由于 同一 个 断面 ， 不 同 的位 置 风速 不 同 ， 为 了准确 测 出该 断 面 的风 量 ， 应 在 巷 道 内按 照一 定 的规 律移 动 ， 测 出平 均风 速 。一 般 测 风 员采 用 如 图 ４中 的两种 线 路方 式测 量 。
关键 词 主通 风机 ； 风量； 静 压差 ； 风速 中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ７ ２ ３ 文 献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ７ ９ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ １ ０ ６ — ０ ３ １ ． １ 优 点
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煤 矿 主通 风 机性 能 测 试 的关 键 在 于 准 确测 量 其 风量 ， 一直 以来都 是一 个 测试 难题 ， 也 是整 个 通风 机
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煤矿 现 代化
２ ０ １ ４ 年第４ 期
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信号 ， 以供采集 电路计数和处理 ， 其主机可打印各传 感 器 测得 的实 际风 速 和平 均 值 。
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、
（ ３ ） 测量截面 的尺寸较为麻烦 ， 且不容 易测 准 ， 特别 是 有整 流 罩 的断 面 。 （ ４ ） 若直接 用生产厂家提供 的通风机图纸 ， 由于 加 工 的问题 ， 尺 寸误 差 较 大 。 本方法使用于在巷道 的进 风巷无平滑的巷道 ， 没 有 足 够空 间焊 接安 装 架 ， 井 下 空气 质 量 又 较差 ， 风 流稳定 ， 测 试 时 间较 短 的环境 。
（ ａ ） 矩形截面测点布置 图
（ ｝ １ ） 同形截 面测 点布置 图
图 １ 测 点 布 置 图
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个矩形 的正中。 图 ２ 所示的是使用 ９只风速传感器 的情 况 。即将 测 风 断面近 似平 分 为 ９个 小矩 形 ， 在各 自的几何 中心分别安装 １ 只风速传感器 ， 以该点风速 代表该小矩形面积的平均风速 ， 进而计算风量。具体 安 装 尺寸还 需根 据 现场 实 际情 况计 算 。 风速传感器原为气象测量用杯式传感器 ， 测值 范 围是 ０ ． ５～３ ０ ｍ ／ ｓ ，在 量 程 内其 风杯 转 速 与实 际风 速线性相关较好 ， 可完全满足风洞 内任何测点 的风 速测试 ；该传感器的信号处理采用光 电管式或霍尔 元 件式 原 理 ，风 杯 每转 动 １ 周 就会 输 出 同定 的脉 冲
性 能 测试 成 败 的关 键 。现 对 煤 矿 现场 风 量 测试 的 五 种 方 法及 其优 缺 点进 行分 析 ：
测试数据相对准确 ， 数值波动较小。
１ ． ２ 缺 点
ｌ 皮托管压差 间接测量法
采 用皮 托 静 压管 在 风 机 的进 口或 者 出 口进 行 流 量测 量 。 断 面选择 在风 流稳 定 ， 风 管无 明显 的变径 ， 风 流无 明显 涡流 ， 流 线接 近于平 行 且垂 直于 该截 面 的位 置 。测点 布 置 见图 １ 。在 风管 同一测 量截 面 的 ３ 个 直 径 方 向按线性 法 选 ２ ４个测 点 ，每个 测点 上绑 一 根皮 托管 ， 皮托 管 的全 压孔 迎 着气 流方 向 ， 静 压 孔 垂直 于 气 流 。２ ４根 皮托 管 的全 压 和静 压分 别 用 软管 连接 起 来。 用 补偿 微压 计或 者其 他测 量压 差 的仪器 测 出截 面 上各 测点 的平 均压 差 Ａｐ ， 通 过平 均值计 算 风 Ｊ 。
２ 风 速 传 感 器 直 接 测 风 法
风速 传感 器 以点代 面测 风 方 法 。该 方 法 的 测试 条件 和位置 跟皮 托管 压差 间接 测量 法基 本 相 同 ， 布置 的位 置 必须 选择 在 断 面 风流 稳 定 ，风管 无 明显 的 变 径， 风 流无 明显 涡 流 ， 流 线接 近 于 平行 且 垂 直 于 该截 面 的位 置 。按 使用 风 速 传感 器 个 数 将 风洞 断 面 分 为 ３ Ｘ ３ 、 ３×４和 ４×４个 等 面积矩 形 ， 分别 对 应 ９只 、 １ ２ 只和 １ ６ 只风表，并使所装风速传感器的叶轮位于各
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煤矿现场 主通风机 风量测试方法及优缺 点分析
彭 明辉 １ ， ２
（ １ ． 国家煤矿 防尘通风安全产品质量监督检验 中心 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ； ２ ． 中煤科 工集团重庆研 究院有限公 司， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ）