用B型、C型标准化风道进行性能试验的比对分析

杨亮



用B型、C型标准化风道进行性能试验的比对分析

杨亮1,2

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037；2.国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心，重庆 400037）

为研究不同试验方法对通风机气动性能的影响，利用B型、C型两种不同的标准化风道测试同一台压入式通风机的气动性能，并对两组试验数据进行定性、定量的比对分析。实际比对分析结果表明：采用最接近通风机使用情况的试验装置，能有效降低通风机气动性能的测试误差。压入式通风机空载或负载较小时通风机压力和通风机效率的偏差较大，采用B型标准化风道测试的试验数据明显优于C型标准化风道；随着压入式通风机负载逐渐增大，通风机压力和通风机效率的偏差逐渐减小，直至近乎相同。

标准化风道；通风机压力；通风机效率

按照GB/T 1236－2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》[1]规定，通风机空气动力性能试验适用的装置类型有四种：A型，自由进口和自由出口；B型，自由进口和管道出口；C型，管道进口和自由出口；D型：管道进口和管道出口。其中，自由进口或自由出口表示无障碍的自由大气直接进入通风机或离开通风机的空气直接通向无障碍的自由大气，管道进口或管道出口表示空气进入或离开通风机是经过连接到通风机进口或出口的管道。标准同时规定：适用于一个以上装置类型的通风机将具有一个以上的标准化性能特征，用户应选择最接近其应用的装置类型。

通风机用标准化风道进行性能试验时，选择最接近其应用的装置类型与其他装置类型分别进行试验，通风机在标准状态下的空气动力性能参数是否存在差异；如果存在差异，其差异到底有多大。针对这个问题，设计了一组比对试验，研究分析用两种不同的装置类型进行通风机空气动力性能试验时的数据差异性。

1 试验数据测试

1.1 试验方案确定

试验采用同一样品、同一试验仪器、同一试验人员，在不同标准化风道情况下，对样品进行比对试验[1]；装置选择试验室常用的B型、C型，配套试验风道为B型、C型标准化风道；被测样品型号FBDNo6.3/2×30矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机（以下简称通风机）；依据被测通风机进口或出口尺寸与试验风道匹配的原则，B型标准化风道规格尺寸选择为620 mm，C型标准化风道规格尺寸选择800 mm；性能试验的测试设备选择空气动力性能自动测试系统，其配套的压力测量仪器为精度±0.075%的微压差变送器、电参数测量仪器为精度±0.5%的功率测试仪。

1.2 数据测试

首先将通风机与标准化风道水平安装在试验台上，并保证足够试验空间，然后机械运转30 min，若通风机无异常振动和声响，按照文献[1]试验方法，利用空气动力性能自动测试系统完成测试工作。通风机分别配套B型、C型标准化风道，测试通风机的空气动力性能。

B型标准化风道采用ISO文丘里管来测量通风机流量，壁测孔法测量管道测压断面的静压平均值。测试采集的主要参数包括：出口压力、流量计上游压力、流量计差压、大气压力、通风机进口附近干温度及湿度、叶轮转速和电动机输出功率。

C型标准化风道采用锥形进口来测试通风机的流量，壁测孔法测量管道测压断面的静压平均值。试验采集的主要参数包括：进口管道压力、流量计差压、大气压力、通风机进口附近干温度及湿度、叶轮转速和电动机输出功率。

测试过程中，每一个工况点均需要测量压入式通风机的相应参数，完成测试后，调节试验风道的通风阻力，待达到合适的工况点后，重复上述操作。完成一条完整的通风机性能曲线，至少测量7个不同的工况点。

1.3 试验数据

标准状态（即空气密度ρ＝1.2 kg/m3）下，用B型、C型标准化风道进行性能试验的数据如表1所示。

表1 不同标准化风道进行性能试验的数据

2 试验数据比对分析

2.1 比对分析方案

样品为压入式局部通风机，按照文献[1]的规定，B型装置为最接近其应用的装置类型。比对过程中，在忽略环境影响、人员操作误差和试验仪器测量误差的情况下，以B型装置测得的试验数据为比对标准，对C型装置测得的试验数据进行定性和定量两方面的比对分析。

2.2 定性分析

标准状态下，利用表1数据，分别作出通风机压力－容积流量、通风机效率－容积流量曲线对比图（图1、图2），可以看出，通风机压力和通风机效率两项指标，在相对大风量、小压力、低效率的情况下，C型装置的试验数据低于B型装置，偏差值较大；在相对小风量、大压力、高效率的情况下，C型装置的试验数据接近B型装置，偏差值很小。

图1 通风机压力比对曲线

图2 通风机效率比对曲线

2.3 定量分析

标准状态下，利用表1数据，通过插值法，分别选取容积流量为570 m3/min、550 m3/min、530 m3/min、510 m3/min、490 m3/min五个工况点进行数据定量分析。通风机压力相对偏差、效率绝对偏差如表2、表3所示。可以看出，容积流量为570 m3/min时，通风机压力相对偏差大于10%，通风机效率绝对偏差大于5%；随着容积流量值的降低，通风机压力相对偏差和通风机效率绝对偏差均逐渐减小；容积流量降低至490 m3/min时，通风机压力相对偏差和通风机效率绝对偏均低于0.5%。

表2 通风机压力偏差

表3 通风机效率偏差

本次比对试验后，又针对不同型号的压入式局部通风机多次进行了相同试验方案的比对试验，比对分析结果趋势一致。

3 结语

依据两组性能试验数据，定性、定量分析后所得：利用相同的通风机、不同的装置类型进行性能试验，所测定的通风机气动性能存在一定偏差。压入式通风机空载或负载较小时，即在相对大风量、小压力、低效率的情况下，比对试验数据中通风机压力和通风机效率的偏差较大，采用B型标准化风道测试的试验数据明显优于C型标准化风道；随着压入式通风机负载逐渐增大，比对试验数据中通风机压力和通风机效率的偏差逐渐减小，直至近乎相同。

[1]GB/T 1236－2000工业通风机用标准化风道进行性能试验[S].

Comparison Analysis of Performance Testing Using Type B&C Standardized Airways

YANG Liang1,2

(1.China Coal Technology and Engineering GroupChongqing Research Institute, Chongqing 400037,China; 2.National Supervision and Test Center of Coal Mine Dust Control,Ventilation and Safety Products, Chongqing 400037,China)

In order to study the influence of the fan aerodynamic performance, used the different test method, test aerodynamic performance of the same forced fan, using type B&C standardized airways, get two sets of test data, and comparison analysis two groups of test data by qualitative and quantitative methods. The analysis on the actual results showed that the test equipment can effectively reduce the test error of fan aerodynamic performance, if it’s the closest fan usage. If the forced fan is no-load or low-load, the deviation of the fan pressure and fan efficiency is larger, the test data what used type B standardized airways test, obviously it is better than type C standardized airways. The fan load gradually increase, and the deviation of the fan pressure and fan efficiency gradually decrease.Finally it is almost identical with another.

standardized airways；fan pressure；fan efficiency

TH43

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.12.005

1006－0316 (2018) 12－0016－03

2018－01－25

国家级专业中心实验室建设项目——矿用通风及隔抑爆设备安全准入分析验证实验室可行性研究（发改投资(2012)611号，发改投资（2014）744号批复）

杨亮（1981－），男，重庆人，本科，工程师，主要从事矿用通风机等安全装备检测技术研究工作。