Шахтные вентиляторные установки

ГАОУ СПО УЧАЛИНСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ.

Методическое пособие

для студентов

Дисциплина «Горная механика»

Тема: Шахтные вентиляторные установки.

Специальность: 130404, 140613

Разработала педагог Т.Т.Гарипова

Учалы 2008

Шахтные вентиляторные установки

Общие сведения

Схема вентиляции рудника - установленный порядок рассредотачивания и движения воздуха по горным выработкам, обусловленный обоюдным расположением забоев, горных выработок, повсевременно действующих вентиляционных сооружений.

Депрессия – разность меж атмосферным давлением Шахтные вентиляторные установки и давлением, создаваемым поглощающим вентилятором.

Реверсирование вентиляционной струи – искусственное изменение направление воздуха в горных выработках на оборотное.

Вентиляторные установки шахт делятся на главные, вспомогательные и местного проветривания. Главные вентиляторные установки размещаются на поверхности у устья герметически закрытых стволов, шурфов, скважин и обеспечивают проветривание всей шахты либо ее Шахтные вентиляторные установки части – крыла, блока, панели.

Вспомогательные установки также размещаются на поверхности, но проветривают только один - два очистных забоя. Эти установки по мере смещения работ временами переносятся. К вспомогательным также относятся установки, проветривающие обособленные камеры и шахты в период строительства. Как исключение допускается размещение вспомогательных вентиляторных установок под землей.

Для проветривания глухих Шахтные вентиляторные установки забоев, а нередко и предварительных выработок используются установки местного проветривания.

Шахтные вентиляторы используются для транспортирования шахтного

воздуха при малозначительном повышении его давления и представляют собой

турбомашины, в рабочих колесах которых происходит приращение удельной

энергии воздуха за счет взаимодействия лопаток колеса с обтекающим их

потоком.

В центробежных вентиляторах воздушный поток через входной патрубок в осевом Шахтные вентиляторные установки направлении засасывается из поглощающей либо поглощающих (в вентиляторе двухстороннего всасывания) коробок в рабочее колесо, где отклоняется на 90° в межлопаточном пространстве рабочего колеса и под

действием центробежных сил выбрасывается лопатками в круговом направлении в спиральный корпус (кожух), который отводит воздух в требуемом направлении, сразу отчасти преобразуя динамическое давление потока Шахтные вентиляторные установки в статическое. В осевых вентиляторах воздушный поток поступает в рабочее колесо в осевом направлении и выдается из межлопаточного места также в осевом направлении, к примеру, в диффузор и дальше в атмосферу (при работе вентилятора на всасывание).

Шахтные вентиляторы характеризуются подачей Q (м3/с), статическим Рs v

либо полным Рv (зависимо Шахтные вентиляторные установки от того, работает вентилятор на всасывание либо нагнетание) давлением (Па), мощностью электропривода N (кВт), статическим hs либо h полным коэффициентом полезного деяния. Аэродинамические свойства вентиляторов оценивают по личным

аэродинамическим чертам, которые строят в виде графиков зависимостей значений Рsv, N и hs для данного поперечника рабочего колеса, по данной частоте либо частотам вращения Шахтные вентиляторные установки (при регулируемом приводе), при

определенных углах (©) установки лопаток (закрылков) рабочего колеса, направляющих и спрямляющих аппаратов при работе с воздухом, имеющим плотность 1.2 кг/м3. Аэродинамические свойства вентиляторов строят

по данным аэродинамических испытаний, которые проводятся согласно

ГОСТ 10921-74. Точка скрещения кривых давления вентиляторной

установки и шахтной вентиляторной сети определяет определенный режим

работы установки. Совокупа режимов Шахтные вентиляторные установки, на которых вентилятор работает стабильно и экономно (n s>=0.6), „образует рабочую область вентиляторной установки.

В процессе использования шахтных вентиляторных установок головного проветривания сопротивление вентиляционной сети существенно меняется, потому вентиляторы нужно оборудовать средствами регулирования подачи и давления, т. е. конструкция вентилятора должна обеспечивать гибкое приспособление его аэродинамических черт к изменяющейся во времени Шахтные вентиляторные установки характеристике сети.

Центробежные вентиляторы регулируют разными методами: поворотом лопаток направляющих аппаратов; при помощи поворотных закрылков, устанавливаемых на лопатках рабочих колес (изредка из-за низкой надежности и трудности); конфигурацией частоты вращения рабочего колеса, применяя регулируемый электропривод либо заменяя на движок с другой частотой вращения, также установкой на концах лопаток гибких частей Шахтные вентиляторные установки либо жестких поперечных ребер определенной высоты и др. Более всераспространено регулирование осевыми направляющими аппаратами и конфигурацией частоты вращения рабочего колеса (регулируемый привод). Последний метод более экономичен, но регулируемый привод еще сложен, дорог и просит совершенствования.

Режим работы осевых вентиляторов головного проветривания регулируют, поворачивая лопатки рабочего колеса, направляющего Шахтные вентиляторные установки и спрямляющего аппаратов, также снимая часть лопаток с рабочих колес и изменяя их частоту вращения, к примеру, заменив данный движок на движок с огромным либо наименьшим числом оборотов. В текущее время разрабатываются одноступенчатые осевые вентиляторы с поворотом рабочих лопаток на ходу, что позволит плавненько регулировать характеристики в широких границах Шахтные вентиляторные установки.

Создаваемое вентилятором давление находится в зависимости от: формы и размеров лопастей, угла их установки относительно плоскости вращения в осевых вентиляторах; угла выхода потока в центробежных вентиляторах; размеров рабочего колеса и частоты его вращения; производительности вентилятора; форм и размеров всей проточной части вентилятора.

Полное давление Н, развиваемое вентилятором, расходуется на Шахтные вентиляторные установки: 1) преодоление сопротивлений в вентиляционной сети (статическое давление Нст) и 2) на сообщение сгустку на выходе из диффузора вентилятора в атмосферу некой скорости (динамическое - высокоскоростное давление Нд).

Н = Нст+ Нд

Отношение полезной мощности, определенной по полному давлению вентилятора, к потребляемой мощности (на валу вентилятора) именуется полным к.п.д. вентилятора. Аналогично Шахтные вентиляторные установки по статическому давлению определяется статический К.П.Д. вентилятора.

Экономичность вентилятора при работе на всасывание оценивается статическим к.п.д. ŋст (т.к. динамическое давление на выходе из диффузора никчемно пропадает), а при работе на нагнетание - полным к.п.д. ŋ

Вентиляторная установка = вентилятор + примыкающий участок канала вентиляции + выходные элементы.

Аэродинамические Шахтные вентиляторные установки свойства вентилятора Нст = ƒ(Q); N = ƒ(Q);

ŋст = ƒ(Q) получают опытным методом при определенных углах установки Ө лопастей рабочего колеса, лопаток направляющего и спрямляющего аппаратов и при неизменной частоте вращения его ротора.


Рис. 1 Личные аэродинамические свойства вентиляторной установки с центробежным вентилятором.


Рабочий участок 1-2 свойства установки с центробежным вентилятором получен из условия экономичности. Работа Шахтные вентиляторные установки главной вентиляторной установки считается экономной при ŋу.ст.> 0,6 и вспомогательной при ŋу > 0,5

Рис. 2.Личные аэродинамические свойства вентиляторной установки с осевым вентилятором

На свойствах установок с осевыми вентиляторами (см. рис.) слева от точки В – область неуравновешенной, т. е. недопустимой работы. Потому координаты точки 1 определяются из условия устойчивой работы Шахтные вентиляторные установки скрещением параболы

Н =

с чертой вентилятора. Ордината точки 3 определяется из условия обеспечения устойчивой работы вентилятора при увеличении сопротивления вентиляционной сети в 1,5 раза. Точка 2 получена условия экономной работы. Таким макаром, для установок с осевыми вентиляторами рабочий участок 1 – 2 аэродинамической свойства определяется из условия устойчивой и экономной работы.

Достоинства осевых вентиляторов: возможность реверсирования вентиляционной струи без Шахтные вентиляторные установки обводных каналов; большая глубина регулирования по давлению (0,68 – 0.79 за счет конфигурации угла установки лопаток рабочих колес и направляющих аппаратов); наименьшие в сопоставлении с центробежными габариты поперечного сечения; огромные средневзвешенные статические КПД (0,76-0,77 против 0,74-0,76 практически у всех центробежных вентиляторов).

Недочеты осевых вентиляторов: седлообразная либо с разрывами кривая давления, что Шахтные вентиляторные установки усложняет их эксплуатацию, в особенности при параллельном включении; уровень звукового давления 55-60 дБ на расстоянии 150 м от установки достигается уже при окружных скоростях 80-85 м/с, а потому номинальное статическое давление двухступенчатых машин лежит в границах 2450-3900 Па; недоступность подшипниковых узлов осмотру, что понижает надежность установки; огромные габариты по длине; завышенные требования к точности производства Шахтные вентиляторные установки.

Центробежные вентиляторы обозначенный выше уровень шума делают при окружных скоростях около 125 м/с, потому их номинальное статическое давление добивается 6200-7000 Па; они свойственны однообразными кривыми давления; большая часть, в особенности больших, вентиляторов имеют более высочайший в сопоставлении с осевыми наибольший статический КПД.

Но центробежным вентиляторам присущ ряд недочетов: огромные в Шахтные вентиляторные установки поперечном сечении габариты; наименьшая в сопоставлении с осевыми глубина регулирования по давлению – 0,52-0,55 (не считая машин с изменяемой частотой вращения ротора); больший момент инерции ротора (к примеру, для ВОД-50 он составляет 103000 кг*м2, а для ВЦД-47,5А – 206000 кг*м2), что осложняет запуск машины; при огромных подачах и низких Шахтные вентиляторные установки давлениях нужны малые частоты вращения, что в ряде всевозможных случаев востребует установки понижающего редуктора.

Оценивая в единстве достоинства и недочеты, ученые и производственники сделали вывод, что при давлениях до 1500 Па следует использовать осевые вентиляторы, при давлениях более 3000 Па – центробежные, в спектре давлений 1500-3000 Па следует проводить технико-экономический анализ и предпочтение Шахтные вентиляторные установки отдавать наилучшему варианту с осевой либо центробежной машиной.


shankriformnaya-piodermiya-forma-hronicheskoj-smeshannoj-yazvennoj-piodermii-napominayushaya-tverdij-shankr-pri-sifilise.html
shansi-uluchsheniya-kombinacij.html
shaolinskie-kung-fu-i-taj-czi-cyuan.html