14. Задачи и примеры расчета шпу
15, 16. Пневматические установки шахт
Шахтные пневматические установки предназначены для выработки сжатого воздуха давление 0,5-0,9 Мпа. На шахтах с крутыми пластами, где по условиям безопасности запрещают применение электрической энергии, сжатый воздух является единственным видом энергии. Он вырабатывается стационарными поверхностными или располагаемыми на участках передвижными компрессорными установками. Последние применяют в случаях, когда необходимо сравнительно небольшое количество воздуха в удалённых от ствола местах.
Шахтная пневматическая установка представляет сложный комплекс энергомеханического оборудования, предназначенного для получения сжатого воздуха и подачи его потребителям. На рисунке 3.1 приведена принципиальная хема стационарной пневматической установки, оборудованной поршневым компрессором.
В ее составе выделяют два основных элемента: компрессор, в котором механическая энергия преобразуется в пневматическую, и внешнюю пневматическую сеть (всасывающий 3 и нагнетательный 5 трубопроводы). Процесс преобразования энергии в компрессоре 4 сопровождается выделением тепла, отвод которого осуществляется системой охлаждения 6. После выхода из компрессора нагретый сжатый воздух проходит через концевой воздухоохладитель 7. Холодная вода в систему охлаждения компрессора подаётся циркуляционной насосной установкой 10 по системе трубопровода 11. Нагретая вода по трубопроводу 12 поступает в градирню 13, после охлаждения в которой она снова возвращается в систему охлаждения пневматической установки. Атмосферный воздух перед поступление в компрессор очищается от механических примесей, пройдя через воздухозаборное устройство 1 и фильтр 2. Сжатый воздух проходит очистку в масловлагоотделителе 8. Для сглаживания пульсаций, возникающих при цикличной подаче сжатого воздуха компрессором, а также для компенсации колебаний воздухопотребления, служит воздухосборник 9.
Пневматические установки характеризуют производительность и конечное давление. Производительностью компрессора называется количество воздуха, засасываемого компрессором в единицу времени. Она измеряется в м3/мин или м3/с, приведенных к давлению и температуре окружающей среды. Конечным давлением компрессора называется давление, создаваемое им в нагнетательном трубопроводе. Оно может быть избыточным по отношению к атмосферному и абсолютным, когда учитывается величина атмосферного давления.
17. Назначение, классификация пневматических установок
Пневматическая установка представляет сложный комплекс энергомеханического оборудования, предназначенного для получения сжато-го воздуха и подачи его к различным потребителям на горных предпри-ятиях. Сжатый воздух как энергоноситель (пневматическая энергия) ис-пользуется в приводе бурильных, выемочно-погрузочных, транспортных
и других вспомогательных машин и агрегатов, применяемых при добыче полезных ископаемых. Кроме того, сжатый воздух может выступать в ка-честве главного элемента технологического процесса, когда речь идет о пневматическом транспорте и эрлифтном подъеме горных пород, а также некоторых способах обогащения полезных ископаемых.
Масштабы применения пневматической энергии на современных горных предприятиях определяются ее главными технологическими осо-бенностями – низким коэффициентом полезного действия пневматиче-ских установок как трансформаторов энергии, с одной стороны, и ее безопасностью при использовании в шахтах, опасных по газу и пыли, с
другой стороны. Кроме того, в ряде случаев пневматический привод уп-рощает конструкцию машин и агрегатов, способствуя их компактности и более высокой эксплуатационной надежности и экономической эффек-тивности, что наглядно иллюстрирует пример буровых машин ударного и ударно-вращательного действия. Несмотря на ограниченность области эффективного применения энергии сжатого воздуха, пневматические ус-тановки остаются важным техническим атрибутом энергомеханического хозяйства горных предприятий.
Потребность в сжатом воздухе непосредственно в шахте или карье-ре удовлетворяется в большинстве случаев индивидуальными компрес-сорными агрегатами или передвижными пневматическими установками.
Горные и горно-проходческие работы на шахтах, опасных по газу и пыли, а также оборудование промплощадок обогатительных фабрик, шахт и карьеров обеспечиваются сжатым воздухом, как правило, от стационарных пневматических установок по разветвленным сетям воздухопроводов.