- •Стационарные машины и установки Учебное пособие
- •Соловьев в.С.
- •1. Общие вопросы теории вентиляторных, водоотливных и пневматических установок
- •1.1. Основные элементы шахтных стационарных установок
- •1.2. Классификация машин
- •1.3. Конструктивные схемы машин
- •1.4. Характеристика внешней сети установки
- •2. Теоретические основы
- •2.1. Физические основы рабочего процесса
- •2.2. Основные параметры и зависимости теоретических лопастных машин
- •2.3. Индивидуальные характеристики лопастных машин
- •2.4. Подобие турбомашин
- •3. Работа турбомашин на внешнюю сеть
- •3.1. Эксплуатационные режимы турбомашин
- •3.2. Регулирование турбомашин
- •3.3. Совместная работа турбомашин
- •4. Вентиляторные установки
- •4.1. Классификация вентиляторных установок
- •4.2. Эквивалентное отверстие рудника
- •4.3. Действительные характеристики
- •4.5. Работа и кпд нагнетательного вентилятора
- •4.6. Мощность вентилятора
- •4.7. Схемы вентиляторных установок
- •4.8. Проектирование вентиляторных установок
- •5. Шахтные водоотливные установки
- •5.1. Классификация водоотливных установок
- •5.2. Технологические схемы
- •5.3. Насосные камеры и водосборники
- •5.4. Кавитация в насосах
- •5.5. Осевое усилие в лопастном насосе
- •5.6. Действительная характеристика внешней сети
- •5.7. Проектирование водоотливных установок
- •6. Рудничные пневматические
- •6.1. Классификация компрессоров
- •6.2. Принципиальная схема и принцип действия
- •6.3. Теоретический и рабочий процесс одноступенчатого поршневого компрессора
- •6.4. Действительный цикл в поршневом компрессоре
- •6.5. Многоступенчатое сжатие в компрессорах
- •6.6. Регулирование работы компрессоров
- •6.7. Мощность и кпд компрессора
- •6.8. Компрессорные станции и их оборудование
Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова
(технический университет)
В.С.СОЛОВЬЕВ, А.С.СМОРОДИН
Стационарные машины и установки Учебное пособие
С
2002
УДК 681.63 + 621.65:622.012.2(075.80)
ББК 39,9
С602
Изложены теория, физические основы работы, эксплуатации, выбора и проектирования шахтных вентиляторных, водоотливных и пневматических установок. Приведены классификация, принципы действия, устройство и особенности работы шахтных стационарных установок.
Пособие предназначено для студентов специальности 170100 «Горные машины и оборудование» и 180400 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».
Научный редактор проф. Б.С.Маховиков
Рецензенты: кафедра машиноведения и машиностроения Северо-Западного государственного заочного технического ун-та; В.К.Кожин (ОАО «СПбГипрошахт»).
Соловьев в.С.
С602. Стационарные машины и установки: Учеб. пособие / В.С.Соловьев, А.С.Смородин; Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2002. 88 с.
ISBN 5-94211-084-0.
УДК [621.63 + 621.65]:622.012.2 (075.80)
ББК 39.9
ISBN 5-94211-084-0 |
Санкт-Петербургский горный институт им. Г.В.Плеханова, 2002 г.
|
Введение
Из большого и сложного разнообразия электромеханического оборудования современного горного предприятия особое место занимают горно-шахтные стационарные установки, в частности, водоотливные, вентиляторные и пневматические.
Увеличение размеров горных предприятий, переход к разработке более глубоких горизонтов, развитие комплексной механизации и автоматизации технологических процессов горного дела обуславливают непрерывный рост мощности шахтных вентиляторов, насосных и компрессорных агрегатов.
Шахтные водоотливные установки служат для удаления воды, поступающей в выработки при разработке подземных месторождений. Притоки воды зависят от горно-геологических условий, времени года, способа разработки и колеблются в широких пределах от 1 до 36 т воды на каждую тонну добываемого полезного ископаемого. Глубины, из которых откачивается вода, достигают порой 1500 м и более [3].
Разработка подземным способом, особенно на больших глубинах, сопровождается выделением газов, вредных для дыхания людей и взрывоопасных по составу. Количество свежего воздуха, необходимого для проветривания выработок, рассчитывают по числу людей в шахте, выделению метана, углекислого газа и др. В угольных шахтах на каждую тонну угля необходимо подавать от 5 до 15 т воздуха при давлении от 500 до 700 [3]. Воздух в шахту подается непрерывно. По Правилам безопасности главная вентиляторная установка не должна останавливаться более 10 мин и быть высоконадежной.
На шахтах СНГ установлено более 30 тыс. электронасосных агрегатов общей мощностью более 2 млн кВт, потребляющих ежегодно свыше 6 млрд кВтч электроэнергии. В эксплуатации находится более 2000 главных и вспомогательных вентиляторов, потребляющих ежегодно свыше 5 млрд кВтч электроэнергии [3].
Применение пневматической энергии в горной промышленности обусловлено большей безопасностью по сравнению с электрической, особенно на шахтах с пластами крутого падения и внезапными выбросами угля и газа.
На рудниках при бурении крепких пород сжатый воздух часто является единственным видом энергии, несмотря на низкий КПД пневматических сетей. Пневматические установки являются весьма энергоемкими и сложными по обслуживанию.
Стационарные установки всегда были и остаются главными потребителями электрической энергии на шахте. Расход электроэнергии ими составляет 50-80 % общешахтного потребления всего электромеханического оборудования [4]. Поэтому задача дальнейшего подъема эксплуатационной экономичности горно-шахтных стационарных агрегатов является весьма актуальной. Для решения этой задачи горным инженерам необходимо повышать технический уровень установок, в частности, их КПД, совершенствовать системы регулирования и привода, улучшать технологические схемы установок и системы автоматизации их работы, решать вопросы увеличения сроков непрерывной работы агрегатов без текущего и капитального ремонтов.