Стационарные установки. Главная вентиляторная установка шахты: Методические указания для выполнения контрольного задания, раздела курсового и дипломного проекта, страница 7

§  центробежные вентиляторы

Основным способом регулирования параметров рабочего режима вентиляторов с диаметром колеса не более 4 м является изменение угла установки лопаток направляющего аппарата в пределах от +90 до –300. Это достаточно простой и экономичный способ, который позволяет без остановки вентилятора плавно регулировать производительность вентилятора в широком диапазоне (максимальную уменьшает в два раза). Недостатком этого способа следует считать увеличение удельного расхода электроэнергии, так как регулирование сопровождается или снижением КПД вентилятора с уменьшением производительности, или увеличением давления при повышении производительности.

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.

Возможен и комбинированный способ регулирования, когда плавное изменение производительности в узком диапазоне производится направляющим аппаратом, а резкое изменение производительности (переход на праздничный или экстренный режим проветривания) достигается ступенчатым регулированием частоты вращения колеса. В этом случае существенно упрощается система управления двигателем, снижается стоимость аппаратуры управления и повышается надежность ее работы.

Для обоснования принятого способа регулирования выполняются расчеты по определению перерасхода электроэнергии и дополнительных капитальных расходов на приобретение системы управления для частотного регулирования, например. По какому из вариантов затраты будут меньше, тот и следует принимать для дальнейшего расчета.

5. Продолжительность работы установки

В работе ГВУ можно выделить несколько периодов эксплуатации, как правило два, когда номинальный режим проветривания обеспечивается постоянными значениями a и n на осевых вентиляторах и соответственно U и n на центробежных.

5.1. В первый период эксплуатации

Т1=Т×DРmin/DР ,   год

где   DРmin - повышение давления (напора) вентилятора в первый период эксплуатации вентилятора, Па (мм вод.ст);

DР - повышение давление (напора) вентилятора за весь планируемый срок службы ГВУ, Па (мм вод.ст).

5.2. Во второй период эксплуатации

Т2=Т×DРmax/DР ,   год

где   DРmax - повышение давления (напора) вентилятора во второй (он же последний) период эксплуатации вентилятора, Па (мм вод.ст).

Число периодов эксплуатации ВУ может быть и более двух, особенно это характерно для установок со значительным сроком службы (более 20-25 лет) и при ступенчатом частотном регулировании.

5.3. Сверх установленного в задании

DТ=Т×DРmm/DР ,   год

где   DРmm - повышение давления (напора) вентилятора во время его эксплуатации с давлением большим, чем предусмотрено характеристикой Рmax(Q), но при соблюдении всех требований к ГВУ, Па (мм вод.ст).

Здесь необходимо отметить, что все величины: DРmin, DР, DРmax и DРmm; следует определять графически при одной фиксированной производительности вентилятора, например, Qв или Qвэ. В противном случае ошибки неизбежны.

6. Выбор оборудования и сооружения ГВУ

6.1. Выбор тягового двигателя

Для каждого периода эксплуатации ВУ мощность двигателя вентилятора определяется максимальной нагрузкой (для режима экстренного проветривания в конце периода) по формуле

Nmax =1,×Qвэ/1000h ,   кВт

Если отношение мощности двигателя для первого периода к мощности двигателя для последнего периода эксплуатации вентилятора меньше  0,60  (Nmax1/Nmax2 < 0,60) - следует в течение всего заданного срока службы ГВУ использовать два двигателя, в противном случае - один.

Мощность двигателя определяется с запасом на случай падения напряжения в электрической сети