Ход расчёта

Расчёт вентиляторной установки главного проветривания

Общая характеристика расчёта вентиляторной установки

1. Выбор наивыгоднейшей установки производится с использованием сводных графиков

областей промышленного использования вентиляторных установок.

2. Выбирается способ регулирования рабочих режимов.

3. Выполняется расчёт характеристик вентиляционной сети.

4. Определяются рабочие режимы.

5. Определяется резерв производительности вентилятора.

6. Выбирается способ реверсирования вентиляционной струи.

7. Определяется мощность электродвигателя.

8. Выбирается тип электродвигателя.

9. Выполняется расчёт среднегодового расхода электроэнергии.

10. Выбирается аппаратура дистанционного управления и контроля.

Исходные данные:

1. Количество воздуха необходимое для проветривания шахты – Q_ш, м³/с;

2. Минимальная депрессия шахты - Н_min, Па;

3. Максимальная депрессия шахты - Н_max, Па;

4. Годовая производительность шахты – А_год, т/год;

5. Категория шахты по газу.

Определяемые величины:

1. Определение производительности вентилятора.

2. Выбор вентилятора производится с использованием сводных графиков областей промышленного использования вентиляторных установок.

3. Выбирается способ регулирования рабочих режимов вентилятора.

4. Определяются рабочие режимы работы вентиляторной установки.

5. Выбирается способ реверсирования вентиляционной струи.

6. Определяется резерв производительности вентилятора.

7. Определяется мощность и тип электродвигателя.

8. Выполняется расчёт среднегодового расхода электроэнергии.

1. Определение производительности вентилятора

Q_в = К_ут.вн × Q_ш, м³/с;

где К_ут.вн – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через надшахтные сооружения и

каналы вентилятора;

К_ут.вн = 1,25 при установке вентилятора на скиповом стволе;

К_ут.вн = 1,2 при установке вентилятора на клетьевом стволе;

К_ут.вн = 1,1 при установке вентилятора на стволах и шурфах, не используемых для

подъёма людей и материалов;

К_{ут. вн} = 1,3 при установке вентилятора на стволах и шурфах, используемых для

подъёма людей и материалов.

2. Выбор вентилятора

Необходимо выбирать вентилятора в соответствии со стандартом ГОСТ 11004 – 84. Выбор производится по сводному графику областей промышленного использования шахтных вентиляторных установок главного проветривания [1], стр.85 с учётом обеспечения резерва производительности не менее 20%.

Рисунок 1 - Сводный график областей промышленного использования осевых вентиляторов главного проветривания.

В том случае, если для обеспечения расчётных параметров подходят два или более однотипных вентиляторов, то следует принимать вентилятор, имеющий меньший диаметр рабочего колеса, большее значение средневзвешенного к.п.д., меньшую окружную скорость, меньший угол установки лопаток на рабочем колесе (у осевых вентиляторов).

Если для обеспечения расчетных параметров подходят два и более вентиляторов разных типов, то окончательный их выбор следует производить на основании технико – экономического сравнения возможных вариантов с учётом всех факторов (капитальных затрат, эксплуатационных расходов, удобств для размещения вентиляторной установки).

Резерв вентиляторов принимается в соответствии с требованиями ПБ [3], стр.308 п. 3.3.2.

3. Выбор способа регулирования вентилятора

Регулирование режимов работы заложено в конструкции вентилятора и поэтому при выборе вентилятора одновременно устанавливается способ регулирования.

4. Определение рабочих режимов работы вентиляторной установки

Для определения граничных (начального и конечного) режимов работы из [2] перечерчиваем характеристику выбранного вентилятора.

На этом же графике в том же масштабе по уравнениям

Н_min = R_min × Q²

Н_max = R_max× Q²

строятся характеристики вентиляционной сети в начале и в конце эксплуатации. После обработки графика записываются параметры рабочих режимов.

5. Проверка выполнения требований ПБ при реверсировании вентиляционной сети

(для осевых вентиляторов)

В соответствии с требованиями ПБ [3], стр.309 должно выполняться условие

Q_р ³ 0,6Q_в, м³/с;

где Q_р – производительность вентилятора при реверсивной работе.

6. Определение резерва производительность вентилятора

Резерв производительности вентилятора определяется по формуле:

DQ = × 100%,

где Q_max – максимальная производительность вентилятора, определяется из графика, соответствует точке пересечения характеристики вентиляционной сети в конце эксплуатации с границей промышленного использования. Резерв производительности должен быть не менее 20%.

7. Выбор двигателя

Для выбора двигателя определяется его мощность по формуле:

N = k , кВт;

где К – коэффициент запаса мощности; для мощных электродвигателей К = 1,05 ¸ 1,1;

для двигателей малой мощности К = 1,1 ¸ 1,2;

Q – производительность вентилятора, м³/с;

Н_max – максимальная депрессия вентилятора, Па;

h_max – максимальный к.п.д.

8. Определяется расход электроэнергии за год

W_г = × n_дн × n_ч ,;

h_ср = ;

где h_п – к.п.д. передачи; h_п = 1;

h_рег – к.п.д. регулирования; h_рег = 0,8;

h_эл.с. - к.п.д. электрической сети; h_эл.с. = 0,97;

h_дв - к.п.д. двигателя;

n_дн – число дней в году работы вентиляторной установки; n_дн = 365 дней;

n_ч – число часов работы вентиляторной установки в сутки; n_ч = 24 часа.

Литература:

1. Хаджиков Р.Н., Бутаков С.А. Горная механика. – М.: Недра, 1982. (стр. 80-88) рис. 50, 51.

2. Бабак Г.А. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания. Справочник. – М.: Недра, 1988.

3. ДНАОП 10.0-1.01-05. Правила безопасности в угольных шахтах. – К.: Основа, 2005.

Дата добавления: 2014-01-11