Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ

Долганов А. В.,

2.2. Выбор вентилятора главного проветривания и определение его режимных параметров

Выбор и описание схемы проветривания рудника, шахты

Схема вентиляции рудника, шахты (всасывающая, нагнетательная, нагнетательно-всасывающая) принимается в зависимости от типа рудника, шахты: рудная, угольная, соляная, а также условий залегания и отработки месторождения.

Для заданных условий приводятся описание схемы проветривания и ее преимущества и недостатки перед другими схемами проветривания.

Выбор типа вентилятора

Производительность вентилятора главного проветривания по выражению, м3/с [6],

Qв = 1,2 · kут · Qвозд (2.1)

где Qвозд – расход воздуха на проветривание рудника, шахты, м3/с;
kут = 1,1-1,3 – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через надшахтные сооружения и каналы вентилятора.

При выборе вентиляторов главного проветривания (ВГП) необходимо руководствоваться рекомендациями технической литературы [6, 7, 8], что при депрессии рудника, шахты менее 300 кгс/м2 могут применяться осевые вентиляторы, а при депрессии свыше следует использовать только центробежные вентиляторы для главного проветривания. При депрессии 150 – 300 кгс/м2 могут использоваться как осевые, так и центробежные вентиляторы.

На основании исходных данных о потреблении расхода воздуха на проветривание рудника, шахты и депрессии рудника, шахты по графикам зон промышленного использования шахтных вентиляторов [4, 7] (рис. 2.1), производится выбор типа вентилятора главного проветривания. Для этого из точки на оси абсцисс с координатой Qвозд и из точек с координатами Рmin, Рmax на оси ординат восстанавливаются перпендикуляры, точки пересечения которых попадают в область промышленного использования осевых или центробежных вентиляторов (см. рис. 2.1) с координатами (Qвозд, Рmin) и (Qвозд, Рmax).

Для проветривания шахты принимается вентилятор, в зону промышленного использования которого (область экономичных режимов работы) вписываются все расчетные режимы работы. Выбранный вентилятор будет экономично работать в течение всего срока его службы. Он должен иметь резерв для увеличения в случае необходимости значений Qвозд и Рвозд.

В течение срока эксплуатации вентилятора допускается однократное изменение частоты вращения его рабочего колеса путем замены двигателя.

Если ни один из выпускаемых вентиляторов не может обеспечить требуемых режимов вентиляции, то возникает необходимость использования нескольких вентиляторов при их совместной работе. В случае работы вентиляторов в расчетных режимах проверки устойчивости их совместной работы не требуется. Такая проверка требуется при существенном изменении режимов работы параллельно включенных вентиляторов.

На рудных шахтах при массовых взрывах для усиления вентиляции может потребоваться установка дополнительного вентилятора. Оба вентилятора соединяют параллельно. Дополнительный вентилятор включается лишь на время вентиляции шахты после массового взрыва ВВ. В таких случаях необходимо проверять целесообразность совместной работы основного и дополнительного вентиляторов, так как при весьма большой мощности последнего может оказаться целесообразным применение одного мощного вентилятора. При совместной работе нескольких вентиляторов предпочтение должно отдаваться центробежным вентиляторам, обеспечивающим большую устойчивость их совместной работы по сравнению с осевыми.

Если параметры проветривания (точки с координатами Qвозд, Рmin и Qвозд, Рmax) могут быть обеспечены одним или несколькими однотипными вентиляторами, то предпочтение следует отдавать вентилятору, имеющему:

- более высокий средневзвешенный статический к.п.д. в области промышленного использования;

- меньшую массу и габаритные размеры, а следовательно, меньшую стоимость вентилятора;

- большую частоту вращения и, следовательно, меньший по массе, габаритным размерам и стоимости электродвигатель;

- меньший маховый момент ротора, следовательно, более легкий пуск вентилятора.

Обычно при проектировании вентиляторной установки главного проветривания окончательный выбор типоразмера вентилятора и вспомогательного оборудования должен производиться на основании технико-экономического сравнения вариантов, обеспечивающих расчетные вентиляционные параметры.

Экономическая оценка возможных вариантов производится по приведенным затратам в расчете на одинаковый отрезок времени (обычно один год). Кроме экономической оценки должны учитываться такие технические факторы, как возможность и удобство размещения вентиляторной установки на поверхности шахты, надежность работы, громкость шума, создаваемого вентилятором, регулировочные качества и другие, которые в ряде случаев являются решающими.

С учетом рассмотренных рекомендаций производится выбор типа вентилятора. Для выбранного типа вентилятора приводятся индивидуальная аэродинамическая характеристика и техническая характеристика, где обязательно должен указываться срок службы (Тсл) вентилятора главного проветривания.