第9章-通風系統(tǒng)的測量與調(diào)試-《通風工程(第2版)》教學課件

第9章通風系統(tǒng)的測量與調(diào)試通風管道風壓、風速、風量的測定含塵濃度測定氣體含量的確定凈化系統(tǒng)性能測定礦井井下通風系統(tǒng)阻力的測定系統(tǒng)調(diào)試與運行意義通風系統(tǒng)的測試、檢測、調(diào)整和運行管理，又是保證通風系統(tǒng)有效、經(jīng)濟運行的必不可少的措施。

空調(diào)系統(tǒng)的試調(diào)應按《通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50243—2002)規(guī)定的原則進行?！?.1通風管道風壓、風速、風量的測定在通風系統(tǒng)測定中，風速、風量和風壓的測定是最基本、最常見的測定工作。9.1.1測定斷面和測點的確定1、測定斷面的確定通風管道內(nèi)風速及風量的測定，是通過測量壓力換算得到。測得管道中的氣體的真實壓力值，除了正確使用測壓儀器外，合理選擇測量斷面、減少氣流擾動對測量結(jié)果的影響很大。圖9-1測量斷面的確定測量斷面應選擇在氣流平穩(wěn)、擾動小的直管段上。當設在彎頭、三通等局部構(gòu)件或凈化設備前面(按氣流運動方向)時，測量斷面與它們的距離要大于2倍管道直徑（實際至少1.5倍）；而設在這些部件或設備的后面時，則應為4~5倍管道直徑。測定動壓時如發(fā)現(xiàn)任何一個測點出現(xiàn)零值或負值，表明氣流不穩(wěn)定，該斷面不宜作為測定斷面。如果氣流方向偏出風管中心線15o以上。該斷面也不宜作測量斷面（檢查方法：畢托管端部正對氣流方向，慢慢擺動畢托管，使動壓值最大，這時畢托管與風管外壁垂線的夾角即為氣流方向與風管中心線的偏離角）。

選擇測量斷面，還應考慮測定操作的方便和安全。由于氣流速度在管道斷面上的分布是不均勻的，隨之造成壓力分布也是不均勻的。因此，在測定斷面上必須進行多點測量，然后求出斷面上壓力和速度的平均值。2.測點的選擇（1）圓形風道在同一斷面設置兩個彼此垂直的測孔，并將管道斷面分成一定數(shù)量的等面積同心環(huán)，同心環(huán)的劃分環(huán)數(shù)按下表確定。直徑風管D(mm)≤300300~500500~800850~1100＞1150劃分環(huán)數(shù)n23456測點數(shù)812162024

圓形風管的劃分環(huán)數(shù)

圖9-2圓形風管測點布置圖下圖是劃分為三個同心環(huán)的風管的測點布置圖，其他同心環(huán)的測點可參照布置。對于圓形風道，同心環(huán)上各測點距風道內(nèi)壁距離詳見列表。測點越多，測量精度越高。測點序號同心環(huán)數(shù)234561234567891011120.9330.750.250.0670.9560.8530.7040.2960.1470.0440.9680.8950.8060.680.320.1940.1050.0320.9750.920.850.770.660.340.2260.1470.0810.0250.980.930.880.820.750.650.360.250.1770.1180.670.021圓風管測點與管壁距離系數(shù)（以管徑為基數(shù)）圖9-3矩形風管測點布置圖（2）矩形風道可將風道斷面劃分為若干等面積的小矩形，測點布置在每個小矩形的中心，小矩形每邊的長度為200mm左右，如圖所示。§9.2含塵濃度測定測定粉塵物理性質(zhì)和空氣含塵濃度的主要目的是：

1）評定車間工作區(qū)的含塵狀況，檢查含塵濃度是否在國家衛(wèi)生標準范圍以內(nèi)，以此作為設置或改進通風除塵裝置的依據(jù)。

2)掌握除塵系統(tǒng)中氣流的含塵狀況，作為評定除塵裝置的依據(jù)，確定是否要改進或調(diào)整除塵裝置。

3)分析研究各種除塵設備的實際效果。9.2.1粉塵主要物理性質(zhì)的測定1、粉塵真密度的測定

為測得粉塵的真密度，首先要準確測出粉塵本身的體積，即應當準確扣除塵粒之間的空隙。可以采用多種方法，比較常用的是液相置換法，即應用比重瓶法進行測定。用比重瓶法測定粉塵真密度的步驟是：利用液相介質(zhì)浸沒全部塵樣，在真空狀態(tài)下排除粉塵內(nèi)部的所有空氣，求出粉塵在密實狀態(tài)下的體積和質(zhì)量，最后算得單位體積粉塵的質(zhì)量，即真密度。2、粉塵粒徑分布的測定（1）移液管法和沉降太平法

移液管法和沉降天平法都是利用粒徑不同的粉塵在液體介質(zhì)中沉降速度不同的原理來測得粒徑分布的。移液管法測得的塵粒粒徑是斯托克斯粒徑。（2）離心沉降法

離心沉降法的原理是，不同粒徑的塵粒在高速旋轉(zhuǎn)時，受到不同的慣性離心力，從而實現(xiàn)塵粒的分級。（3）慣性沖擊法

慣性沖擊法是利用慣性沖擊原理對粉塵粒徑進行分級的。

（4）電導法庫爾特粒徑測定儀（計數(shù)器）是用電導法使粉塵分級的一種儀器。其基本原理是根據(jù)塵粒在電解液中通過小孔時，小孔處電阻發(fā)生變化，由此引起電壓波動，其脈沖值與塵粒的體積成正比，從而使粉塵顆粒分級。9.2.2空氣中粉塵濃度的測定空氣中粉塵濃度的測定，對評價除塵系統(tǒng)性能，評定車間空氣環(huán)境質(zhì)量、改進和研制除塵設備十分重要。1.工作區(qū)含塵濃度的測定

測定工作區(qū)含塵濃度方法有濾膜法、β射線法、壓電天平法等。β射線測塵儀和壓電天平測塵儀都是快速測塵儀。。這些方法中，以濾膜法測塵最為常用。濾膜法測定原理

在測定地點用抽氣設備抽吸一定體積的含塵空氣，當它通過濾膜采樣器中的濾膜時，粉塵被濾膜阻留。根據(jù)采樣前后濾膜的增重(即集塵量)和總抽氣量，就能算出單位體積空氣中的質(zhì)量含塵濃度

圖9-21測定工作區(qū)空氣含塵濃度的采樣系統(tǒng)1-濾膜采樣器2-壓力計3-溫度計4-流量計5-抽氣機6-調(diào)節(jié)閥7-支架式中——采樣前濾膜的質(zhì)量（mg）；——采樣后濾膜的質(zhì)量（mg）；——換算到標準狀態(tài)后的抽氣量（）2.管道內(nèi)氣流含塵濃度的測定圖9-23管道采樣系統(tǒng)1-采樣頭2-采樣管3-濾膜采樣器4-溫度計5-壓力計6-流量計7-螺旋夾8-橡皮管9-抽氣設備圖9-23所示的管道內(nèi)氣流含塵濃度的測定裝置與工作區(qū)采樣裝置的差別，是在濾膜采樣之前增設了采樣管2。含塵氣流通過采樣管進入采樣裝置，因此采樣管也稱引塵管；采樣管頭部設置了可更換的尖嘴形采樣頭1。濾膜采樣器的結(jié)構(gòu)也略有不同，在濾膜夾前增設了圓錐形漏斗。

按照集塵裝置(濾膜或濾筒)放置的地方不同，采樣方式分為管內(nèi)采樣和管外采樣兩種。圖9-23所示系統(tǒng)中的濾膜放在管外，稱為管外采樣。如果濾膜或濾筒和采樣頭一起直接插入管內(nèi)，稱為管內(nèi)采樣。管內(nèi)采樣能防止因高溫煙氣結(jié)露引起的采樣管堵塞，主要用于含塵氣體溫度高、濃度大、有凝結(jié)水產(chǎn)生和管徑較大的場合。

因為管道中氣體的流速分布、粉塵濃度分布等因素與工作區(qū)有很大的差別。管道內(nèi)含塵濃度的測定有兩個顯著特點：一是必須實現(xiàn)等速采樣，即采樣頭進口處的采樣速度應等于風管內(nèi)該點的氣流速度；二是在風管的測定斷面上必須多點采樣，以測得平均含塵濃度。9.2.3高溫煙氣含塵濃度的測定測定管道中高溫氣體的含塵濃度時，涉及到氣流的溫度、壓力、含濕量和氣體的成分等參數(shù)。因此，高溫測塵采用的設備和方法比常溫測塵復雜。高溫測塵和常溫測塵的差別主要有：1)高溫煙氣是干煙氣和水蒸汽的混合氣體，為了防止水蒸氣出現(xiàn)凝結(jié)對流量計示值的影響，在流量計前要設置吸濕器，以除去煙氣中的水蒸汽。因此要預先測定煙氣的含濕量。2)在采樣裝置內(nèi)高溫煙氣的溫度、壓力和含濕量都會發(fā)生變化，要根據(jù)這些變化對流量計讀數(shù)進行修正。3)測定高溫煙氣時，不能采用普通濾膜，應根據(jù)需要選用玻璃纖維濾筒或剛玉濾筒。4)為了防止煙氣中水蒸汽在采樣管內(nèi)冷凝，高溫煙氣常用管內(nèi)采樣，即采樣嘴、濾筒和一部分采樣管置于煙道內(nèi)，以防止水蒸汽在釆樣管內(nèi)冷凝。如果采用管外采樣，采樣管必須保溫或設置加熱裝置，保證采樣器前的管路不結(jié)露。煙氣含濕量的測定

如果高溫煙氣冷卻時所產(chǎn)生的凝結(jié)水進入轉(zhuǎn)子流量計，則將使轉(zhuǎn)子變重，影響其讀數(shù)，嚴重時還會使轉(zhuǎn)子失靈。因此，必須在轉(zhuǎn)子流量計前設置吸濕裝置，并測定煙氣的含濕量。測定煙氣含濕量的常用方法有：稱重法、干濕球溫度法和冷凝法。這里介紹稱重法和干濕球溫度法。1）稱重法測定原理：是從煙道中抽出一定體積的煙氣，在通過裝有吸濕劑的吸濕管時，水蒸汽被吸濕劑吸收，吸濕劑的增重即為該體積煙氣中的水蒸汽含量。所選的吸濕劑只吸收水蒸汽，不吸收其他氣體，常用的有硅膠、五氧化二磷、氯化鈣等。由于吸濕劑對水蒸汽的吸收速率隨操作溫度的升高而降低，用重量法測定含濕量時應有冷卻裝置。稱量法的精確度較高，在高溫煙氣測塵時廣泛使用。2）干濕球溫度測濕法圖9-35干濕測濕裝置球1-干球溫度計2-濕球溫度計3-保溫材料4-沾水紗布

該方法是根據(jù)煙氣的干濕球溫度計算出煙氣的水蒸汽含量。用干濕球溫度測定煙氣中水蒸汽含量，操作不很復雜。應當注意，通過干濕球溫度計的煙氣溫度不超過95℃時才能采用本方法?！?.3氣體含量測定9.3.1二氧化硫的測定常用方法:分光光度發(fā)、紫外熒光法、電導法、庫侖滴定法、火焰光度法1.四氯汞鉀溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法原理：用氯化鉀和氯化汞配制成四氯汞鉀吸收液,氣樣中的二氧化硫用該溶液吸收,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡合物,該絡合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用,生成紫色絡合物,其顏色深淺與SO2含量成正比,用分光光度法測定。測定:

方法一所用鹽酸副玫瑰苯胺顯色溶液含磷酸量較方法二少,最終顯色pH值為1.6±0.1,顯色后溶液呈紅紫色,最大吸收波長在548nm處,試劑空白值較高,最低檢出限為0.75μg/25mL;當采樣體積為30L時,最低檢出濃度為0.025mg/m3。方法二最終顯色pH值為1.2±0.1,顯色后溶液呈藍紫色,最大吸收波長在575nm處,試劑空白值較低,最低檢出限為0.40μg/7.5mL,當采樣體積為10L時,最低檢出濃度為0.04mg/m3,靈敏度略低于方法一。2.釷試劑分光光度法原理：大氣中的SO2用過氧化氫溶液吸收并氧化為硫酸。硫酸根離子與過量的高氯酸鋇反應,生成硫酸鋇沉淀,剩余鋇離子與釷試劑作用生成釷試劑-鋇絡合物(紫紅色)。反應過程：SO2+H2O2=H2SO4Ba2++SO4=BaSO4Ba2+(剩余)釷試劑釷試劑-鋇絡合物有色絡合物最大吸收波長為520nm。該方法最低檢出限為0.4μg/mL;當用50mL吸收液采樣2m3時,最低檢出濃度為0.01mg/m3。3.紫外熒光法（1）原理:熒光通常發(fā)生于具有π-π電子共軛體系的分子中,如果將激發(fā)熒光的光源用單色器分光后照射這種物質(zhì),測定每一種波長的激發(fā)光所發(fā)射的熒光波長及其強度,以熒光強度對激發(fā)光波長或熒光波長作圖,便得到熒光激發(fā)光譜或熒光發(fā)射光譜。

含被測物質(zhì)的溶液被入射光(I0)激發(fā)后,可以在溶液的各個方向觀測到熒光強度(F)。但由于激發(fā)光源能量的一部分透過溶液,故在透射方向觀測熒光是不適宜的，一般在與激發(fā)光源發(fā)射光垂直的方向觀測。(2)熒光計和熒光分光光度計熒光分光光度計結(jié)構(gòu)示意圖1—光源2、4、7、9—狹縫3—激發(fā)光單色器5—樣品池6—表面吸光物質(zhì)8—發(fā)射光單色器10—光電倍增管11—放大器12—指示器13—記錄儀

用于熒光分析的儀器有目視熒光計、光電熒光計和熒光分光光度計等。它們由光源、濾光片或單色器、樣品池及檢測系統(tǒng)等部分組成。光電熒光計以高壓汞燈為激發(fā)光源、濾光片為色散元件,光電池為檢測器,將熒光強度轉(zhuǎn)換成光電流,用微電流表測定。結(jié)構(gòu)比較簡單,用于測定微量熒光物質(zhì)可得到滿意的結(jié)果。(3)大氣中SO2的測定紫外熒光SO2監(jiān)測儀氣路系統(tǒng)1—除塵過濾器2—采樣電磁閥3—零氣/標定電磁閥4—滲透膜除水器5—毛細管6—出烴器7—反應室8—流量計9—調(diào)節(jié)閥10—抽氣泵11—電源12—信號處理及顯示系統(tǒng)

紫外熒光法測定大氣中的SO2,具有選擇性好、不消耗化學試劑、適用于連續(xù)自動監(jiān)測等特點,已被世界衛(wèi)生組織在全球監(jiān)測系統(tǒng)中采用。目前,廣泛用于大氣環(huán)境地面自動監(jiān)測系統(tǒng)中。4.其他監(jiān)測方法(1)恒電流庫侖滴定法

發(fā)送池是由鉑絲陽極、鉑網(wǎng)陰極、活性炭參比電極及0.3mol/L堿性碘化鉀溶液組成的庫侖(電解)池。若將一恒流電源加于兩電解電極上,則電流從陽極流入,經(jīng)陰極和參比電極流出。陽極3I-→I3-+2e陰極I3-+2e→3I-若氣樣中含SO2，則發(fā)生反應：SO2+I2+2H2O→S+2I-+4H+，降低了流入陰極的電解液中I2的濃度,使陰極電流下降。(2)溶液電導法用酸性過氧化氫溶液吸收氣樣中的二氧化硫：SO2+H2O2H2SO42H++S42-所生成的硫酸,使吸收液電導率增加,其增加值決定于氣樣中SO2含量,故通過測量吸收液吸收SO2前后電導率的變化,就可以得知氣樣中SO2的濃度。電導式SO2自動監(jiān)測儀工作原理1—吸收液瓶2—參比電導池3—定量泵4—吸收管5—測量電導池6—氣液分離器7—廢液槽8—流量計9—濾膜過濾器10—抽氣泵9.3.2氮氧化物（NOx）的測定1.鹽酸萘乙二胺分光光度法原理：用冰乙酸、對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液采樣,大氣中的NO2被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸,在冰乙酸存在條件下,亞硝酸與對胺基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,然后再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氮染料,其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比,因此,可用分光光度法進行測定。測定：1)標準曲線的繪制:用亞硝酸鈉標準溶液配制系列標準溶液,各加入等量吸收液顯色、定容,制成標準色列,于540nm處測其吸光度及試劑空白溶液的吸光度,以試劑空白修正后的標準色列的吸光度對亞硝酸根含量繪制標準曲線,或計算出單位吸光度相應的NO2微克數(shù)(Bs)。2)試樣溶液的測定:按照繪制標準曲線的條件和方法測定采樣后的樣品溶液吸光度。2.化學發(fā)光法原理：某些化合物分子吸收化學能后,被激發(fā)到激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時,以光量子的形式釋放出能量,這種化學反應稱為化學發(fā)光反應,利用測量化學發(fā)光強度對物質(zhì)進行分析測定的方法稱為化學發(fā)光分析法。適用范圍：化學發(fā)光反應可在液相、氣相、固相中進行。液相化學發(fā)光多用于天然水、工業(yè)廢水中有害物質(zhì)的測定。特點：靈敏度高,可達10-7%級,甚至更低;選擇性好,對于多種污染物質(zhì)共存的大氣,通過化學發(fā)光反應和發(fā)光波長的選擇,可不經(jīng)分離有效地進行測定;線性范圍寬,通常可達5~6個數(shù)量級。為此,在環(huán)境監(jiān)測、生化分析等領域得到較廣泛地應用?；瘜W發(fā)光NOx監(jiān)測儀化學發(fā)光NOx監(jiān)測儀工作原理1、18—塵埃過濾器2—NO2→NO轉(zhuǎn)換器3、7—電磁閥4、6、19—針形閥5、9—流量計8—膜片閥10—O3發(fā)生器11—反應室及濾光片12—光電倍增管13—放大器14—指示表15—高壓電源16—穩(wěn)壓電源17—零氣處理裝置20—三通管21—抽氣泵

氣路分為兩部分,一是O3發(fā)生氣路,即氧氣經(jīng)電磁閥、膜片閥、流量計進入O3發(fā)生器,在紫外光照射或無聲放電等作用下,產(chǎn)生一定數(shù)量的O3氣體送入反應室。二是氣樣經(jīng)塵埃過濾器進入轉(zhuǎn)換器,將NO2轉(zhuǎn)換成NO,再通過三通電磁閥、流量計到達反應室。氣樣中的NO與O3在反應室中發(fā)生化學發(fā)光反應,產(chǎn)生的光量子經(jīng)反應室端面上的濾光片獲得特征波長光射到光電倍增管上,將光信號轉(zhuǎn)換成與氣樣中NO2濃度成正比的電信號,經(jīng)放大和信號處理后,送入指示,記錄儀表顯示和記錄測定結(jié)果。反應后的氣體由泵抽出排放。還可以通過三通電磁閥抽入零氣校正儀器的零點。9.3.3臭氧的測定1.硼酸碘化鉀分光光度法

用含有硫代硫酸鈉的硼酸碘化鉀溶液作吸收液采樣,大氣中的O3等氧化劑氧化碘離子為碘分子,而碘分子又立即被硫代硫酸鈉還原,剩余硫代硫酸鈉加入過量碘標準溶液氧化,剩余碘于352nm處以水為參比測定吸光度。同時采集零氣(除去O3的空氣),并準確加入與采集大氣樣品相同量的碘標準溶液,氧化剩余的硫代硫酸鈉,于352nm測定剩余碘的吸光度,則氣樣中剩余碘的吸光度減去零氣樣剩余碘的吸光度即為氣樣中O3氧化碘化鉀生成碘的吸光度。O3的濃度的計算式：A1——總氧化劑樣品溶液的吸光度;A2——零氣樣品溶液的吸光度;f——樣品溶液最后體積與系列標準溶液體積之比;a——回歸方程式的截距;b——回歸方程式的斜率,吸光度(μgO3);Vn——標準狀態(tài)下的采樣體積(L)。2.化學發(fā)光法乙烯法化學發(fā)光O3監(jiān)測儀工作原理1—穩(wěn)壓閥2—穩(wěn)流閥3—流量計4—凈化器5—粉塵過濾器6、9—三通閥7—過濾器8—標準O3發(fā)生器10—反應室11—濾光片12—光電倍增管13—抽氣泵14—阻抗轉(zhuǎn)換及放大器15—顯示、記錄儀表16—高壓電源17—催化燃燒出烴裝置18—半導體制冷器

測定過程中需通入四種氣體,反應氣乙烯由鋼瓶供給,經(jīng)穩(wěn)壓、穩(wěn)流后進入反應室;空氣A經(jīng)活性炭過濾器凈化后作為零氣抽入反應室,供調(diào)節(jié)儀器零點?？諝釨經(jīng)過濾凈化進入標準O3發(fā)生器,產(chǎn)生標準濃度的O3進入反應室校準儀器刻度。測量時,將三通閥旋至測量檔,樣氣經(jīng)粉塵過濾器吸入反應室與乙烯發(fā)生化學發(fā)光反應,其發(fā)射光經(jīng)濾光片濾光投至光電倍增管上,將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)換和放大后,送入顯示和記錄儀表顯示,記錄測量結(jié)果。反應后的廢氣經(jīng)抽氣泵、流量計進入催化燃燒裝置,將廢氣中剩余乙烯燒掉后排出。9.3.5總烴及非甲烷烴的測定

總碳氫化合物常以兩種方法表示,一種是包括甲烷在內(nèi)的碳氫化合物,稱為總烴(THC),另一種是除甲烷以外的碳氫化合物,稱為非甲烷烴(NMHC)。大氣中的碳氫化合物主要是甲烷,其體積分數(shù)范圍為(2~8)×10-4%。但當大氣嚴重污染時,大量增加甲烷以外的碳氫化合物。甲烷不參與光化學反應,因此,測定不包括甲烷的碳氫化合物對判斷和評價大氣污染具有實際意義。

測定方法：1.氣相色譜法2.光電離(PID)檢測法9.3.6氟化物的測定

測定大氣中氟化物的方法有吸光光度法、濾膜(或濾紙)采樣-氟離子選擇電極法等，目前廣泛采用后一種方法。濾膜采樣-氟離子選擇電極法原理：用磷酸氫二鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜或碳酸氫鈉-甘油溶液浸漬的玻璃纖維濾膜采樣,則大氣中的氣態(tài)氟化物被吸收固定,塵態(tài)氟化物同時被阻留在濾膜上。采樣后的濾膜用水或酸浸取后,用氟離子選擇電極法測定。如需要分別測定氣態(tài)、塵態(tài)氟化物時,第一層采樣膜用孔徑0.8μm經(jīng)檸檬酸溶液浸漬的纖維素酯微孔膜先阻留塵態(tài)氟化物,第二、三層用磷酸氫二鉀浸漬過的玻璃纖維濾膜采集氣態(tài)氟化物。用水浸取濾膜,測定水溶性氟化物;用鹽酸溶液浸取,測定酸溶性氟化物;用水蒸氣熱解法處理采樣膜,可測定總氟化物。采樣濾膜均應分張測定。

另取未采樣的浸取吸收液的濾膜3~4張,按照采樣濾膜的測定方法測定空白值(取平均值),按下式計算氟化物的含量：W1——上層浸漬膜樣品中的氟含量(μg);W2——下層浸漬膜樣品中的氟含量(μg);W0——空白浸漬膜平均氟含量(μg/張);Vn——標準狀態(tài)下的采樣體積(L)。

分別采集塵態(tài)、氣態(tài)氟化物樣品時,第一層采塵膜經(jīng)酸浸取后,測得結(jié)果為塵態(tài)氟化物濃度,計算式如下：W3——第一層采樣膜中的氟含量(μg);W01——采塵空白膜中平均含氟量(μg)。§9.4凈化系統(tǒng)性能測定9.4.1局部排風罩的性能測定1.排風罩阻力的測定排風罩阻力的測定裝置，見圖9-57。罩口斷面與1-1斷面的全壓差，即為排風罩的阻力。圖9-57排風罩阻力測定裝置2.局部排風罩風量的測定（1）用動壓法測定排風罩的風量

（2）用靜壓法測定排風罩的風量

其測定裝置與集氣口測流量裝置類似，原理相同9.4.2除塵器性能的測定1.風量和阻力的測定圖9-59除塵器性能測定示意圖在測定除塵器風量時，應同時測定其進口和出口的風量，以檢查除塵器和連接處是否漏風。如果發(fā)現(xiàn)漏風量不符合測定標準規(guī)定，應采取措施消除漏風后再行測定。除塵器的阻力測定(見圖9-59)，可按標準規(guī)定布置測點，測定除塵器前后的全壓差即為除塵器阻力：△

Pa

式中△——除塵器阻力（Pa）；

——除塵器進口斷面的平均全壓（Pa）；——除塵器出口斷面的平均全壓（Pa）2.除塵器效率測定%在現(xiàn)場測定時，由于條件限制，常用濃度法測定除塵器全效率：——除塵器出口平均含塵濃度（mg／m3）；

——除塵器出口平均含塵濃度（mg／m3）；

在吸入段落(）在吸入段落(）式中——除塵器進，出口斷面風量（）。對于分級效率的測定，應首先測出除塵器進、出口處的粉塵粒徑分布和灰斗中的粉塵粒徑分布，然后計算除塵器的分級效率。9.4.3風機性能的測定風機性能測定的目的為：

1．檢驗風機的性能是否符合設計要求；

2．如達不到設計要求，給風機或系統(tǒng)的修改提供資料；

3．為今后改進設計提供資料。風機的性能包括：風量、風壓、轉(zhuǎn)數(shù)和電機有關參數(shù)等。出廠前的性能測定是在制造廠內(nèi)進行的(參見GBl236—2000通風機性能試驗方法)。這里主要介紹在現(xiàn)場進行風機風量和風壓的測定。1.測點布置風機的測定斷面應選擇在直管段上。測定風量時測定斷面離風機的出口和入口(或離其漸擴管)2~3D處(D為管道直徑)。測定斷面上的測點數(shù)按GBl236—2000確定，無論管徑大小都取5個等面積圓環(huán)。管徑為300~400mm時只取縱向—條直徑上10個測點，管徑大于400mm取縱、橫兩條互相垂直的直徑共20個測點。在風管斷面上選擇m根測定線，線上選n個測點。總測點數(shù)不少于25個，最多不超過49個。矩形管道圓形管道2.風壓、風量的計算圖9-60風機風壓風量的測定1.測壓管；2.壓力計；3.橡皮管根據(jù)選定斷面上各測點測得的動壓，全壓及靜壓計算該斷面上的平均動壓、平均全壓及平均靜壓（圖9-60）：全壓

風量

9.5礦井井下通風系統(tǒng)阻力的測定9.5.1風阻力hr測算礦井通風阻力測定的目的：1)了解通風系統(tǒng)中阻力分布情況,以便降阻增風。2)提供實際的井巷摩擦阻力系數(shù)和風阻值,為通風設計、網(wǎng)絡解算、通風系統(tǒng)改造、調(diào)節(jié)風壓和控制火災提供可靠的基礎資料。礦井通風阻力測定1、2調(diào)節(jié)器3、4Y形管5頂蓋6平皿7注射器8水檢壓計1.測定路線選擇和測點布置

測點布置應考慮測點間的壓差不小于10~20Pa,應盡量避免靠近井筒和風門,選擇在風流比較穩(wěn)定的巷道內(nèi)。在進行井巷通風阻力系數(shù)測定時,要求測段內(nèi)無風流匯合、分岔點,測點前后3m的地段內(nèi)巷道支護完好,沒有堆積物。如果測定目的是為了了解通風系統(tǒng)的阻力分布,其測定路線必須選擇通風系統(tǒng)的最大阻力路線,因為,最大阻力路線決定通風系統(tǒng)的阻力。如果路線上有難以通過的巷道,可選擇其并聯(lián)分支進行測量。如果測定目的是為了獲得摩擦阻力系數(shù)和分支風阻,則應選擇不同支護形式、不同類型的典型巷道,如平巷、立井、工作面等進行測量。除此之外,還應考慮選擇風量較大、人員易于通過的井巷。測定的結(jié)果應能滿足網(wǎng)絡解算要求。2.一段巷道的通風阻力pR測算(1)壓差計法

用壓差計法測定通風阻力的實質(zhì)是測量風流兩點間的勢能差和動壓差,計算出兩測點間的通風阻力。

壓差計所在位置對測值沒有影響。但是在實際測定時,一般不把壓差計放在兩斷面之間以防使測值增大而導致誤差增大。在進行通風阻力測定時,巷道斷面的平均風速常用風表測定。(2)氣壓計法

用氣壓計法測定通風阻力,是用精密氣壓計測出測點間的絕對靜壓差,再加上動壓差和位能差,以計算出通風阻力。由能量方程知：

對于1、2兩斷面,用一臺精密氣壓計分別測出其絕對靜壓p1、p2;用風表測出平均風速v1、v2;用干、濕溫度計測氣溫t1、t2和相對濕度φ1、φ2。然后根據(jù)各斷面的p、t、φ值求出各斷面的空氣密度ρ。若兩斷面標高差不大,式中1、2兩斷面間空氣柱的平均密度ρm可近似取為;若兩斷面高差很大,則應分段測算空氣密度,精確求出兩斷面的位能差。能量方程右面各基礎數(shù)據(jù)測得后即可求出測段的通風阻力。9.5.2立井通風阻力測定1.壓差計法進風立井通風阻力測定測點布置1—單管壓差計2、3—靜壓管4—井筒5—測繩6—橡膠管進風立管阻力測定1—接管2—系繩孔3—外傳壓孔4—內(nèi)傳壓孔5—排水孔

為了縮短測定時間,測定前應根據(jù)測定深度,預先將橡膠管與測繩綁扎好。連接好橡膠管、靜壓探頭和壓差計后,將靜壓管緩慢放入井筒中,開始每隔5~10m作為一個測點,讀一次壓差計示值,放下30m后,每20~30m讀一次壓差計示值,直至放到預定深度為止。測定各斷面與地面的勢能差的同時,還應測定井筒的進風量。此外,測試人員還應乘罐籠測定井筒內(nèi)空氣壓力和干、濕溫度,以便計算井筒內(nèi)的空氣密度。

測定方式:一是在防爆蓋上開個孔,供下放靜壓管;另一種方法是在風硐內(nèi)的井口平臺上放置壓差計和下放靜壓管進行測定?；仫L立井上部井筒與風硐連接段風流不穩(wěn)定,測定時首先確定井筒與風硐交接位置(標高)。測定系統(tǒng)布置如圖9-65所示。對于抽出式通風的礦井,壓差計的低壓端(-)與主要通風機房水柱計傳壓管相連接;壓差計的高壓端(+)與連接靜壓管的橡膠管相連接。測定時靜壓管穿過防爆蓋放入井筒,慢慢下放靜壓管,記錄其下放的深度,同時觀察壓差計液面變化,當靜壓管下放至風硐口處即可開始讀數(shù),以后每下放20~30m讀取一次壓差計的示數(shù)。一般靜壓管下放深度100~150m,即可推算出回風井和風硐的通風阻力?；仫L立管阻力測定1—單管壓差計2—靜壓管3—三通管4—風硐5—橡膠管6—測繩7—U形水柱計8—風機1.2.氣壓計法

用氣壓計法測定立井通風阻力一般采用基點法?；c設在井口外無風流流動的地方。用兩臺儀器同時在基點讀數(shù)后,一臺留在基點,另一臺移至井底風流比較穩(wěn)定的地方。使用氣壓計時,井筒內(nèi)的空氣密度的測量精度對測量結(jié)果影響甚大,為了獲得準確的結(jié)果,一般是乘罐籠分段(段長50m左右)測量井筒內(nèi)的大氣壓p和干、濕溫度td、tw,然后計算各段的空氣密度,求其平均值。同時測量井筒的總進(回)風量。最后按式計算立井筒的通風阻力。9.5.3測定結(jié)果可靠性檢查

由于儀表精度、測定技術的熟練程度以及風流狀態(tài)的變化等因素的影響,測定結(jié)果不免會產(chǎn)生一些誤差。如果相對誤差在允許范圍之內(nèi),那么測定結(jié)果可以應用,否則應進行檢查,必要時進行局部重測。通風系統(tǒng)阻力測定的相對誤差(檢驗精度)可按下式計算:

e——測定結(jié)果的相對誤差。e≤5%時,結(jié)果可以應用,否則應檢查原因或局部重測;pRs——全系統(tǒng)測定阻力累計值(Pa);pRm——全系統(tǒng)計算阻力值(Pa);在一個系統(tǒng)中若測量兩條并聯(lián)路線,結(jié)果可互相檢驗。如果通風狀態(tài)沒有大的變化,并聯(lián)路線的測定結(jié)果則應相近。在測定的過程中,應及時對風量進行閉合檢查。在無分岔的路線上,各測點的風量誤差不應超過5%。9.6系統(tǒng)調(diào)試和運行第三節(jié)中央空調(diào)風系統(tǒng)的調(diào)試

空調(diào)系統(tǒng)風量的調(diào)整，其目的是將系統(tǒng)各管段的風量調(diào)整到設計風量，使系統(tǒng)的工作達到預定的設計要求。風量調(diào)整是利用風管系統(tǒng)上的調(diào)節(jié)閥門，調(diào)節(jié)其開度，從而改變系統(tǒng)中各管段的阻力大小，使各管段的風量達到設計風量。9.6.1通風系統(tǒng)的調(diào)試

由流體力學可知，風管的阻力近似與風量的平方成正比，即

式中H——風管阻力；

L——風管；

S——風管阻力特征系數(shù)。它與風管局部阻力情況和摩擦阻力情況等因素有關。對同一風管如只改變風量，其他條件不邊，則S值基本不變。在上圖所示的送風系統(tǒng)中，管段1的阻力為（風量為，阻力特征系數(shù)為），管段2的阻力系數(shù)為（風量為，阻力系數(shù)特征系數(shù)），則，；由于三通兩支管的阻力應平衡，即

，所以：

。則：或

如果不變動節(jié)點A處的三通調(diào)節(jié)閥的閥片位置，兩管段的阻力特征系數(shù)之比仍然保持一個常數(shù)，即：

如果改變送風機出口干管上總風閥的閥片位置，也就改變了干管的阻力，則其總風量發(fā)生變化，管段1、2的風量也隨之發(fā)生變化，即變?yōu)?，變?yōu)椤５?，由于?jié)點A處的三通閥閥片并沒有變動，因此或?qū)⑸鲜阶鞅容^可得

=常數(shù)=常數(shù)

由上式可知，只要節(jié)點A處的三通閥閥片不再變動位置，不論它前面的總風量如何變化，管段1、2中的風量總是按著一定比例進行分配的，風量調(diào)整就是根據(jù)這個原理進行的。目前國內(nèi)常用的風量調(diào)整方法有風量等比分配法，基準風口調(diào)整法和逐漸分支調(diào)整法等等。1）風量等比分配法采用風量等比分配法，一般應從最遠管段，即最不利的風口開始，逐步地調(diào)向風機。調(diào)整步驟是：（1）繪制系統(tǒng)簡圖，標出各風口，各管段的風量；（2）按下表格式，計算并列出各相鄰管段間的設計風量比例；管段編號設計風量(m3/h)相鄰管段設計風量比調(diào)整后實際風量的比值12……n表風量等比分配法調(diào)整表(3)從最遠管段開始，采用兩套儀器分別測量相鄰管段的風量，調(diào)節(jié)三通調(diào)節(jié)閥或支管上調(diào)節(jié)閥的開度，使所有相鄰支管段間的實測風量比值與設計風量比值近似相等；(4)最后調(diào)整總風管的風量達到設計風量。根據(jù)風量平衡原理，各支管干管的風量就