1 ВИБІР ТА РОЗРАХУНОК ВЕНТИЛЯТОРА ГОЛОВНОГО ПРОВІТРЮВАННЯ

1.1 Вхідні дані

Необхідна кількість повітря для провітрювання шахти Q , м³/с;

Мінімальний тиск Н_min , Па;

Максимальний тиск Н_max , Па;

Строк служби вентилятора Т, років;

Місце розташування вентиляторної установки.

1.2 Розрахункова продуктивність вентилятора

де k_у – коефіцієнт, який враховує витоки крізь шахтний ствол і підходящі канали вентиляторної установки (1,1 – для шурфів і стволів без підйомних установок; 1,2 – для клітьового ствола; 1,25 – для скіпового ствола; 1,3 – для шурфів і стволів з підйомними установками)

1.3 Вибір типу і кількості вентиляторів

Вибір виконується використовуючи зведені графіки областей промислового використання вентиляторних установок серії ВОД , ВЦ і ВЦД (Додаток Д).

На графіки наносять дві точки, одна з яких має координати Q_р і Н_min , а інша – Q_р і Н_max . Якщо обидві точки попали в поле одного вентилятора, то такий вентилятор є найбільш підходящим. Але якщо обидві точки попали в поле відразу декількох вентиляторів, то перевага надається тому, який забезпечує необхідні робочі режими при більшій величіні середньозваженого статичного к.к.д.

Для знаходження середньозваженого статичного к.к.д. обидві точки наносяться на індивідуальні аеродинамічні характеристики вибраних вентиляторів (Додаток Ж).

Середньозважений статичний к.к.д. вентилятора

де η_max – к.к.д. вентилятора при розрахунковій продуктивності та максимальному тиску;

η_min – к.к.д. вентилятора при розрахунковій продуктивності та мінімальному тиску;

Згідно норм ПБ для головної вентиляторної установки слід мати два вентилятори (робочий та резервний).

1.4 Регулювання робочих режимів

Описати спосіб регулювання режиму роботи вибраного вентилятора.

1.5 Характеристики вентиляційної мережі

Характеристика вентиляційної мережі

- при мінімальному тиску

;

- при максимальному тиску

Рівняння характеристик вентиляційної мережі при мінімальному і максимальному тисках

;

.

В отримані вирази підставляємо значення Q від 0 до 1,25 потрібної продуктивності і отримуємо відповідні значення і заносимо їх до таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Визначення характеристик вентиляційної мережі

Показники	0,25·Qр	0,5·Qр	0,75·Qр	Qр	1,25·Qр
Qр , м3/с
Hmin, Па
Hmax, Па

1.6 Визначення ступенів регулювання режимів роботи

На підставі даних таблиці 1.1 на аеродинамічній характеристиці вентилятора будуємо характеристики вентиляційної мережі 1 і 2 (приклад наведений на рисунку 1.1).

Рисунок 1.1 – Аеродинамічна характеристика вентилятора (ПРИКЛАД)

Через точки А і В заданих режимів проводимо пряму лінію і знаходимо режим С ( ), як крапку перетину лінії АВ з характеристикою вентилятора, яка відповідає куту установки лопаток β=…°, тобто кутом, при якому починається експлуатація вентилятора (режим D).

Для побудови допоміжної характеристики мережі, яка проходить через точку С, маємо

;

.

Результати обчислень за цим рівнянням заносимо до таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 – Визначення допоміжної характеристики мережі

Показники	0,25·Qс	0,5·Qс	0,75·Qс	Qс	1,25·Qс
Qс , м3/с
Hс, Па

Побудована за приведеними даними характеристика 3 вентиляційної мережі дозволяє визначити ступені регулювання режимів роботи установки.

На першому ступені регулювання кут установки лопаток дорівнює β=…°. При цьому на початку роботи буде режим у точці D ( ). При переміщенні режиму до точки C відбувається перехід на другий ступінь регулювання лопаток на кут β=…°. Початковий режим на цьому ступені регулювання – точка E ( ). Закінчення роботи на другому ступені регулювання – режим F ( ), при куті установки лопаток β=…°.

1.7 Визначення часу роботи установки на ступенях регулювання

Знаючи загальну тривалість роботи вентиляторної установки (Т, років), знаходимо тривалість роботи на ступенях регулювання.

На першому ступені

, років

де Т – строк служби вентилятора, років.

На другому ступені

, років

1.8 Визначення резерву продуктивності

Резерв продуктивності вентилятора визначається режимами у точках K (Q_k,м³/с; Н_k,Па) і N (Q_N,м³/с; Н_N,Па) при характеристиках 1 і 2 вентиляційної мережі і куту встановлення лопастей β=…°.

Резерв продуктивності при характеристиці мережі 1

, %

Резерв продуктивності при характеристиці мережі 2

, %

Резерв продуктивності на період експлуатації

, %

1.9 Реверсування вентиляційного струменя

Описати спосіб реверсування вентиляційного струменя вибраного вентилятора та основні вимоги ПБ.

1.10 Визначення потужності двигуна та його вибір

Потужність двигуна:

• на першому ступені регулювання по режиму C

, кВт

де – к.к.д. в точці C (рисунок 1.1)

• на другому ступені регулювання по режиму N

, кВт

де – к.к.д. в точці N (рисунок 1.1)

При переході на другий ступінь регулювання передбачається заміна двигуна.

Для роботи на першому ступені по N_min приймаємо двигун рівної або найближчої більшої потужності (Додаток З). Виписуємо його маркування та характеристику (Двигун …; N₁, кВт; n, об/хв; _д, %).

Коефіцієнт запасу потужності

Для роботи на другому ступені по N_max приймаємо двигун рівної або найближчої більшої потужності (Додаток З). Виписуємо його маркування та характеристику (Двигун …; N₂, кВт; n, об/хв; _д, %).

Коефіцієнт запасу потужності