2.2. Регулирование рабочих режимов.

Регулирование рабочего режима вентилятора необходимо для поддержания требуемой его производительности независимо от изменения сопротивления вентиляционной сети, т.е. независимо от изменения её характеристики

Регулирование режима работы установок, оборудованных осевыми вентиляторами ВОД-21, ВОД-30, ВОД-40, ВОД50, осуществляется обычно комбинированным способом: ступенчатое – индивидуальным поворотом лопаток рабочих колёс через люки в корпусе при остановленном вентиляторе через 5 градусов в пределах от 15 до 45⁰, а в промежутках – плавное – одновременным поворотом лопаток промежуточного направляющего аппарата в пределах от 76 до 36⁰ при работающем вентиляторе. При необходимости увеличения глубины регулирования по давлению производится снятие половины лопаток (через одну) на втором рабочем колесе. Установки с ВОД -16 регулируются поворотом лопаток рабочих колес при остановленном вентиляторе, а при необходимости более глубокого регулирования – снятием половины лопаток на обоих колесах.

В установках с центробежными вентиляторами ВЦ-11, ВШЦ-16, ВЦ-25, ВЦ-32, ВЦЗ-32, ВЦД-40 регулирование производится одновременным поворотом лопаток направляющих аппаратов при работающем вентиляторе. В установках с ВЦД-32, ВЦД-47у и ВЦД-47 «Север» регулирование осуществляется при работающем вентиляторе путем плавного изменения скорости вращения его вала.

2.3.Характеристики шахтной вентиляционной сети.

Шахтная вентиляционная сеть представляет собой сово­купность разветвленных подземных горных выработок, омы­ваемых воздухом. Расход воздуха Q, который может пройти через нее, зависит от аэродинамического сопротивления сети R и от разности давления на входе и выходе из сети (депрес­сия шахты) h=RQ².

Особенностью шахтной вентиляционной сети является не­постоянство ее аэродинамического сопротивления при экс­плуатации шахты, которое зависит от длины, сечения и чис­ла горных выработок, их шероховатости, типа сопряжений их между собой, неплотностей между параллельными выработ­ками и т. д. При эксплуатации шахты непостоянен также расход воздуха Q, который изменяется с изменением добычи полезного ископаемого, количества вредных газов, величины утечки воздуха в горных выработках и др. Аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети шахты колеблется в ши­роких пределах. При центральной системе вентиляции сопро­тивление сети изменяется по отношению к первоначальному в 4—10 раз, а при диагональной — в 1,5—2,5 раза. Необхо­димый шахте расход воздуха изменяется в 1,5—4 раза, по­этому изменяется существенно и статическое давление (в 2— 6 раз).

Для каждой вентиляционной сети зависимость между раз­личными расходами воздуха и давлениями, если пренебречь естественной тягой, может быть представлена в виде квадра­тичной параболы с вершиной в начале координат, называе­мой характеристикой вентиляционной сети в начальный и конечный периоды работы шахты.

В режимах проветривания угольных и рудных шахт име­ется существенное различие. На угольных шахтах дебит или остается постоянным, или нарастает только с переходом на нижележащие горизонты. На рудниках, по условиям произ­водства, необходимо после взрывных работ в течение не­скольких часов (2—2,5 ч) подавать удвоенное, по сравнению с нормальным проветриванием в остальное время смены, количество воздуха, что предъявляет особые требования к ре­гулированию рудничных вентиляторных установок.

Часто для удобства расчета вентиляционную сеть заменя­ют эквивалентным отверстием, понимая под последним квад­ратное (иногда круглое) отверстие в тонкой стенке таких размеров, чтобы при одинаковой с сетью разности давлений через эквивалентное отверстие проходило такое же количе­ство воздуха, как и через всю сеть.

Эквивалентное отверстие выражается в квадратных мет­рах, его определяют из выражения

А = 1,19

где Q—расход воздуха через сеть, м³/с; h—общешахтная депрессия, Па. Величина эквивалентного отверстия вентиляционной сети в процессе работы горного предприятия непрерывно изме­няется вследствие изменения протяженности, формы и раз­меров горных выработок. При центральной схеме проветри­вания в связи с удлинением вентиляционной сети в течение срока службы предприятия отношение максимального экви­валентного отверстия к минимальному составляет 1,5—2,3; при диагональной схеме, где удлинение вентиляционных пу­тей незначительно, 1,2—1,5.

Величина эквивалентных отверстий вентиляционных сетей на существующих предприятиях находится в пределах 0,5— 6 м². C уменьшением эквивалент­ного отверстия сети производительность вентилятора умень­шается, а развиваемое им давление возрастает. На практике в шахтной вентиляционной сети почти всегда действует есте­ственная тяга воздуха. Она тем больше, чем глубже шахта и чем больше разница в температурах воздуха в подающем и вытяжном стволах. В глубоких шахтах при значительной разности температур она может достигать 1000 Па. Величина естественной тяги не зависит от расхода возду­ха в вентиляционной сети.