达州市达县七里沟煤矿
FBCDZ -6-№14/2×45KW 防爆抽出式
对旋轴流通风机
性 能 测 试 报 告
四川巴山煤矿工程技术有限公司
二0一二年七月
测试人员名单
一、前言
达州市达县七里沟煤矿2台FBCDZ -6-№14/2×45KW 型矿用防爆轴流式通风机是由四川博通矿用风机有限公司2011年1月制造，于2011年3月安装竣工并投入使用，其中1台正常工作，1台备用。为评估该矿2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，四川巴山煤矿工程技术有限公司受达州市达县七里沟煤矿委托，于2012年7月9日对达县七里沟煤矿的2台FBCD Z№14/2×45KW 型矿用防爆轴流式通风机进行了性能测试。
本次风机性能测试，风机叶片工作角度调整需先将风机一级、二级叶轮筒体利用轨道断开后方可进行，由于需要大量时间且该矿技术人员缺少，因此本次性能测试只测试通风机出厂工况叶片工作角度（43°/35°）。通过通风机综合测试仪得到的参数、P —Q 曲线与厂家提供的P —Q 曲线进行变化趋势比较，即对风机性能做出评估。
二、测试中使用的仪器仪表
TF —3B 通风机综合测试仪符合AQ1011-2005《煤矿在用主通风机性能安全检测检验规范》要求。其技术指标如下：
● 风速：0.6 m/s～35 m/s 精度：±2％ ● 温度：-40℃～85℃ 精度：±0.4℃ ● 湿度：10～90％RH 精度：±3％ 0～100％RH 精度：±5％ ● 大气压力：0～200kPa 精度：±0.5％
● 静压：0～10kPa 精度：±0.5％ ● 差压：0～2kPa 精度：±0.5％ ● 功率：交流电压65～750V 交流电流0.5～500A 精度：±1％
三、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：
①. 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；
②. 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，入风段的风道较短，在入风段难以找到风流稳定的断面，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，经矿方同意进行停产测定。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
TF —3B 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 经现场勘察，采用风杯法进行测试。 用风速传感器测风速风量（风杯法）
①风速传感器的安装.
在布置风速传感器前，将风道内的异物、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10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。
②温湿度传感器的安装.
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，温湿度传感器固定在风速传感器支架上。
③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。 ④负压传感器的安装.
测试相对静压时，测压断面的选择至关重要，要保证其测试断面为缓变流区，一般将皮托管安装在风杯支架上。现场已安装U 型差压计，我们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。
⑤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50～660V 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。
三、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。 （2）测试仪器仪表及相关材料准备。 （3）布置测点、连接和调校各测试仪器仪表。
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连接好。风速传感器的布置数量视需要进行选择，现场选用10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1
3）、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50～660V 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2
6）、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，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。
四、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(此时，2#风机垂直风门关闭) ，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，并观察通风机运行状况。
（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）根据总指挥命令将2#风机垂直风门全部开启，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。
四、测试结果及分析
1、四川博通矿用风机有限公司提供的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43°/35°）、附图4（2#风机双级运行特性曲线，叶片角度43°/35°）。1#风机实测所得曲线仅为静压437.71Pa ～1103.32Pa 、风量31.27 m³/s ～27.02 m³/s这段，2#风机实测所得曲线仅为静压354.20Pa ～986.25Pa 、风量32.04 m³/s ～28.18 m³/s这段。通过图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，风机叶片处于目前角度可以达到达县七里沟煤矿井下的前期通风要求；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，在调整叶片角度到46°/38°时，亦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，表明无风流断续现象，通风质量稳定、安全。 4、在测试过程中，2台风机运行平稳，机身只有轻微振动；轴承温升较低；噪声能够达到设计要求。
- 10 -
附：
1#风机技术性能测定数据及结果汇编（表1）
- 11 -
1#风机性能曲线（图3）
结论分析：
1. 通风机正常运行时用电单耗 K=0.47 kWh/m³MPa 2. 通风机正常运行时机组效率η 59.26
- 12 -
2#风机技术性能测定数据及结果汇编（表2）
- 13 -
2#风机性能曲线（图4）
结论分析：
1. 通风机正常运行时用电单耗 K=0.47 kWh/m³MPa 2. 通风机正常运行时机组效率η
- 14 -
（附）达县七里沟煤矿主通风机选型通风参数：
通风容易时期风量Qmin ＝29.4m3/s,通风容易时期负压hmin= 477Pa；通风困难时期风量Qmax=31.5m3/s,通风困难时期负压hmax=801Pa。
四川博通矿用风机有限公司提供图（图5）
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达州市达县七里沟煤矿
FBCDZ -6-№14/2×45KW 防爆抽出式
对旋轴流通风机
性 能 测 试 报 告
四川巴山煤矿工程技术有限公司
二0一二年七月
测试人员名单
一、前言
达州市达县七里沟煤矿2台FBCDZ -6-№14/2×45KW 型矿用防爆轴流式通风机是由四川博通矿用风机有限公司2011年1月制造，于2011年3月安装竣工并投入使用，其中1台正常工作，1台备用。为评估该矿2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，四川巴山煤矿工程技术有限公司受达州市达县七里沟煤矿委托，于2012年7月9日对达县七里沟煤矿的2台FBCD Z№14/2×45KW 型矿用防爆轴流式通风机进行了性能测试。
本次风机性能测试，风机叶片工作角度调整需先将风机一级、二级叶轮筒体利用轨道断开后方可进行，由于需要大量时间且该矿技术人员缺少，因此本次性能测试只测试通风机出厂工况叶片工作角度（43°/35°）。通过通风机综合测试仪得到的参数、P —Q 曲线与厂家提供的P —Q 曲线进行变化趋势比较，即对风机性能做出评估。
二、测试中使用的仪器仪表
TF —3B 通风机综合测试仪符合AQ1011-2005《煤矿在用主通风机性能安全检测检验规范》要求。其技术指标如下：
● 风速：0.6 m/s～35 m/s 精度：±2％ ● 温度：-40℃～85℃ 精度：±0.4℃ ● 湿度：10～90％RH 精度：±3％ 0～100％RH 精度：±5％ ● 大气压力：0～200kPa 精度：±0.5％
● 静压：0～10kPa 精度：±0.5％ ● 差压：0～2kPa 精度：±0.5％ ● 功率：交流电压65～750V 交流电流0.5～500A 精度：±1％
三、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：
①. 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；
②. 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，入风段的风道较短，在入风段难以找到风流稳定的断面，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，经矿方同意进行停产测定。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
TF —3B 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 经现场勘察，采用风杯法进行测试。 用风速传感器测风速风量（风杯法）
①风速传感器的安装.
在布置风速传感器前，将风道内的异物、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10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。
②温湿度传感器的安装.
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，温湿度传感器固定在风速传感器支架上。
③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。 ④负压传感器的安装.
测试相对静压时，测压断面的选择至关重要，要保证其测试断面为缓变流区，一般将皮托管安装在风杯支架上。现场已安装U 型差压计，我们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。
⑤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50～660V 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。
三、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。 （2）测试仪器仪表及相关材料准备。 （3）布置测点、连接和调校各测试仪器仪表。
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连接好。风速传感器的布置数量视需要进行选择，现场选用10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1
3）、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50～660V 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2
6）、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，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。
四、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(此时，2#风机垂直风门关闭) ，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，并观察通风机运行状况。
（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）根据总指挥命令将2#风机垂直风门全部开启，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。
四、测试结果及分析
1、四川博通矿用风机有限公司提供的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43°/35°）、附图4（2#风机双级运行特性曲线，叶片角度43°/35°）。1#风机实测所得曲线仅为静压437.71Pa ～1103.32Pa 、风量31.27 m³/s ～27.02 m³/s这段，2#风机实测所得曲线仅为静压354.20Pa ～986.25Pa 、风量32.04 m³/s ～28.18 m³/s这段。通过图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，风机叶片处于目前角度可以达到达县七里沟煤矿井下的前期通风要求；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，在调整叶片角度到46°/38°时，亦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，表明无风流断续现象，通风质量稳定、安全。 4、在测试过程中，2台风机运行平稳，机身只有轻微振动；轴承温升较低；噪声能够达到设计要求。
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附：
1#风机技术性能测定数据及结果汇编（表1）
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1#风机性能曲线（图3）
结论分析：
1. 通风机正常运行时用电单耗 K=0.47 kWh/m³MPa 2. 通风机正常运行时机组效率η 59.26
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2#风机技术性能测定数据及结果汇编（表2）
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2#风机性能曲线（图4）
结论分析：
1. 通风机正常运行时用电单耗 K=0.47 kWh/m³MPa 2. 通风机正常运行时机组效率η
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（附）达县七里沟煤矿主通风机选型通风参数：
通风容易时期风量Qmin ＝29.4m3/s,通风容易时期负压hmin= 477Pa；通风困难时期风量Qmax=31.5m3/s,通风困难时期负压hmax=801Pa。
四川博通矿用风机有限公司提供图（图5）
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