Расчет стационарных установок шахты, глубина горизонта которой равна 216 м, страница 17

Для построения дополнительной характеристики сети проходящей через точку с, имеем:

R_с = ,                                                                                             (3.6)

где Н_с – напор вентиляторной установки в режиме с, определенной по аэродинамической характеристике ВОД-40М.

Подставив принятые значения в формулу (3.6) получим:                                                                             

R_с = = 0,0396.

Уравнение характеристики будет иметь вид:

Н_с = 0,0396 ∙,                                                                              (3.7)

Для построения характеристики протабулируем уравнение (3.7) в пределах от 0 до 1,25Qи заполним таблицу 3.2.

Показатели	0,25Q	0,5Q	0,75Q	Q	1,25Q
Q, м3/с	53,25	106,5	159,8	213	266,25
Нс, Па	112,3	445	1011,2	1796,6	2807,2

Построенная по полученным данным характеристика 3 вентиляционной сети позволит установить ступени регулирования рабочих режимов установки.

На первой ступени регулирования угол установки лопастей рабочих колес равен Θ_к = 25˚. При этом в начале работы будет обеспечен режим d: Q_d = 225 м³/с, Н_d = 1490 Па.

При перемещении режима в точку с происходит переход на вторую ступень регулирования, установкой лопастей на угол Θ_z = 30˚. Начальный режим на этой ступени в точке ℓ (Q_ℓ = 230 м³/с, Н_ℓ = 2300 Па).

Окончание работы на второй ступени регулирования – режим f (Q_f = 210 м³/с, Н_f = 2750 Па).

При общей продолжительности работы вентиляторной установки Т = 15 лет и допущении линейности закона изменения от Н_min до Н_max устанавливаю продолжительность работы на первой Т₁ и второй Т₂ ступенях, поформуле:

Т₁ = Т ,                                                                                (3.8)

Т₂ = Т ,                                                                                (3.9)

Подставив принятые значения в формулу (3.8) и (3.9) получим:                                                                             

Т₁ = 15= 9,8 года,

Т₂ = 15= 13,3 года.

3.5. Резерв производительности вентилятора.

Резерв производительности вентилятора определяется режимами k (Q_f = 256,25 м³/с, Н_f = 2688 Па) и n (Q_n = 220 м³/с, Н_n = 3200 Па) при характеристиках 1 и 2 вентиляционной сети и углу установки лопастей на рабочих колесах Θ = 35˚.

 

При характеристике сети 1:

ΔQ₁ % = ,                                                                       (3.10)

При характеристике сети 1:

ΔQ₂ % = ,                                                                       (3.11)

В среднем:

ΔQ_ср % = ,                                                                         (3.12)

Подставив принятые значения в формулу (3.10), (3.11) и (3.12) получим:

ΔQ₁ % = = 20,3 %,

ΔQ₂ % = = 3,28 %,

ΔQ_ср % = = 11,79 %.

3.6. Выбор электродвигателя, расход электроэнергии.

3.6.1. Расчет мощности электродвигателя.

Мощность электродвигателя на первой ступени регулирования по режиму с определим по формуле:

N_min = ,                                                                                   (3.13)

где η_с – КПД режима с из аэродинамической характеристики вентиляторной установки ВОД-40М;                                                                                             η_с = 0,75.

Подставив принятые значения в формулу (3.13) получим:

N_min = = 511,2 кВт.

Мощность электродвигателя на второй ступени регулирования по режиму п определим по формуле:

N_max = ,                                                                                   (3.14)

где η_с – КПД режима п из аэродинамической характеристики вентиляторной установки ВОД-40М;                                                                                             η_с = 0,85.

Подставив принятые значения в формулу (3.14) получим:

N_max = = 828,23 кВт.

Для вентилятора ВОД-40М выберу электродвигатель СДВ 16-41-12 [4, стр. 177], и приведу техническую характеристику.

Техническая характеристика.