Расчет водоотливной установки с максимальным притоком воды 210 м.куб./час, страница 2

З. Расчет вентиляторной установки.

Категория шахты по газу сверхкатегорная

Расход воздуха 286 м³/с

Депресси шахты: min 2120 Па

max 4040 Па

По сводному графику областей промышленного использования шахтных центробежных вентиляторов принимаем вентилятор ВЦД - 47.

h_min = 0,69; h_max = 0,73;

Необходимая мощность электродвигателя: N=θ h_max/ h_max10³= 2864040/0,73*1000 = 1583 кВт

Принимаем двигатель МП-1600-400, мощностью N=1600 кВт

h_дв=500 об/мин; h_cp=0,71; h = RQ²

R_min = h_min / Q² = 2120/286²= 0,026

R_max = h_max / Q² = 4040/286² = 0,049.

Таблица 3.

показатели	0,25Q	0,5Q	O,75Q	Q	1,25Q
Q, m³/c	71,5	143	214,5	286	357,5
h_min	132,9	531,6	1196,3	2120	3313
h_max	250,5	1002,0	2254,5	4040	62262,5

Резерв производительности вентилятора:

Среднегодовой расход электроэнергии:

Э = Qh_cp t n/1000 h_cp h_n h_q h_c h_p

где h_cp - среднее значение депрессии;

t - число рабочих часов вентилятора в сутки;

n - число рабочих дней в году;

h_cp - средний КПД вентиляторной установки;

h_n - КПД передачи, 0,9-0,95;

h_q - КПД электросети, 0,95;

h_p - КПД регулирования, 0,8-0,9.

кВт ч.

1.1. Вентиляторные установки

Наносим точки и на сводные уравнения областей производственного использования вентиляторных установок рис. 1.5 [19] по которым находим, что в условиях: Q = 96 м³/с, даПа, даПа, проветривание шахты может обеспечить вентиляторная установка ВОД-30.

Расчетаем среднегодовые приведенные затраты по выше приведенным установкам.

По аэродинамической характеристике установки определяем КПД и мощность двигателя при и :

N = 500 кВт.

Ориентировочно принимаем электродвигатель СДИ-17-39-16:

N = 500 кВт;

n = 375 об/мин;

;

Регулирование рабочих режимов установки осуществляется изменением угла разворота лопаток на рабочем колесе вентилятора.

Характеристика вентиляторной сети.

Постоянная сети определяется по формуле:

;

при минимальном давлении:

при максимальном давлении:

Уравнение характеристик сети при минимальном и максимальном давлении будет иметь вид:

В полученные выражения подставляем значение Q от 0 до 1.25 требуемой производительности и получаем соответствующие значения, которые сводим в таблицу 9.2.

Таблица 1.1.1.

Задаваемые значения	0.25 Q	0.5 Q	0.75 Q	Q	1.25 Q
Q , м³/мин	24	48	72	96	120
, даПа	10.5	41	93.5	165	259
, даПа	12	48	108	193	302

По полученным данным на аэродинамической характеристике вентилятора ВОД-30 строим характеристику 1 и 2 вентиляторной сети (рис. 9.4).

Через точки а и в заданных режимов проводим прямую линию и находим режим с, м³/с и даПа, как точку пересечения линий авс характеристикой вентилятора, соответствующий угол установки лопаток , т.е. угол при котором начинается эксплуатация вентилятора.

Характеристика вентиляторной сети.

Для построения дополнительной характеристики сети, проходящей через точку с:

Таблица 1.1.2.

Показатели	0.25 Q	0.5 Q	0.75 Q	Q	1.25 Q
Q, м³/с	24	48	72	96	120
, даПа	4.5	46	103	184	288

По приведенным данным расчетным характеристикам вентиляционной сети позволяет установить ступени регулирования рабочих режимов установки.

На первой ступени регулирования угол установки лопаток равен . При этом в начале работы будет обеспечен режим м³/с, даПа. При переходе режима в точку е, произойдет переход на вторую ступень регулирования, установки лопаток на угол , начинается режим на этой точке е, м³/с, даПа. Окончательный режим, на второй ступени регулирования f, м³/с, даПа.

При общей продолжительности работы вентиляторной установки, Т = 12 лет, и допуске изменения линейности зоны, от до , устанавливаем продолжительность работы:

на первой ступени:

года.

на второй ступени:

года.

Резерв производительности вентилятора.

Определяется режимом к - м³/с, даПа и n - м³/с, даПа при характеристике 1, 2 вентиляционной сети и угле установки лопаток на рабочих колесах .

При характеристике 1:

При характеристике 2:

%, что соответствует нормативу %.

Реверсирование вентиляционной струи.

Реверсирование обеспечивается изменением направления вращения ротора вентилятора с одновременным поворотом лопаток промежуточных направляющих и спрямляющих аппаратов. При этом производительность вентилятора не менее 60 % от нормальной производительности.

Мощность двигателя.

На первой ступени регулирования:

кВт.