Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

f7c5bdfbe0c3aff8df20ce3ee693687b

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
7.18 Mб
Скачать

Рисунок 8.4 – Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОКД-3,6

Техническая характеристика ВОКД-3,6

 

Диаметр рабочего колеса, мм

 

3600

Подача номинальная, м3

187

250

Подача в пределах рабочей зоны, м3

56-285

75-380

Статистическое давление номинальное, даПа

245

430

Статистическое давление в рабочей зоне, даПа

76-253

135-470

КПД статистический максимальный, не менее

 

0,77

Потребляемая мощность, кВт, не более

122-865

290-2050

Напряжение, В

 

6000

Частота вращения рабочего колеса, мин-1

375

500

Габариты (без реверсивного устройства), мм:

 

 

Ширина

 

16600

Длина

 

5000

Высота

 

5000

Масса вентилятора без электродвигателя, кг

 

38000

Таблица 8.1 – Техническая характеристика «Аэровент-ВО-36/24»

Параметры

Значения при частоте

п/п

 

вращения, об/мин

 

 

500

 

600

1

Номинальный диаметр рабочего колеса, мм

 

3600

 

(предельное отклонение ±5%)

 

 

 

2

Номинальный диаметр втулки рабочего колеса,

 

2400

 

мм (предельное отклонение ±5%)

 

 

 

3

Номинальная подача, м3/с (предельное отклоне-

250

 

300

 

ние ±10%)

 

 

 

4

Подача в пределах рабочей области, м3/с:

 

 

 

 

Минимальная, не более

100

 

120

 

Максимальная, не менее

480

 

570

5

Номинальное полное давление, Па (предельное

3400

 

4800

 

отклонение ±10%)

 

 

 

6

Номинальное статистическое давление, Па (пре-

3200

 

4600

 

дельное отклонение ±10%)

 

 

 

7

Статистическое давление в пределах рабочей

 

 

 

 

области, Па:

 

 

 

 

Минимальное, не более

1300

 

1850

 

Максимальное, не менее

4000

 

5750

8

Максимальный КПД не менее:

 

 

 

 

Полный

 

0,85

 

Статистический

 

0,8

9

Мощность электропривода, кВт, не более

2000

 

3500

10

Габаритные размеры:

 

 

 

 

Высота, мм, не более

 

5400

 

Ширина, мм, не более

 

4885

 

Длина, мм, не более:

 

 

 

 

Без диффузора и трансмиссионного вала

 

3400

 

С диффузором и трансмиссионным валом

 

14590

11

Масса вентилятора с диффузором без электро-

 

29000

 

двигателя, кг, не более

 

 

 

12

Способ регулировки

Изменением угла уста-

 

 

новки лопаток рабочего

 

 

колеса, изменением час-

 

 

тоты вращения ротора

13

Способ реверсирования

С помощью обводных

 

 

каналов и КСРП

Рисунок 8.5 – Аэродинамическая характеристика вентилятора УВЦГ-9

Техническая характеристика УВЦГ-9

Номинальный диаметр рабочего колеса, мм, (± 5%)

1000

Номинальная подача, м3/с (± 10%)

18,5

Номинальное статистическое давление, Па (± 10%)

14000

Максимальный статистический КПД (± 0,03%)

0,78

Мощность электропривода, кВт

400

Напряжение, В

6000

Частота вращения рабочего колеса, мин-1, не более

2980

Габаритные размеры, мм, не более:

 

Длина

3700

Ширина

3200

Высота

2550

Масса, кг, не более

2900

Содержание метана в отсасываемой смеси, не более

3 %

Рисунок 8.6 – Аэродинамическая характеристика вентилятора УВЦГ-15

Техническая характеристика УВЦГ-15

Номинальный диаметр рабочего колеса, мм, (± 5%)

1600

Номинальная подача, м3/с (при работе с воздухом плотно-

38

стью 1,2 кг/м3)

 

Подача в пределах рабочей области, м3/с:

 

минимальная, не более

20

максимальная, не менее

60

Статистическое давление в пределах рабочей области, даПа:

 

минимальное, не более

400

максимальное, не менее

1000

Максимальный статистический КПД (± 0,03%)

0,84

Частота вращения ротора, мин-1 не более

1470

Мощность электропривода, кВт

400, 500

Напряжение, В

6000

Габаритные размеры, мм:

 

Длина

52500

Ширина

2950

Высота

3220

Масса установки, кг, не более

12500

Содержание метана в отсасываемой смеси, не более

3 %

Пример1. Выбрать вентилятор для главной вентиляционной установки,

расчетный срок службы которой 14 лет. Определены следующие аэродинами-

ческие режимы:

от 1 до 3 лет эксплуатации: Qв1 = 50 м3/с, hв1 = 110 даПа;

от 4 до 8 лет эксплуатации: Qв2 = 50 м3/с, hв2 = 200 даПа;

от 9 до 14 лет эксплуатации: Qв3 = 70 м3/с, hв3 = 270 даПа.

Все три режима (точки 1, 2 и 3 на рисунке 8.1) включает в себя рабочая область осевого вентилятора ВОД-21М при n = 750 об/мин. По регулировочным характеристикам уточняем правильность выбора вентилятора и определяем уг-

лы установки лопаток рабочих колес. В первый период вентилятор будет рабо-

тать с углами θк1 = 17°, во второй - θк2 = 21°, в третий - θк3 = 35°. Потребляемая мощность в течение всего срока службы не более 300 кВт. Статический КПД установки обеспечивается в интервале значений 0,7-0,81.

Если не удается подобрать рабочую область, в которую вписываются все расчетные режимы, то рассматривают возможность изменения частоты враще-

ния, замены приводного электродвигателя и проведения мероприятий, расши-

ряющих область рабочих режимов вентиляторов. Технология проведения таких мероприятий приведена в Технология проведения таких мероприятий приведе-

на в РТМ 07.03.003-87 "Руководящий технический материал по выбору венти-

ляторов главного проветривания" и РТМ 07.03.006-86 "Руководящий техниче-

ский материал по технологии ввода осевых вентиляторов главного проветрива-

ния в оптимальный режим работы на шахтную сеть".

Пример 2. Выбрать вентилятор для работы в следующих режимах:

Qв1 = 50 м3/с, hв1 = 110 даПа; (точка I на рисунке 8.1); Qв2 = 50 м3/с, hв2 = 200 даПа (точка 2); Qв3 = 50 м3/с, hв3 = 450 даПа (точка 4). Ни одна из областей не включает в себя все три режима. Чтобы исключить замену вентиляторов в

течение срока службы установки выбирают вентилятор ВОД-18, который во второй период будет работать с углом установки θк2 = 23° и КПД ηs2 = 0,74. В

первый период ηs1 <0,6. В этом случае применяют один из вариантов работы вентилятора с неполным комплектом лопаток рабочих колес. Вентилятор ВОД-18 c числом лопаток первой ступени Zк1 = 6 и второй Zк2 = 6 в режиме 1

работает с ηs1 = 0,61 на углах θк1 = 21°. Для обеспечения режима третьего пе-

риода (точка 4) устанавливают противосрывные устройства. Вентилятор ВОД-

18 с противосрывным устройством работает в этом режиме при θк3= 35° с ηs3 = 0,75.

Пример 3. Выбрать вентилятор, обеспечивающий последовательно режимы Qв1 = 50 м3/с, hв1 = 200 даПа (точка 2); Qв2 = 70 м3/с, hв2 = 270 даПа (точка 3); Qв3 = 70 м3/с, hв3 = 500 даПа (точка 5). Ни одна из рабочих областей не включает в себя все три режима проветривания. Более того, режим третьего периода

(точка 5) вообще не обеспечивается в пределах приведенных рабочих областей.

Выбираем вентилятор ВЦ-25м, который, в первый период эксплуатации будет работать с частотой вращения n = 600 об/мин (θнд = 41°), затем во второй пери-

од после смены двигателя - с частотой n = 750 об/мин. Для обеспечения расчет-

ного режима третьего периода рассматривают техническую возможность про-

ведения мероприятий по расширению рабочей области или уменьшают аэроди-

намическое сопротивление вентиляционной сети.

Если расчетные параметры проветривания обеспечивают несколько раз-

личных вентиляторов, выбирают наиболее экономичный вариант установки.

Расчет экономических параметров осуществляют для вентиляционной ус-

тановки, состоящей из рабочего и резервного вентиляторов, комплекта средств для реверсирования воздушной струи и перехода с работающего вентилятора на резервный (КСРП), электропривода с пускорегулирующей аппаратурой, ап-

паратурой контроля, дистанционного и автоматизированного управления, за-

щиты и сигнализации, а также зданий, фундаментов, каналов и сооружений,

грузоподъемного и вентиляционного оборудования, высоковольтных ячеек, ка-

бельной продукции и др.

По результатам расчетов определяют вентиляторы, обеспечивающие по-

следовательно все заданные режимы, вычисляют для отобранных вариантов экономические показатели на каждый период эксплуатации установки и выби-

рают вентиляторы, обеспечивающие минимальные затраты на весь срок служ-

бы. Окончательный выбор типа вентилятора осуществляют с учетом техниче-

ских и социальных факторов.

8.2 Вентиляторы для совместной работы

Предварительный выбор вентиляторов для совместной работы производит-

ся по той же методике, что и для одиночной работы. Однако после выбора венти-

ляторов, если их напорные характеристики имеют седлообразную форму (осевые вентиляторы), необходима проверка устойчивости их совместной работы.

Работа параллельно включенных в сеть вентиляторов будет устойчивой в том случае, если напорная характеристика каждого вентилятора и аэродинами-

ческая характеристика сети в месте его включения пересекаются только в од-

ной точке. Эта точка должна находиться на нисходящей ветви характеристики вентилятора.

Методика проверки устойчивости совместной работы вентиляторов сво-

дится к расчету воздухораспределения вентиляционной сети при заданных рас-

ходах воздуха на объектах проветривания и построению аэродинамических ха-

рактеристик сети в местах включения вентиляторов. Если напорные характери-

стики вентиляторов пересекаются характеристиками сети в одной точке, лежа-

щей в рабочей области, то режимы будут устойчивыми (однозначными). При пересечении характеристик в нескольких точках режимы работы вентиляторов будут неустойчивыми (многозначными).

Если выбор вентиляторов производится с помощью ПЭВМ, определение режимов их совместной работы осуществляется с учетом устойчивости.

9 РАСЧЁТ ДЕПРЕССИИ ШАХТ

9.1 Общешахтная депрессия

Максимальная статическая депрессия сети, на которую работает вентиля-

тор (депрессия шахты), как правило, ограничивается величиной 300 даПа; для шахт сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам, а также шахт произ-

водственной мощностью 4000 т в сутки и более допускается депрессия до 450

даПа при соответствующих обоснованиях.

На действующих шахтах при доработке запасов последних горизонтов сроком до 15-20 лет и глубине более 700 м для шахт, разрабатывающих пласты угля, не склонные к самовозгоранию, по согласованию с Ростехнадзором до-

пускается максимальная статическая депрессия до 800 даПа.

За депрессию шахты (статическое давление вентиляционной установки hв) принимается максимальное значение из депрессий всех направлений hн.max ,

проходящих через очистные выработки, то есть hв = hн.max.

Депрессия направления определяется по формуле.

hн hк.в hп.в hк hк.к

(9.1)

где hк.в - депрессия канала вентиляционной установки, даПа; принимается равной 0,11 hп.в;

hп.в - депрессия подземных выработок направления, даПа; находится как сумма депрессий отдельных последовательно соединенных ветвей, входящих в направление от устья воздухоподающего ствола до входа в канал вентиляцион-

ной установки;

hп.в 1,1 h1 h2 ... hn

(9.2)

1,1 - коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений; hк - депрессия воздухонагревателей, даПа;

hк.к - депрессия канала воздухонагревательной установки, даПа.

Депрессия воздухонагревателей и канала воздухонагревательной уста-

новки учитывается при безвентиляторных воздухонагревательных установках.

Депрессия лавы подсчитывается, по формуле

hоч R очQоч2

(9.3)

где Rоч - общее аэродинамическое сопротивление лавы, кμ .

Для лав с индивидуальной крепью общее аэродинамическое сопротивле-

ние определяется по формуле

R оч

0,0142 lоч 0,0612 вх вых

 

 

(9.4)

Sоч2

 

 

 

 

где ξвх , ξвых - коэффициенты местного сопротивления входа и выхода ла-

вы; определяются по таблице 9.1.

 

 

Таблица 9.1 - Коэффициенты местного сопротивления входа и выхода лавы

 

 

 

 

Характеристика местного сопротивления

Sоч/S*)ш.в

ξ

 

Вход в лаву

 

 

Откаточный штрек проводится вслед за лавой, над штреком - бутовая поло-

0,3-0,8

2

са шириной 8-10 м

 

 

 

 

Откаточный штрек опережает лаву на 100-200 м, над штреком - бутовая по-

0,2-0,7

2

лоса 8-10 м, управление кровлей производится полным обрушением

 

 

То же при управлении кровлей частичной закладкой

0,4-0,6

1

Обратный порядок отработки, штрек погашается вслед за лавой, управле-

0,6-1,1

10

ние кровлей полным обрушением

 

 

 

 

Откаточный штрек опережает лаву, над штреком целик угля, воздух посту-

-

3

пает по двум печам

 

 

 

 

Откаточный штрек опережает лаву. Над штреком костры

-

2

 

Выход из лавы

 

 

Вентиляционный штрек проводится вслед за лавой, под штреком бутовая

0,1-0,3

5,5

полоса шириной 8-10 м

 

 

0,4-0,5

3,0

Управление кровлей полным обрушением или частичной закладкой

0,9-1,0

1,5

Вентиляционный штрек опережает лаву, под штреком бутовая полоса

-

3,0

Обратный порядок отработки, штрек погашается вслед за лавой

0,5-1,5

14,0

Вентиляционный штрек опережает лаву, над штреком - целик угля, воздух

-

20,0

выходит через одну печь шириной 1,5 м

 

 

Примечание – *) Здесь Sш.в - сечение штрека у входа в лаву или на выходе из лавы.

 

 

Если в лаве установлен один ряд стоек, в формулу (9.4) вместо коэффи-

циента 0,0142 подставляете 0,009.

Для лав, оборудованных механизированными крепями,

R оч

0,01r100 l

0,0612

вх

вых

(9.5)

оч

 

 

 

 

Sоч2

где r100 - удельное аэродинамическое сопротивление (при длине 100 м)

лав с механизированными крепями, кμ.

Депрессия капитальных и подготовительных выработок рассчитывается по формуле

h

 

 

P l Q2

RQ р

(9.6)

 

 

3

 

 

 

 

в в р

2

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lвQр2k

 

 

 

 

 

h

 

ф S

(9.7)

 

 

 

S3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где α - коэффициент аэродинамического сопротивления, даПа∙с22;

Рв - периметр выработки, м;

kф - коэффициент формы поперечного сечения выработки; принимается для выработок круглого сечения равным 3,54, сводчатого - 3,8, трапециевидно-

го - 4,16;

Qр - расчетный расход воздуха по выработкам рассматриваемого направления, м3/с.

Расчетный расход воздуха по выработкам рассматриваемого направления принимается:

в лавах

Qp = Qоч

(9.8)

в выработках выемочного участка при схемах проветривания с последо-

вательным разбавлением метана

 

Qp = kут.вQоч

(9.9)

в выработках выемочного участка при схемах проветривания с обособ-

ленным разбавлением метана:

 

в выработке с поступающей струей, направляемой в лаву,

 

Qp = kут.вQоч

(9.10)

в выработке с подсвежающей струей

 

Qp = Qдоп

(9.11)

в выработке с исходящей из участка струей

 

Qp = kут.вQоч + Qдоп

(9.12)

во всех общешахтных выработках равным общему расходу воздуха, не-

обходимому для проветривания объектов, для которых данная выработка явля-

ется воздухоподающей или отводящей, умноженному на коэффициент 1,25,

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]