本實用新型屬于煤礦通風安全技術領域，尤其涉及一種通風機性能測定的實驗室模擬裝置。

背景技術：

礦井主要通風機性能測定是了解礦井通風機能力和工作穩(wěn)定性、效率的基礎。由于風機的制造與安裝質量以及增加外擴散器等原因，礦井主要通風機的實際運轉特性與風機廠提供的特性曲線有一定出入，因此，必須實際測量礦井主要通風機的工作特性，為礦井通風提供基礎參數?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，新安裝的主要通風機投入使用前，必須進行1次通風機性能測定和試運轉工作，以后每5年至少進行1次性能測定。目前煤礦現(xiàn)場常規(guī)的礦井主要通風機性能測定可在三種情況下進行：1)新安裝的風機在投人運轉前進行測定；2)在礦井停產條件下測定；3)在礦井正常通風的條件下測定備用通風機裝置的特性。通過現(xiàn)場調研，資料分析可以得知通風機性能測定技術在煤礦現(xiàn)場發(fā)展的比較成熟。為了讓安全工程專業(yè)本科生能夠對主要通風機性能測定有更深入的認識，開展主要通風機性能鑒定實驗是《礦井通風安全》課程本科實踐教學的必要環(huán)節(jié)，但是如果讓本科生去煤礦現(xiàn)場學習和了解通風機性能測定，不僅需要大量的人力物力，而且開展現(xiàn)場通風機性能測定也會影響到煤礦的正常生產。為此，設計一種通風機性能測定的實驗室模擬裝置非常有必要。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術條件的不足，本發(fā)明提供了一種通風機性能測定的實驗室模擬裝置，將礦井主要通風機和風道按一定比例縮小制得，并采用專用的參數測定裝置測定表征通風機性能的各參數。通風機性能測定的實驗室模擬裝置通過風量的調節(jié)實現(xiàn)工況點的調節(jié)，調節(jié)次數一般控制在8～10次，從而繪制得到完整的風機特性曲線。

為解決上述技術問題，本實用新型專利采用如下技術方案：通風機性能測定的實驗室模擬裝置，包括進口豎風管，水平風管，出口擴散管，風機，活動擋板，皮托管，U型水柱計，功率表，氣壓計，干濕球溫度計，密封膠，其特征在于進口豎風管，水平風管和出口擴散管通過螺栓螺母連接并配合使用密封膠形成整個風道，活動擋板安裝在進口豎風管上，皮托管，孔板流量計安裝在水平風管上，皮托管和U型水柱計配合使用測定風壓數據，同時采用功率表，氣壓計和干濕球溫度計測定通風機性能測定過程中的各參數。

所述的進口豎風管，其特征在于進口豎風管由薄鐵皮制成圓桶狀，管徑40cm，垂直高度為130cm，包括進風口，進口豎風管管體，進口豎風管下連接口以及壁面口，其中壁面口開在進口豎風管管體上且距離進風口20cm處，活動擋板安置于壁面口內。

所述的水平風管，其特征在于水平風管由薄鐵皮制成圓桶狀，管徑40cm，水平長度為200cm，包括左連接口，水平風管管體，右連接口以及參數測試孔，其中參數測試孔開在水平風管管體上且距離左連接口60cm處。

所述的出口擴散管，其特征在于出口擴散管由薄鐵皮制成管徑上大下小形，垂直高度設計為110cm，包括出口擴散管下連接口，出口擴散管管體，出風口，其中出口擴散管下連接口管徑為40cm，出風口管徑60cm。

所述的風機，其特征在于風機選用能夠滿足風機性能測定要求的小型風機，風機安裝于水平風管內距離水平風管右連接口30cm處，其中風機緊貼水平風管壁面，風機和水平風管壁面連接空隙處采用密封膠密封。

所述的進口豎風管，水平風管和出口擴散管通過螺栓螺母連接形成整個風道，其特征在于水平風管水平放置于地面上，進口豎風管垂直地面放置且進口豎風管下連接口與水平風管左連接口通過螺栓螺母連接，同時出口擴散管與地面成60°角度放置且水平風管右連接口與出口擴散管下連接口通過螺栓螺母連接，兩個連接處連接后均通過密封膠進一步密封。

所述的皮托管和U型水柱計配合使用測量風壓數據，其特征在于皮托管連接至水平風管參數測試孔內，U型水柱計連接在皮托管的正負接頭上，其中U型水柱計與皮托管正接頭連接，測定得到風機的相對全壓數據，U型水柱計與皮托管負接頭連接，測定得到風機的相對靜壓數據。

所述的功率表，其特征在于功率表用來測定風機的功率數據。

所述的氣壓計，其特征在于氣壓計用來測定風機性能測定時的大氣壓力數據。

所述的干濕球溫度計，其特征在于干濕球溫度計在通風機性能測定時可根據干濕溫度計示度差查表得到實驗條件下的相對濕度。

采用上述模擬裝置，可在實驗室條件下實現(xiàn)通風機性能測定的基本要求，通過活動擋板調節(jié)風量，進而實現(xiàn)工況點的調節(jié)，同時通過皮托管和U型水柱計的搭配使用可以測得風壓，風量數據，并使用功率表測得風機功率，氣壓計測得大氣壓力，干濕球溫度計測得溫度等，簡易的通風機性能測定的實驗室模擬裝置實現(xiàn)了實驗室條件下對風機性能測定的基本要求，尤其適合運用于本科實驗教學環(huán)節(jié)。

附圖說明

圖1是本實用新型的通風機性能測定的實驗室模擬裝置整體示意圖；

圖2是本實用新型的進口豎風管右視圖；

圖3是本實用新型的各連接口示意圖；

圖4是本實用新型的風機相對全壓測定示意圖；

圖5是本實用新型的風機相對靜壓測定示意圖；

具體實施方式

如圖1—圖5所示，本實用新型的通風機性能測定的實驗室模擬裝置，包括進口豎風管1，水平風管2，出口擴散管3，風機4，活動擋板5，皮托管6，U型水柱計7，功率表，氣壓計，干濕球溫度計，密封膠。進口豎風管1由薄鐵皮制成圓桶狀，管徑40cm，垂直高度為130cm，包括進風口101，進口豎風管管體102，進口豎風管下連接口103以及壁面口104，其中壁面口104開在進口豎風管管體102上且距離進風口101處20cm，活動擋板5安置于壁面口104內；水平風管2由薄鐵皮制成圓桶狀，管徑40cm，水平長度為200cm，包括左連接口201，水平風管管體202，右連接口203以及參數測試孔204，其中參數測試孔204開在水平風管管體202上且距離左連接口201處60cm；出口擴散管3由薄鐵皮制成管徑上大下小形，垂直高度設計為110cm，包括出口擴散管下連接口301，出口擴散管管體302，出風口303，其中出口擴散管下連接口301管徑為40cm，出風口303管徑60cm；風機4選用能夠滿足風機性能測定要求的小型風機，風機4安裝于水平風管2內距離水平風管右連接口203處30cm，其中風機4緊貼水平風管2的壁面，風機4和水平風管2的壁面連接空隙處采用密封膠密封；進口豎風管1，水平風管2和出口擴散管3通過螺栓螺母連接形成整個風道，其特征在于水平風管2水平放置于地面上，進口豎風管1垂直地面放置且進口豎風管下連接口103與水平風管左連接口201通過螺栓螺母連接，同時出口擴散管3與地面成60°角度放置且水平風管右連接口203與出口擴散管下連接口301通過螺栓螺母連接，兩個連接處連接后均通過密封膠進一步密封；皮托管6和U型水柱計7配合使用測量風壓，其特征在于皮托管6連接至水平風管參數測試孔204內，U型水柱計7連接在皮托管6的正負接頭上，其中U型水柱計7與皮托管6正接頭連接，測定得到風機的相對全壓數據，U型水柱計7與皮托管6負接頭連接，測定得到風機的相對靜壓數據；功率表8用來測定風機4的功率數據；氣壓計9用來測定風機性能測定時的大氣壓力數據；干濕球溫度計10在通風機性能測定時可根據干濕溫度計示度差查表得到實驗條件下的相對濕度。

下面介紹該實施方式進行通風機性能測定的原理：

通風機性能測定所需測定的參數主要包括風機轉速n，風機風壓H，風機工作風量Q，電動機輸入功率N，測出不同工況點下的上述數值，即可繪出風機的H-Q、N-Q、η-Q曲線，此外還應測定通風機性能測定過程中的溫度和壓力等實驗條件。本實驗模擬裝置在測取風壓數據時將皮托管的正負接頭分別與U型水柱計連接，可測得全壓和靜壓數據；在測取量數據時首先測定的參數有實驗條件下的大氣壓力，氣溫以及相對濕度等，根據這些測值可求算風流的密度，通過全壓和靜壓數據可計算得到速壓數據，在已知風流密度的前提下，可計算得到水平風管內的風速，再由風速和截面積之積可計算出風量值；風機的轉速可直接由風機的轉速計測定；電動機的功率可用功率表測得，進而可計算得風機的效率值。通過活動擋板完成風量的調節(jié)，進而實現(xiàn)工況點的調節(jié)，調節(jié)次數一般控制在8～10次，從而繪制得到完整的風機特性曲線。