Шахтные вентиляторы. Естественная тяга. Работа одного вентилятора. Последовательная работа вентиляторов. Параллельная работа вентиляторов, страница 3

На шахтах часто встречаются случаи, когда вертикальные или наклонные выработки соединены между собой одновременно на нескольких горизонтах (рис. 9.11). В таких случаях на каждом горизонте действует своя естественная тяга, определяемая плот­ностью воздуха на участках, расположенных выше данного гори­зонта.

Особенностью появления естественной тяги является то, что энергия разности гидростатических давлений передается потоку воздуха не в какой-либо одной точке, а по всей его длине. В ре­зультате депрессию естественной тяги нельзя измерить в каком-либо одном месте потока. В этом отношении ее действие подобно действию многих маленьких вентиляторов с депрессиями h=hefn(где п—число вентиляторов). При неограниченном увеличении числа воображаемых вентиляторов (т. е. при неограниченном уменьшении расстояния между ними) и /ie=const депрессия каж­дого вентилятора будет стремиться к нулю и давление в выработ­ках при работе вентиляторов не будет отличаться от атмосфер­ного давления в них вследствие того, что получаемая воздухом энергия не аккумулируется в потоке, а сразу же расходуется на преодоление сопротивлений

Аналогично можно показать, что при любом другом положении перемычки измеряемая через нее разность давлений также будет равна g(p\—р-г)Н. Отсюда следует, что место расположения пе­ремычки не влияет на величину депрессии. Поэтому для измере­ния депрессии может быть использована задвижка вентилятора (см. рис. 9.12,8). Для этого останавливается вентилятор, задвиж­кой полностью перекрывается канал вентилятора, герметически закрывается устье вентиляционного ствола, одно колено депрессиометра соединяется с каналом вентилятора со стороны ствола, а второе открывается в атмосферу. В этом случае депрессиометр измеряет депрессию естественной тяги. Измерение необходимо производить быстро, чтобы плотность воздуха в стволах не успела

измениться. Если направление естественной тяги совпадает с на­правлением действия вентилятора, то ее депрессия измеряется следующим способом. Открывается устье вентиляционного ствола и реверсируется вентилятор, после чего устье ствола закрыва­ется. При промежуточном положении ляд, перекрывающих устье ствола, движение воздуха в стволе прекратится и депрессия вен­тилятора на участке от устья вентиляционного ствола до устья воздухоподающего ствола будет равна депрессии естественной тяги. Следовательно, депрессию естественной тяги можно опреде­лить путем измерения разности давлений воздуха в устьях ство­лов (т. е. путем соединения одного колена депрессиометра с про­странством в устье вентиляционного ствола под полуприкрытыми лядами при втором колене, открытом в атмосферу).

Депрессию естественной тяги можно измерить без использо­вания перемычки. При этом депрессиометр располагается в про­извольном месте вентиляционной сети (например, в выработке 2—3) (рис. 9.13) и его колена соединяются шлангами с устьями стволов. Если плотность воздуха в стволе и в расположенном в нем шланге одинакова, то депрессиометр измерит депрессию ес­тественной тяги,т. е.


33.  Работа одного вентилятора

Результат работы вентилятора зависит от общего аэродина­мического сопротивления вентиляционной сети. Величины h и Q, соответствующие точке пересечения напорной характеристики вен­тилятора с характеристикой шахты (рис. 10.1), определяют рабо­чий режим вентилятора. Рабочий режим вентилятора может быть определен аналитически по формулам (8.13) и (8.21). Если неиз­вестно общее аэродинамическое сопротивление сети, то рабочий режим вентилятора определяется аналитически с помощью кон­турных уравнений при замене в них депрессии вентилятора аппро­ксимирующей зависимостью (8.13).

Не все рабочие режимы вентилятора являются технически и экономически целесообразными. Режимы, находящиеся слева от максимального значения напорной характеристики, являются не­устойчивыми. Неустойчивые режимы сопровождаются неравно­мерной производительностью вентилятора (рис. 10.2). Пульсации производительности вентилятора тем сильнее, чем больше депрес­сия и чем круче напорная характеристика. Неустойчивые рабочие режимы вентилятора нарушают надежность вентиляции, вызывают перегрузку двигателя и являются причиной поломки вала венти­лятора. С целью исключения неустойчивой работы вентилятора его рабочие режимы должны располагаться на нисходящей ветви напорной характеристики, справа от максимального значения деп­рессии (/i<0,9 ftmax). С точки зрения экономичности рабочий ре­жим должен обеспечивать коэффициент полезного действия вен­тилятора >70 % его максимального значения, т. е. >0,7 -max. Эти условия определяют допустимые рабочие режимы вентиля­тора на одной напорной характеристике. Изменением частоты вра­щения угла наклона лопастей можно расширить возможности вен­тилятора.