Расчёт водоотливной установки (глубина горизонта шахты = 258 м). Расчёт главной вентиляторной установки. Расчёт калориферной установки, страница 5

Категория шахты по газу                                                      сверхкатегорная.

4.2.1. Определение параметров работы ГВУ

Расчётную производительность вентилятора определим по формуле:

Q_рв=к₁∙к₂∙Q=1,1∙1,1∙127=153,67 м³/с                 (4.2.1)

где     к₁ =1,1 - коэффициент резерва производительности вентилятора;

к₂ = 1,1 - коэффициент утечек или подсосов.

Статическое давление с учетом потерь в вентиляционном канале:

P_sv.min.р=к₃∙P_sv.min=1,1∙1500=1650 Па                   (4.2.2)

P_sv.max.р=к₃∙P_sv.max=1,1∙2300=2530 Па                   (4.2.3)

где к₃ = 1,1- коэффициент, учитывающий потери давления в подводящих каналах.

4.2.2. Выбор типоразмера вентилятора

Полученные значения  Q_рв , P_sv.min.р , P_sv.max.р принимаются за расчётные ве­личины. Так как максимальное статическое давление вентилятора не превышает 3500 Па, то принимается к установке на ГВУ шахты осевой вентилятор типа ВОД. Основным способом регулирования осевых вентиляторов является изме­нение угла установки лопаток на рабочих колёсах.

Нанесенные точки (Q_рв , P_sv.min.р и Q_рв , P_sv.max.р) на график рабочих зон осевых вентиляторов показаны на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Графики рабочих зон вентиляторов серии ВОД.

Из рисунка видно, что в заданных условиях проветривание шахты может обеспечивать вентилятор ВОД-30 с частотой вращения n = 500 об/мин.

Для определения параметров режима работы, способа регулирования вентилятора ВОД-30 в дальнейшем нужно пользоваться его аэро­динамическими характеристиками, которые выбираются из приложений, при­веденных в конце пособия, а также можно использовать другую справочную литературу. На сводные характеристики вентилятора ВОД-30 также наносятся точки «а» и «б» с их координатами Q_рв , P_sv.min.р , P_sv.max.р, что показано на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Расположение расчётных точек на рабочих характеристиках осевого вентилятора  ВОД-30

 

4.2.3. Построение характеристики вентиляционной сети

Для построения характеристики вентиляционной сети определим эквивалентные отверстия сети при минимальном и максимальном давлениях вентилятора. Эквивалентные отверстия определяются по формуле:

 м²             (4.2.4)

 м²             (4.2.5)

Постоянные вентиляционных сетей находим через значения А_max и А_min:

                         (4.2.6)

                         (4.2.7)

Характеристики вентиляционной сети строим по уравнениям:

P_sv.min=R_min∙Q²_рв , Па                                (4.2.8)

P_sv.max=R_max∙Q²_рв , Па                               (4.2.9)

Графики вентиляционных сетей 1 и 2 соответствуют начальному и ко­нечному периодам эксплуатации. Графики строятся по точкам, рассчитанным для значений Q_рв в интервале от 0 до 1,25Q_рв с шагом 0,25Q_рв, и полученным значениям P_sv.min, P_sv.max приведённым в табл. 4.2.1.

Таблица 4.2.1

Qрв	0,25Qрв	0,5Qрв	0,75Qрв	1,0Qрв	1,25Qрв
Qрв, м3/с	38,4	76,8	115,2	153,67	192,1
Psv.min, Па	104,2	417	938,3	1669,5	2609
Psv.max, Па	160	640	1440	2562,2	4004

Построенные характеристики вентиляционных сетей 1 и 2 показаны на рис. 4.5. Все дальнейшие рассуждения по проведению расчета следует рассмат­ривать совместно с рис. 4.5.

4.2.4. Определение параметров рабочих режимов

Характеристика сети 1 пересекается с напорной характеристикой венти­лятора с углом установки лопаток 35° в точке «d». Участок на напорной харак­теристике на отрезке «d-c» будет обеспечивать заданные параметры в первый период эксплуатации. В точке «c» нужно изменить угол установки лопаток на рабочих колесах на 40° и перейти на рабочую часть характеристики на отрезке «e-f».

В точке «c» параметры режима работы равны: Q_с = 153,67 м³/с;            P_с = 2300 Па; η_с =0,75.