理论上,三者的概念分别为:静压是单位体积空气所具有的势能,动压是单位体积空气所具有的动能,全压是静压与动压的矢量和。
但对于现场应用来说,这个概念参考价值不大,我认为现场只要记住一个核心——静压、动压、全压的本质是空气能量的三种存在形式,并且总能量守恒。所以在现场只要关注这三种能量分配是否合理即可。
1. 静压(Pj):通风系统的“有效压力”,是决定风量是否分配合理的重要指标静压是我们现场最应该关注的压力,没有之一。静压实际上就是巷道内空气对巷道顶帮和底板的力,是空气在巷道内流动的动力。要明白,静压和空气的速度没有关系,只和空气的密度、巷道的阻力有关。对于一线来说,静压的意义就是最长通风路线的阻力,包括巷道转弯,通风设施及煤尘等产生的阻力,静压就是要克服这些阻力,保证空气能够输送到井下各个用地点,如果静压不足,那么就会出现用风地点风量不足、瓦斯集聚等风险。所以我们监测静压的目的就是判断通风系统的动力是否充足,最长通风路线阻力是否异常增加。
2. 动压(Pd):空气流动的速度,只和风速相关
动压和静压的区别就是:动压只存在于流动的空气中,如果风流一旦静止,那么动压也就变成零了,并且风速越大,动压也就越大。所以我们监测主要通风机的动压,实质是监测风流流动的速度。所以要明确,动压不能反应巷道阻力的变化,动压越大,只能说明风速越大,不能代表通风效果越好。极有可能出现主要通风机风速很大,动压也很大,但是静压却很低,出现这种情况,就说明风流的能量都消耗在流动上,无法有效克服巷道阻力,导致某些工作面风流不足。这就是一个误区:认为动压大,通风系统运行就好,但实际要结合静压综合进行判断。
3. 全压(Pq):静压和动压的总和
全压的定义非常简单:全压=静压+动压(矢量和,可理解成代数和,因为方向是一致)。全压代表通风机做功产生的所有能量,但最终是以静压和动压的形式存在,两者的总和就是全压。全压的意义是“判断通风机的运行负荷”。全压稳定,表示主通风机输出的能量总和稳定,如果全压异常升高或者降低,就说明通风系统出现了问题,比如巷道阻力增加,出现漏风,主要通风机转速异常等。需要特别注意的是,全压相同,静压和动压的分配比例也不一定一样,决定矿井通风效果的是静压的大小,也是现场需要关注的重点。