1.2 Вентиляторні установки

Сумарна встановлена потужність приводних двигунів венти­ляторів, компресорів, насосів складає близько 20% від потужності всіх електростанцій СНД; при цьому тільки вентилятори спожи­вають близько 10% від всієї енергії, продукованої в співдружності.

Обстеження Криворізького басейну показали, що більшість вентиляторних установок шахт мають ККД значно нижче норми (0,6, а в деяких випадках — 0,3.. .0,4). Тільки 22% вентиляторів пра­цюють у зоні економічного використання. Фактично питома витрата потужності в 1,5...2 рази перевищує припустиму величи­ну, а загальна вартість перевитрати електроенергії приводами го­ловних вентиляторів складає четверту частину витрат електро­енергії всіма установками за рік.

Це пояснюється тим, що більшість вентиляторів експлуатуєть­ся поза зоною економічної роботи, тобто режим роботи вентиля­торів не відповідає параметрам вентиляційних мереж (не­відповідність фактичних значень еквівалентних отворів вентиля­ційних напрямків шахт їх проектним значенням; наявність великих підсмоктувань повітря з поверхні через зону обвалення і надшахтні споруди; обладнання вентиляторів нерегульованим приводом тощо.

Причиною низьких енергетичних показників вентиляторів є:

• змінний аеродинамічний опір мережі в процесі розробки шахтного поля. Вентилятор вибирається на максимальні значен­ня продуктивності і тиску, що досягаються тільки через кілька років роботи. Тому вентилятор тривалий час працює в режимах, відмінних від розрахункового;

• відмінність реальних величин параметрів вентиляції (кількість метану, довжина і перетин виробок, витоки повітря тощо) від роз­рахункових призводить до того, що фактичний режим роботи вен­тилятора значно відрізняється від розрахункового;

• зміна величини природної тяги від пори року, а іноді і про­тягом доби залежно від температури повітря на поверхні;

• зміна метановиділення, що залежить від атмосферних, гірни­чо-геологічних факторів і призводить до простоїв у випадку підви-

¹¹ о. м. Закладний і

щення припустимої концентрації чи до перевитрати електро­енергії.

Експериментально встанс лено, що коливання депресії між лютим і вереснем на деяких іш гах складає 20 мм.вод.ст. при зміні витрати повітря понад 12%. Особливо великі коливання природ­ної тяги в районах з різко континентальним кліматом, де природ­на тяга має змінний напрямок у різний час року, а іноді й доби.

Шляхи економії електроенергії у вентиляторних установках: узгодження режиму роботи вентилятора з характеристикою вен­тиляційної мережі, підвищення ККД вентиляційної мережі, підви­щення експлуатаційного ККД вентиляторних установок; регулю­вання продуктивності вентиляторних установок.

Робоча точка вентилятора визначається як точка перетину на­пірної характеристики вентилятора з характеристикою вентиля­ційної мережі. Вона повинна лежати на стійкій частині характе­ристики вентилятора і бути за можливістю ближче до точки, що відповідає максимальному ККД вентилятора. Якщо має місце не­ефективна робота вентилятора, то робочу точку можна перемісти­ти в зону економічної роботи як за допомогою зміни робочих па­раметрів вентилятора, так і зміною характеристики вентиляцій­ної мережі. Визначення робочої точки вентилятора при уточненні характеристики вентиляційної мережі повинно проводитись не рідше одного разу в півріччя.

Підвищення ККД вентиляційної мережі забезпечується за ра­хунок зниження підсмоктувань (витоків) повітря через надшахтні споруди і канали вентилятора та зниженням опору (депресії) вен­тиляційної мережі. Для зниження підсмоктувань повітря через над­шахтні споруди необхідно поштукатурити стіни, закрити щілини, обладнати вікна подвійними рамами, а також упорядкувати роботу шлюзових і розвантажувальних пристроїв. Клітьові підйоми повинні бути обладнані спеціальними повітряними клапанами. Для змен­шення підсмоктувань повітря у вентиляційних каналах необхідне ущільнювати ляди, забезпечивши ретельне припасування гуми, ще ущільнює, до рами і надійне кріплення останньої до бетону каналів: обладнати оглядові колодязі і входи в канал подвійними щільно йри- лягаючими лядами та прокладкою з м’якої гуми.

Для визначення стану шахтної вентиляційної мережі, що змінюється, необхідно періодично робити депресивні зйомки вен­тиляційних мереж, що дає загальну картину розподілу загально- шахтної депресії, на якій можна виділити ділянки різкого збільшення аеродинамічних опорів.

Стосовно цих ділянок і всієї вентиляційної мережі проводять­ся заходи щодо зниження опору протяжних ділянок і місцевих опорів;

• збільшення площі поперечного перерізу вентиляційних ви­робок шляхом їх перекріплення;

• поліпшення аеродинамічних властивостей виробок за раху­нок їх затягувань, обшивання, штукатурки стін, згладжування кутів при вигинах виробок, установки обтічників на розстрілах тощо;

• зниження місцевих опорів шляхом усунення вагонеток і ус­таткування з виробок, розбирання завалів тощо.

Потужність, споживана з мережі двигуном вентиляторної ус­тановки, визначається виразом

_Л_Я8-10-³

ПвЛд

Так, якщо в шахту подається 0 = 200 м³/с свіжого повітря при Л_в⁼0,65, т|_л=0,85 і за рахунок реконструкції вентиляційної мережі знизити загальношахтну депресію на 400 Па (розкріплення 500 м вентиляційного штреку зі збільшенням перетину з 4 м² до 6 м², ви­далення зі штреку двох вагонеток з інертним пилом, згладжу­вання кута повороту струменя повітря), то одержимо річну еконо­мію (за 7^= 8760 год. роботи вентилятора)

ДЖ=400 • 200 • 8760 • Ю^-3/(0,65 * 0,85) =1270тис.кВт • год/рік.

Підвищення експлуатаційного ККД вентиляторних установок досягається:

• виключенням роботи осьового вентилятора з переверненим

колесом;

• забезпеченням нормативних зазорів робочого колеса;

• наявністю обтічника перед входом робочого колеса осьово­го вентилятора;

• забезпеченням нормативних параметрів дифузора на виході осьового вентилятора;

• точною установкою лопаток направляючого апарата;

• експлуатаційними змінами параметрів робочих коліс слабо- завантажених двоступеневих осьових вентиляторів;

• підвищенням активного завантаження двигуна вентилятора.

Регулювання продуктивності вентиляторних установок може

здійснюватися аеродинамічними способами і зміною частоти обер­тання робочого колеса вентилятора за допомогою регульованого електропривода.