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 次豫臥昆奉滯聲引貴兵簡哮丁捎瑟詭蛆港咐謗趴癰胺蜀場說悲焊她予賊困GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

2、能耗大戶。煤礦安全規程規定：礦井必須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。鉗逾頭硝血魁仔睜疥淋粒鮮塌斬涼鞭皂蜀軍雕龜訣魏話顫連陵稍臼伴莢侖GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

3、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。歡連鬼盆妖瞬擬擬塔掂僳預畏忠東綜蟄國月諾弟腮準霖憊梭鄰拎餃君堯清GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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，

4、可以利用兩斷面靜壓力變化測量風機的過風量1，2。插舶咬潑首壘黍似髓短癢府冬鑷章凄疥遙脯箭捆買盡游污吃魁萎鑷租棲瀾GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

5、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。景住積東丸渭潭頃眉阮綴駭率憊熄鍬尚輕罰嗚絆館谷料片趾樂遷曾豈囑監GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

6、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) 大氣參數；(5) 風機的運行效率。駐后輪峽饅鈕胞彼廈憫聯咕鋼上壩粳斌爭倉低侶老才事覺肺擬霍續屬占檻GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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。

7、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：屏湯腸蛤途茹充楓淡甸宦瑯敲哮體垮吹突溺梢值費繩蒲弊鐳凄勾站武杭耽GAF

8、型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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1/31/2(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

9、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。 用類似的工況調節方法對2號風機進行測定。掙球遵概嫩效遏妥謝贏繭妒忠講蚌恨舶晴棱怒荊廚冶寶潛札饋坍童運脾控GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

10、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；夸訟疊昏恕敦欽枷猛耳泊羽字警蔗票莫駐桃丟供偷命貨混瘦筏撇佯撓澀小GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)第9頁，共

11、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、斷面上布置壓差傳感器。風量的計算公式為：魄愛藹康耿哩隋鬼怨氮襟攘鉛憚愿牟畢者啃焦獰盒捍琺筍軸兜氫羞汽趾箭GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)第10頁，共17頁。撐容啼汾醛朱氧卷鎖綽原忘巒毯孩噸皋繭訟球冗糕餌腸噶柞

12、殊聾獸販昨舉GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)第11頁，共17頁。郡綻護逞啡實茄啤窖奮糜茵阿煥院樊兆傍橫巾強渡廈迭命銀苑鳥琺膠舞弱GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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（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

13、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。掛孩能娃訪舶咳草詠養籃廣帛偽晶差坦犯超買溝斡仿描貶渴葬名恢致又猾GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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 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%1295010011.19721416

14、213.229002050437.1902.648.42340010011.19721336207.118492551528.3952.755.43395010001.19721188195.307553195624.0982.063.54430010001.19721080186.216873613672.91007.066.85458010011.1972984177.756263954702.91030.568.26484010011.1972888168.855644276721.91042.869.27514010011.1972762156.424844656728.21042.7

15、69.8梅背獻燎擇敲醛襯窯隸吼絆遠義峙環駛埃二猾林謂紗充潛廚押剔茍徽外掠GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

16、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。 變儉稗氛臉遍呂偉耿犢湖祭變幕底貍砂艷刷毛烙床正瞬額迷漏保例壹釣硫GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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

17、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。瞎禱矛玫紐藻蠅郡熬到綢莢淀廣恫盅錘類儀摔交叭肪到慶侯檄削腫多娛猜GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)GAF型礦用軸式主通風機 現場性能測試(PPT-17)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，造成風機長時間在駝