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

Р_maxв - максимальное давление вентилятора в номинальном режиме проветривания;

Р_minвэ - минимальное давление вентилятора в экстренном режиме проветривания;

Р_maxвэ - максимальное давление вентилятора в экстренном режиме проветривания;

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

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

Q_вэ - производительностьв экстренном режиме проветривания;

Q_впд - производительность в выходные и праздничные дни;

Q_В-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, Р_min=1650 Па, h=0,79), в точке «в» - конец эксплуатации (Т=40 лет, Q=330 м³/с, Р_min=2750 Па, h=0,857).

Среднегодовой расход электроэнергии в начале эксплуатации установки:

W₁=(Q₁×P₁×n_ч×n_д)/(1000×h₁×h_дв×h_c×h_p), 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;

h_дв – КПД двигателя;

h_c – КПД питающей сети;

h_p – 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 Q_с=330 м³/с, Р_с=2350 Па, h_c=0,835.

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

R_c=P_c/Q²_c=0,02158,

P_c=0,02158×Q²;

                                                        Таблица 5

Расчётные значения параметров Q_в, Р_min, Р_max.

Q, м3/с	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 Q_d=380 м³/с, P_d=2030 Па, h_d=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 Q_e=390 м³/с; Р_е=3250 Па; h_e=0,845.

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