風(fēng)機(jī)是為輸送的介質(zhì)提供能量的設(shè)備,風(fēng)機(jī)的性能主要包括以下幾個:
1、流量
風(fēng)機(jī)在單位時間內(nèi)所輸送的氣體數(shù)量被稱為流量,通常用Q表示。風(fēng)機(jī)的流量可以用體積流量和質(zhì)量流量來表示,體積流量(Qv)的單位是m3/s,有時也用m3/min和m3/h來表示;質(zhì)量流量(Qm)的單位是kg/s。
Qm =ρQv
其中ρ為氣體的密度,kg/m3
一般情況下都用體積流量來表示風(fēng)機(jī)的流量。
需要注意的是,風(fēng)機(jī)的體積流量與密度有關(guān),密度與氣體的狀態(tài)(溫度、壓力等)有關(guān),還與海拔有關(guān),因此體積流量指的是一定狀態(tài)下的氣體流量。由于風(fēng)機(jī)的進(jìn)口和出口氣體狀態(tài)不一樣,因此風(fēng)機(jī)的進(jìn)口體積流量與出口體積流量也是不同的。通常,風(fēng)機(jī)的流量指的是風(fēng)機(jī)的進(jìn)口體積流量。
體積流量與溫度、壓力的換算關(guān)系如下:
P1、P2:氣體的絕對壓力
T1、T2:氣體的熱力學(xué)溫度
2、壓力
為了進(jìn)行正常通風(fēng),需要有克服礦井風(fēng)道的阻力的壓力,風(fēng)機(jī)必須有這種壓力。風(fēng)機(jī)的壓力分為靜壓、動壓和全壓。
風(fēng)機(jī)靜壓PS是指氣體對平行于氣流的物體表面作用的壓力, 靜壓是克服系統(tǒng)阻力的壓力,靜壓是通過垂直于表面的孔測量出來的。
氣體流動需要動能,把該動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式即為動壓Pd,動壓可以用皮托管來測量。
全壓為動壓與靜壓之和。
Pt=PS+ Pd
風(fēng)機(jī)的全壓升是指風(fēng)機(jī)出口的全壓與進(jìn)口的全壓之差。
ΔPt=Pt2-Pt1
3、風(fēng)機(jī)的軸功率以及效率
風(fēng)機(jī)的軸功率N是指風(fēng)機(jī)從原動機(jī)處獲得的功率,是用來為介質(zhì)提供能量的。
風(fēng)機(jī)的有效功率Ne:
Ne=kPQ
風(fēng)機(jī)從原動機(jī)得到的軸功率N不可能全部傳給被輸送的介質(zhì),其中必有一部分能量損失, Ne與N的比值稱為風(fēng)機(jī)的效率。
η=Ne/N
風(fēng)機(jī)的效率反應(yīng)風(fēng)機(jī)性能的好壞,效率越高,設(shè)備的性能越優(yōu)良,是風(fēng)機(jī)最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。
風(fēng)機(jī)性能的測試:
風(fēng)機(jī)的性能指標(biāo)測試主要是在制造廠內(nèi)進(jìn)行,
風(fēng)機(jī)工廠性能試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236《通風(fēng)機(jī)空氣動力性能試驗(yàn)方法驗(yàn)》進(jìn)行,該標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO5801等同。
測試的主要內(nèi)容包括:
流量
流量測量采用速度場法。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T10178中的規(guī)定,將風(fēng)機(jī)流量測量截面等分為若干網(wǎng)格,利用標(biāo)準(zhǔn)皮托管和電子微壓計(jì)依次測量各網(wǎng)格中心處的動壓,然后按照各動壓方根的平均值計(jì)算出該截面的平均動壓,平均動壓按下面的公式計(jì)算。
壓力
壓力測量采用U型管或者壓力計(jì)進(jìn)行測量,需要注意測試孔要與管道壁面垂直。
軸功率
軸功率可以采用功率計(jì)來測量,現(xiàn)場測試的時候,風(fēng)機(jī)的軸功率一般都是通過電機(jī)的輸入功率換算而來。
噪聲
采用噪聲儀測量,測量按照按GB/T2888的規(guī)定進(jìn)行。
在做風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的時候,需要考慮氣體密度以及試驗(yàn)轉(zhuǎn)速對性能的影響。
進(jìn)氣氣體密度對性能的影響
進(jìn)氣氣體密度發(fā)生變化時,例如,夏季運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的性能,到了冬季由于氣體溫度的改變,風(fēng)機(jī)的性能也會發(fā)生變化;平原的風(fēng)機(jī)在高海拔運(yùn)行的時候,風(fēng)機(jī)的性能也會發(fā)生相應(yīng)的變化。
風(fēng)機(jī)的性能變化按下面的公式計(jì)算:
變化后的風(fēng)量=變化前的風(fēng)量
變化后的壓力=變化前的壓力X變化后的密度/變化前的密度
變化后的軸功率=變化前的軸功率X變化后的密度/變化前的密度
變化后的效率=變化前的效率
轉(zhuǎn)速變化對性能的影響
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的時候,性能的變化按下面公式計(jì)算
變化后的風(fēng)量=變化前的風(fēng)量X(變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速)
變化后的壓力=變化前的壓力X(變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速)2
變化后的軸功率=變化前的軸功率X(變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速)