Расчет главной вентиляторной установки шахты на базе вентилятора ВЦД-42,5, страница 6

Рmaxв - максимальное давление вентилятора в номинальном режиме проветривания;

Рminвэ - минимальное давление вентилятора в экстренном режиме проветривания;

Рmaxвэ - максимальное давление вентилятора в экстренном режиме проветривания;

Рminвпд - минимальное давление вентилятора в выходные и празднич ные дни;

Рmaxвпд - максимальное давление вентилятора в выходные и празднич ные дни;

Qвэ - производительностьв экстренном режиме проветривания;

Qвпд - производительность в выходные и праздничные дни;

QВ-производительностьв номинальном режиме проветривания;                                                         

1.4.3. Выбор способа регулирования параметров рабочего режима

вентилятора

Выбор способа регулирования параметров рабочего режима вентилятора является одной из важных и сложных задач проектирования ГВУ. От его выбора зависит сложность управления всей установкой и экономичность ее работы. На крупных вентиляторах с диаметром рабочего колеса более 4 м применяется частотный способ регулирования, который позволяет работать в широком диапазоне производительности практически с постоянным значением КПД или даже с некоторым его повышением, что экономически оправдывает необходимость использования сложных систем регулирования двигателя (двигателей). Направляющие аппараты в этих вентиляторах используются для регулирования производительности в узком диапазоне (не более 10%) и предназначены в первую очередь для сброса нагрузки во время запуска. [2, стр. 12-13].

Сравниваем по среднегодовому расходу электроэнергии в начале эксплуатации вентилятора и стоимости системы регулирования.

Сперва рассмотрим систему плавного частотного регулирования:

Определяем параметры рабочего режима при плавном регулировании: в точке «а» - начало эксплуатации (Q=330 м3/с, Рmin=1650 Па, h=0,79), в точке «в» - конец эксплуатации (Т=40 лет, Q=330 м3/с, Рmin=2750 Па, h=0,857).

Среднегодовой расход электроэнергии в начале эксплуатации установки:

W1=(Q1×P1×nч×nд)/(1000×h1×hдв×hc×hp), КВт

W1=(330×1675×24×365)/(1000×0,79×0,92×0,95×0,8)=

=8766058,135 кВт, где  h1 – КПД установки в первый год эксплуатации;

hдв – КПД двигателя;

hc – КПД питающей сети;

hp – КПД системы регулирования

Рис. 1.11. Аэродинамические характеристики вентилятора ВЦД-42,5 и рабочие точки сети в номинальном режиме при плавном частотном регулировании.

Рис. 1.12. Аэродинамические характеристики вентилятора ВЦД-42,5 и характеристики сети при ступенчатом частотном регулировании.

Затем рассмотрим систему ступенчатого частотного регулирования:

В точке «с» нужно изменить число оборотов двигателя на 300 об/мин и перейти на рабо­чую часть характеристики на отрезке «е - f». В точке «с» параметры режима работы равны Qс=330 м3/с, Рс=2350 Па, hc=0,835.

Для построения дополнительной характеристики сети, проходя­щей через точку «с», определяется ее постоянная R по формуле:

Rc=Pc/Q2c=0,02158,

Pc=0,02158×Q2;

                                                        Таблица 5

Расчётные значения параметров Qв, Рmin, Рmax.

Q, м3

82,5

165

247,55

330

412,5

495

Рс,Па

146,87

587,5

1321,9

2350

3672

5288

Характеристики позволяют установить начальные и конечные па­раметры рабочих режимов установки, соответствующие ступеням регу­лирования.

На первой ступени регулирования число оборотов двигателя равно n=300 об/мин. При этом в начале работы режим в точке «d» определяется ее координатами, параметры режима работы в точке «d» равны Qd=380 м3/с, Pd=2030 Па, hd=0,79.

После перемещения режима работы в точку «с» производится регулирование электродвигателя на следующую ступень с числом оборотов n=350 об/мин. На­чальная точка режима на этой ступени регулирования находится в точ­ке «е» с параметрами Qe=390 м3/с; Ре=3250 Па; he=0,845.

Окончание работы на второй ступени регулирования находится в точке «f» с параметрами Qf=373 м3/с, Pf=3450 Па, hf=0,857         [3, стр. 41].