0I:10.13374/i.is8m100103x.1957.00.001 -1 關於礦井通風機設備测定中的一些問题 高渴慶 (确山机械教衡教研阻) 一、前言 在矿山中测定通风机被备的目的是为了获得通风机，本身及共股备的性能曲椒，以便 在大修后如道我們检修的效果女股备的运裤效率，发现問题，改进要，同时也可以作 为改建和扩建中的依据。我們知道，有时布并下供风不是，主要原丙是通风机股备本身 的問避，如风桐的藏面不够，过罪、棘湾多、稀风大和扩散器計算合理等等。 月前部多矿旷山对此問题很不重混，許多胶人的金属旷山通风机设备都未都过调定， 以致在通风工作中存作很多删題不能公理解决，如华铜利芙竿铜矿，因为主沒有性：能 曲線，目前风量不够，们不知道在矿井阴力成小后，骸通风机的风最能否够用以及能否 通过提高通风机的轉玫米给加风量。父如龙烟铁旷之主扇，不们无性能曲椒，而且至个 还不知道該主扇的运裤特况（負压、风量）。因此更不能很好解快风最术够等問粗。某 些矿山的通风机虽已附行制造「的性能曲線，们在安装后由于矿山的具体条件（如扩敏 器收风恫的股计)与制造厂武验条件不间，因此性能曲粮也有所变化，然而在矿山中， 一般通风工作人具則韶为已有性能曲線而不进行测定，以致至今仍不知骸通风机运轉情 况。此种现象为金属矿山的普蹈现象。为了提高通风机的利用率以女合理的改进通风工 作，首先必須进行通风机骰爷的测定。 在矿山中进行通风机股备弑驗有很多困难，如不易得到此矿井等积孔再大的工作 点，同时矿井阻力由于开閎风門，矿車及提升容器的运行也引起不惭的波被动，除此之 外，风峒本身一般都不能有足够值而長的部份以供武驗，所以不能得到精确的精果，仅 能得到較近似的結果，们此近似精果对工作还是打很大指导意义的。 性能试险主要获得压头、风量、功率及效叫个：，而其中关壁問超是压头和风 最。关」武除方法及如何进行的材料很多，除一些籍外，还有一些矿山紫理出来的資 料（如陽泉矿旷务局4矿旷150写力风武验的事题报告，·东北煤矿旷管理局技术处通风科的 主扇武驗总結等等)，行的方法过于复杂，在矿井条件下很滩进行，佰的方法所得粘果 腿滢太大（如陽泉矿的）。苏联虽有規定的矿广山通风机試武驗方法，们理在我国齐矿山的 通风机没备的佈置都不合标备，简难用其方法进行。因此价必要探时既前使又比較正确 的方法调最压头和风敏，本文即在这方而发及些个人見解，菲附带介都一种获得全性 能曲禄的方法，供矿山工作参考。 二、關於静屡测量問题 通风机性能测定时，测景帮压所用仪表，方法及排点等問避，棕合行下列一些方 法：测压管有用此托管的、有用水柱管（即带小孔之細铁管）的、有用膠管的，也有用
阴 朴 磅 井 通 风 截 殷 情 侧 定 中的 一 些 同 题 高 渊 厦 破 山 机械 钦俏教研组 一 、 前言 在矿 山 中测 定通风机没备 的 目的是 为 了获得通 凤机本 身 及 共毅备 的性能 曲粽 ， 以便 在 大修 后知道 我们榆修 的效果 及 没备 的运棘效率 ， 发现 周翅 ， 改进装 料 ， 同 时也可 以作 为改建 和 扩建 呀 ，的依据 。 我们知道 ， 有 时在 井 一 供风不 足 ， 主要 原 因是通 凤机 毅备 本身 的 洲题 ， 如风 蛔的截面不移 ， 过娜 、 棘弯 多 、 漏风 大 和 扩散器 豁补 不合理等等 。 目前补 多矿 山对此 洲翅很不重视 ， 静 多胶 大 的金属矿 山通 风机 敲备都未耗 过侧 定 ， 以致在通 风 工 作 中存在很 多洲题 不能 合理 解决 ， 如华铜 斤 芙蓉铜矿 ， 因为主扇没有 性能 曲腺 ， 目前凤最 不够 ， 可爪不知道 在 矿井 阻 力诚 小 后 ， 兹通 凤机 的 凤最能否 够 用以 及 能否 通过提高通 凤机 的搏数来增 加 凤量 。 义 如 龙烟族矿之主 最 ， 不 但无性能 曲 粽 ， 而且至今 江不知道落主扇的运搏情 况 负 压 、 风量 。 因此 更不 能很 好解 决风量不 够等 周超 。 某 些矿 山的通 凤机 虽 已 附 有制 造 一 的性能 曲腺 ， 担在 安装后 由于矿 山的具体 条件 如 扩散 器 及 风恫 的毅 升 一与制 造厂就墩条件不 同 ， 因 此性能 曲糠也有所变化 ， 然 而在 矿 山 中 ， 一般通 凤 工 作 人 具 爵 为 已 有性能 曲腺而 不迸行测 定 ， 以致至今仍 不知孩通 风机坛斡情 况 。 此 种现象为金属矿 山 的普温现象 。 为 了提高通 风机 的利 用率以 及 合理 的 改进通 风工 作 ， 首先 必须进 行通风机毅备 的测 定 。 在矿 山 中进 行通 风机 毅备就 墩有很 多 困难 ， 如 不 易得到此矿井 等积孔 再大 的工作 点 ， 同时矿井 阻 力 由于 开 阴风阴 ， 矿卓及提升容器 的运行也 引起 不 断 的 波 动 ， 除 此 之 外 ， 风蛔本 身一般都不能有 足够道而畏 的部侨以供藏腕 ， 所以 不能得到精确 的精果 ， 仅 能得到校近似 的桔果 ， 了 此近似精果对工 作坯 是有很大 指导意 义 的 。 性能藏淤主 要 获得压头 、 风量 、 功率 及 效率 四 个最 ， 而其 中关键周题是 压头 和 风 量 。 关 二拭阶方法 及 如 何进 行 的材料很 多 ， 除一 些害籍 外 ， 还 有一些矿 山整理出来 的查 料 如 隘泉矿 务局 矿 叮力风 塌藏脑的卑翅报告 ， 东北煤矿管理局技米处 通 风科的 主扇拭墩总 精竿等 ， 有的 方法过 卜复杂 ， 在矿井 条件下很 难进 行 ， 有 的 方 法所称粘 梁 汉 差大 大 如踢泉矿的 。 苏联 虽有规 定的矿 山通 凤机就麟方法 ， 于爪现在 我 国 齐矿 山 的 通凤机 秽备 的怖肴都不 合标备 ， 尚难 用其 方祛进 行 。 因 此有 必要探尉既 筋便 又 此 校 确 的方法溯 量 压 夫 和 风最 ， 本文 即在 这 方面 发 发 些 个 人兑解 ， 效 附带介招 一 种 获得全郁性 能 曲橡的 方法 ， 供矿 山 工作 叁考 。 二 、 阴放静屋浏盈周题 通风机性能测 定时 ， 测 最静压所 用仪 丧 ， 方法 及 地 点等 洲题 ， 粽合有 下 一 些方 法 测 压管有 用此托管的 、 有 用水柱管 只 带小 孔 之抽铁管 的 、 有 用腰管的 ， 也有 用 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1957．00．001
，2- 简檗上赞小孔测最的，所测地点疗距通风机入门1一1.5米的〔2〕，有通风机入「13米 的，有距动翰5一6米的〔3]，有放风期与通风机入口接处的〔4].仁放风网 拐弯后小商一米离处的〔5〕，在测量方法上，扩的所确定的搜而风按图一方式测 最数点，以求不均粹压，和色有只把测压管放期壁0.5米处，不求小静压的。 a(用形断面) 6(矩形斷面) 053d+ 3%2 045d- 1 关于以上各周题，因各矿的具体第件及佈置方式不同，不可能找到一种完全适合于 各矿的方法，只是对款大部份山适合，对其他矿山只可能有参考价低。 对于采用那种仪表方而，无疑的是使用精柒的此托管最好，但现在一般矿还都沒 有这种仪器，现普逼使用的是水柱管，而使用现坞上用的水柱管所测精界：腿荣很大， 因气流碰到图柱管后，压力已发牛很大变化，故通过圆管上垂直于风流的小孔所测得的 压力已非正常气诚的压力，可用图2能明此間题。如欲用水柱管测量，期应将水柱管 ①)R.=2.12×105 应花四宛P@R。=1.66×10 mR.=1.06×10 -a5 pP-P。 PV 2 2 P。;V。-未极勒时气流之静 限及速度 2.0 P一全廉 周2
一 一 筒 破上攒小 孔测 量 的 ， 所测 地 点 有 距 须 凤机 入 口 一 米 的 〔 〕 ， 有 距 须 凤机 入 日 米 的 ， 有 距动翰 一名 米 的 〔 〕 ， 有 放于 风酮与通 凤租 入 相接处 的 〕 ， 右 放 一 气风炯 拐 弯 后 平直一 米 跟 离处 的 〔 〕 ， 在测 最 一 方法 ， 了了的在所确 定的截面 内按 图一 方式测 量 数点 ， 以 求 卜均静压 ， 但 也有 只 把测 压管放 距 桐 壁 米处 ， 不 求 小均静压 的 。 圆 形 断 面 拒 形 断 面 生竺不扮 一 诵 · 二育二竺丁瑙 二 竺 二 寸 竺 一 二 芋 贯土 二炙 十 户叮 一卜 ， 一明 圈 关于以 土各周题 ， 因各矿的具体 条件 及 怖程 方式 不 同 ， 不可 能找到一 种 完蚕适 合于 各矿的 方法 ， 只 是 对较大 部协矿山适 合 ， 对其 他们力只 可 能 有参考价植 。 对于 采 用那 种 仪 表 方 ， 无疑 的是使 用精密 的此 托管最好 ， 祖现在 一般矿 山还都没 有这种仪器 ， 现璐普遍使 用 的是水柱管 ， 而 使 用现璐土 用的水柱 管所测 拮 头洪 差很大 ， 因气流 碰 到 圆柱管后 ， 压 力 已 发生很 大变 化 ， 故通 过 圆管上 垂道于 凤流 的小 孔 所测 得的 压 力已 非正 常气流 ‘ ，的压 力 ， 可 用 图 浅 明 此 洲匙 。 如欲 用水柱 管洲 爵 ， 应竹水 杜 瞥 、 ， 全海、 二 ’ 三 “ 岌夕 “ 之” 、 刁 舀刀 西刃 人刃 了节 八夕 书心 左 盈 飞 尸省一 三 二 ‘ 洲 司 ， 口 口口， “ 甲一 尸迄 、 ’ 、 尹 ，过匕 一 ’ 、 ‘ 了 尸心峨 加 心卜叫 一气生，气卜一 亡 幻 、 一呱狡才刁 ① 。 ③ 。 一 又 ⑧ 。 一 火 一 。 。 一 未 佼勤 日寺汽流 之青争 厚 及 速 度 一全尽 圈
一3一 做成图3a形式，此种靜压力管是一道弼为山，尖端成封閉流锦状的空心侧管，管的侧 技面犷若千直非常小的孔(1~1.5Mm),孔的轴象与管的纳粮珉道，(1女1g之长度 对测量的准确度很行影响（如图36所示），把距离州長，可以减少尖端所产4的战小 压力的不良影响攻托管因阻微气流而产：的增加压力的不良影响，图中所示之此例婺度 可使不良影响红抵滑，此种靜压管之优点，在于它与气诚方向固的关系比酸小，管轴 对气流方向之偏迷达士8°时，所引思的腿差还不大，面且这种鄘压管矿山完套可以月己 做，非常济 以 0,之3弘28d粒 ab 0-8 D 风 图3 至广用河资小孔测摩匠法，因矿山条件很被打光常的丽壁，有时发：附甚分 离现象，故使洪差蛟人，其行期肇光滑前义无附层分璃现象时才可采川。 关上测少法問避，然是多测些点取其均们胶为准确，俱此法在矿山条件下进 行测定时此饺红杂，格要风铜内有一人负背移动调压管位橙，为了不衫响测量时之气流 过刷的变化，人在移动完后必须走开，一人在测最地点不动时，工作：虽然方使些，但义 影响调比的准确性，又如其按图1佈隆测定一永找出一校正系数，以后即將测压管放一 同定位橙，这样可使工作谪便些，们随风量的减少或增人，速段g形状也发生变化，散 此系数本身就行間靼，也不会很谁确。所以本人鹘为只要放置调压管地点选挥适当，不 必要按图1扩法测其华均靜压，所得結果已能满足我刚的要求。 至广放橙地点問避，在1~1.5米或5一6米处等均不一定合适，因一般为了减小 阻力，风抑之长度行限，一毅不能在上遮规宠内有足够道而的地段以供测定，如L靠 近湾处，则附层分离，淌流很大·逃度场歧压力变化很厉密，根木不能得到良好效 果〈见图8)。面通风机入口胶远处之风帆有条件进行测定时，义网打敝是一段具行 棹湾的凰力，所海非通风机本身产生的負压，有一段阻力在内，此段力一敢校 大。 根据实地鸿定歧理面分折，認为如为軸流式通风机期按图4安排，在①点放置海 压管，因此处战发牛很大收箭，这样可大大箴小气流中的紫流度，同时使附面层不玫 分腐，使试验帖米此胶谁确些。至在此被面内，测压管放于外壁多远不承要，因 在此橙面内根据武驗结果静压力变化不大
一 一 做 成图 形式 ， 此种静压 力管是一 直 伴为 ， 尖端成封 阴流 腺状 的空心 圆管 ， 管的侧 友面有若干六 仗非 ‘ 污小 的孔 一 、 、 ， 孔 的帕 徐与管的帕摄垂遭 ， 反 。 之 畏 度 对测 量 的 谁确度 很有影响 如 图 所 示 ， 把 距离增 簧 ， 可 以诚 少尖端所 产跳 的诚小 压 力的 不良 影响 及 托管因阻滞气流而 产生 的增 加 压 力的 不 良影响 ， 图 中所 示之 比例 妄度 可 使 不良影响互 川抵消 ， 此 种静压管之 优 点 ， 在 一 于它 与 气流 方 向 尚 、勺关 系比蛟小 ， 管翰 对气流 方 向 之偏差达 士 “ 时 ， 所 引起的淡差还 不大 ， 而 且这种静压 管矿山 完蚕可以 自己 做 ， 梦目 全握 济 。 一 喇， 成 词州浏内召含 么》 多决 毛 多 逆 比 圈 至 二用啊壁攒小孔测静压 方法 ， 因矿山 条件很难 有光 汾 的酮壁 ， 有时 发生 附而 层 分 离现象 ， 故使淡差 卜陵火 ， 只 有啊壁 光汾而义 无 附拍「层 分离现象时才 可 采 用 。 关 于测 最方法 周题 ， 当然 是 多侧些点 取 其 平均 杭校 为准确 ， 但 此法在 矿 山 条件 一 ’进 行侧 定时此 蛟复 杂 ， 需要风崛 内有一 人负青移动侧 压管位置 ， 为 了不影响测量 时之气流 过剧 的变 化 ， 人在移 动 完 后必须走 开 ， 一 人在测量地点不 动 时 ， 工 作 虽然 方便些 ， 但又 影响 溯 脸的 准确 性 ， 又 如 只 按 图 怖 遇侧 定一次找 出一校 正系数 ， 以 后即将侧 压管放一 固 定位置 ， 这样可 使 工作 滴便些 ， 但 随风量 的诚 少或增 大 ， 速度岛 形肤也 发生变化 ， 故 此 系 数本 身就 有周题 ， 也 不 会很准确 。 所以本人豁 为 只 要放置测 压管地点选徉适 当 ， 不 必要按图 方法测 其 平均静压 ， 所得拮果 已 能 满足我们 的要求 。 至 广放置 地 点 阴题 ， 在 米或 一 米处等均 不一 定合适 ， 因一般 为 了诚小 阻 力 ， 风 洞之妄 度 有限 ， 一艘 不能在 上 述规 定 内有足 够遭而女 的地 段以供测 定 ， 如 已 靠 近 弯 曲处 ， 圳 附 血 层 分离 ， 漪流很大 ， 速度堪 及 压 力变 化 很厉害 ， 机木 不 能得到 良 好效 果 见 图 乡 。 而 趴通 风机 入 口 校远处之 凤蛔 有条件进 行测 定 时 ‘ ， 父 因右政畏 一段具有 棘弯的阻 力 ， 所测 已 非通 凤 机本 身 产生 的负 压 ， 而 有一段阻 力在 内 ， 月 此段附 力一般蛟 大 。 权据实 地测 定 及理 ，谕分析 ， 郎 为 如 为帕 流式通 风机 圳 应按图 安排 ， 在①点 放置测 压管 ， 因此处了翻 发牛 很 大 收 精 ， 这样可 大 大诚小 气 流 中的紊 流度 ， 同 时使 附面层不致 分离 ， 使拭肪桔 果此 校淮确 些 。 至于在 此截面 内 ， 测 压管放于 距 外赔 多远 不甚重要 ， 因 在 此截面 内根据献撇桔果静压 力变 化 不大
一4 挂U* A-A被面 图4 对于离心式通风机，也应在歌縮处测量，如图5听示。在上逃枝面内训的另一好 处是通风机东入【前均有方格的铁粽网，它可以些襟流作用。此处应当过明，当收縮 口形状没针很不合理时，会产生附面层分离现象，如图6所示，们在矿山一皱不会遇 到。 7苏六 周5 周6 进行通风机欲备性能腾定时，靜压的湘0成任风端之前，也就是說通风机設备是 把风佩也包杆在内了，此性：能曲款与前术的曲粮有时相差很大，其原因不仅是风啊的阻 力很火，前且人业的桶风，所以同刷获得此“曲稼对改进装橙，提高效率行很承要的 意义。如图7所京之你橙，应在2点处测量，自之点至拐鸡湾处之距离不要小于风道直徑 或商度的：倍、内此处：之医力分布是比陵均匀的如图8所示)，至」此感测压管 应放的位战只些不人靠近障边即可（闪隆面一般修济，放气流較乱）。 液后盐液明的是以上所源均为通风机以抽出式运轉附的调定方法，枚我門调得之 辩压不是通风机或共没各的懈压，欲得通风机之解乐，洁將测得之狮压减去在骸被而 内之车均动压（此动压植可用测得之风延航换京：，並将共孩第成标谁状态
一 衡 一 截面 围 对 “ 离心式通 凤机 ， 也 应 庄收精处测 墩 ， 如 图 所示 。 在 处 是通 凤机在 入 前均 有 一 方格的铁 株网 ， ‘已可 以 起些整 流作 用 。 述截 面 内测 粼 的另 一 好 此处 应 当 视 明 ， 当 收 精 口 形 状 役补很不 合理 时 ， 会产生 附面 层 分离现 泉 ， 如 图 所 示 ， 但在矿山 中一般不 会遇 到 。 圆 圆 进 行通 风机 投备 性能测 定时 ， 静压 的渊 剔友在 凤 啊端之 前 ， 也就 是甜 通 风机殷备 是 把 凤炯也 包括在 内 了 ， 此性能 曲徐与前 者 的 曲腺有 时相 差 很 大 ， 其 原 因不 仅 是风炯 的阻 力很 大 ， 而 月 仃大 带 的漏 风 ， 所以 同 时获得 此二 曲腺对改进装置 ， 提高效率 有很重要的 意 义 。 如 图 所示 之怖置 ， 应在 点处测 糙 ， 自 点至拐 弯处之 距离 不要 小于 风道直褪 或 高 度 的 几倍 ， 囚 此处 之 压 力 分怖 是比岭均 匀 的 一 如 图 所 示 今 至 广右此秒面测 压管 应放的位暇 只 要 不 一及靠近 壁边 即 可 因壁而 一般 不 帕 卜浴 ， 故 气 流较乱 。 最 后需 要砒 明 的 是以 上所述均 为通 风机 以 抽 出式运 棘时 的测 定方法 ， 故 我 侧测 得之 静压不 是通 凤和 ‘ 或共 滑 备 的静 屎 ， 欲得通 风机 之静 限 ， 需将测 得之静压仙诚 去在 慧截面 内之 平均 功 压 交此动 压位可 用溯 得 之风 址仇换 算 ， ， 韭 书 共换 算 成标准 状 态
一速度 ---一压力浅 国7 涮8 三、蘭於風量测量間題 测量风量一般常用的有响种仪表，一种是风速表，一种是此托管。用此托管迎微压 针进行风斌测量时，不能直接得出风量，前是测得动压。用公式 U-4√A,-品 將动压换算成速度，再乘以骸藏面之面积才得风：。上式中。一微压卧中之液柱高度， 毫米：△一液体之比重；K如m一此托管校正系数；B一大气压力計测出之火气压力，老米 水銀柱：【一温度。为了准确，应按图1偷置测出致点，找出将米在某一点测定时之修 正系数。在矿山条件下，使用这仲方法所，精果：洪关是校大的，根据个人在见个矿山倒 定的查料看，R。一被椰低600000以上，附面层很藏，如风道樂光带且当長的值 段，則侧得之动压已可应用，但正知本文在第一部份所液的，在矿山条件下逃度场被动 被大，且一般金属矿山之动压都不大，行的从有3一4个落米水柱，即使从微压計的破 数上看腿差已足够惊人，如实际为3毫米，敲成4个毫米水柱时期风速就差1.09米秒， 如藏面积为4米”时，則风碌就差262米/分靠，而有些矿山通风机之企部风t仅每分 镰堂千多立方米，由此数字即可君出，在矿山条件下，用此托管测动压求风量法是不能 合人滿意的，故本人認为应使刑风速女来御量风量，当风速U≤6米/秒时，用翼式风 走，风速>6米/秒时，用杯式风表。关于测量地点，由上各矿具体条件不同而各不相
刁 ， ’ 一 习 一一如 ‘ 乌 曰 七 即即日爪们书 圆 圃 三 、 筋放夙量测量周题 侧 量 风量一般常用的 有 雨种仪 表 ， 一 种 是风速表 ， 一种 是此 托 瞥 。 用此托 管速微压 朴进 行凤量测 量时 ， 不能 渣接得 出风量 ， 而 是龙 得动 压 。 用公式 一 刃、 △ 。 · 十 将动压换 算 成速度 ， 再乘 以孩截面 之面积才 得风量 。 上式 中 ‘ 微压补 中之液柱 高度 ， 毫米 △一液 体 之此 重 ‘ 。 一 此托管校 正系 数 一 大气压 力补测 出之大 气压 力 ， 毫米 水蚁柱 一 温度 。 为 了准确 ， 应按图 怖假测 出数点 ， 找出将来在某 一点测 定时之修 正系 数 。 在们 条 件下 ， 使 用这 种 方法 所 布手精果淡 差 是幢 大 的 ， 根据 个 人在 几个们 定的查料看 ， 。 一般都在 以 上 ， 附面 层很 薄 ， 如 风道 壁光 汾 且 有相 当畏 的直 段 ， 侧 得之动压 已 可 应 用 ， 但 正如本 文在 第一部份所 趣 的 ， 在 矿山条件 一 门水度墙 波动 较大 ， 且一般金属矿 山之 动压都不大 ， 方的 只 有 个毫米水柱 ， 即 使从微压 舒 的蔽 数上看溪差 已 足够惊 人 ， 如实 际 为 毫米 ， 蔽 成 个毫米水柱 时划 风速 就差 来 ‘秒 ， 如截面积 为 米 时 ， 只 风量就差 米 ” 分盆 ， 而有 些矿 山通 凤机 之蚕部凤最仅每 分 搜壹千 多立 方来 ， 由此 数字即 可看出 ， 在 矿 山条件下 ， 用此 托管测 动 压求 凤糙法是 不能 令人浦意的 ， 故本 人超为应使 用风速 农 来测 量风量 ， 当风速 兰 米 秒时 ， 用翼式凤 友 ， 凤速 米 秒 时 ， 用杯式凤表 。 关 于测量地 点 ， 由于 各矿 具体 条 件不 同而各不相