Шахтные вентиляторы главного проветривания
В связи с необходимостью наличия в шахтных условиях надежного, необходимой мощности и управляемого источника сил движения воздуха, в качестве основного источника этих сил используется вентилятор. Вентилятором называется механическая установка, создающая разность давлений на входе в вентиляционную сеть и выходе из нее.
Вентиляторы широко применяются во всех отраслях промышленности. На их привод расходуется огромное количество электроэнергии, вырабатываемой в стране. В частности, в горной отрасли на привод вентиляторов, обслуживающих шахту, уходит от 8 до 10% электроэнергии расходуемой всей шахтой. В связи с этим, создание высокоэкономичных вентиляторов и правильное их использование имеет большое экономическое значение.
Назначение шахтных вентиляторов.
Вентиляционные сети шахт представляют собой совокупность большого количества подземных выработок, отличающихся разнообразием параметров, влияющих на аэродинамику этих сетей. Эти параметры постоянно меняются, следовательно, меняется и аэродинамика сетей.
Выработки могут иметь различную форму поперечного сечения, величина этого сечения колеблется в пределах от 3,0-4,0 до 30,0-40,0 м2. В больших пределах колеблется и длина выработок, доходя иногда до нескольких тысяч метров. Степень шероховатости стенок выработок, влияющая на величину аэродинамического сопротивления, зависит от типа и размеров крепи выработок и тоже меняется в широких пределах.
Потребители воздуха в шахте отличаются большим разнообразием как по количеству необходимого воздуха, так и по времени его подачи. В качестве потребителя может фигурировать отдельная выработка, так и вся шахта или значительная ее часть.
Эти обстоятельства привели к необходимости создания группы специализированных шахтных вентиляторов, отвечающих по своим параметрам запросам горной отрасли.
Основное отличие шахтных вентиляторов от вентиляторов, применяющихся в других отраслях промышленности - большая производительность при довольно высоких параметрах по давлению. Производительность этих вентиляторов может доходить до 500 - 600 м3/с, величина разности давления, создаваемая шахтными вентиляторами, ограничивается значением 0,5-10,0 кПа. Степень сжатия воздуха вентилятором - 1,1. Это позволяет считать воздух несжимаемым в расчетах, связанных с работой вентилятора.
По своему назначению шахтные вентиляторы условно подразделяются на три группы:
главные вентиляторы, обслуживающие вентиляционную сеть всей шахты или большей ее части;
вспомогательные вентиляторы, обслуживающие значительную часть вентиляционной сети шахты или работающие совместно с главным;
вентиляторы местного проветривания (ВМП), обеспечивающие воздухом отдельный забой, выработку или рабочее место.
В качестве главных и вспомогательных могут применяться одни и те же вентиляторы значительных размеров. ВМП составляют отдельную группу вентиляторов, отличающихся небольшими размерами, малой мощностью привода и, как правило, небольшой производительностью.
Конструкции шахтных вентиляторов.
Все выпускающиеся для горной отрасли вентиляторы относятся по конструкции к так называемым " лопастным нагнетателям". В вентиляторах этого типа энергия вращающегося ротора преобразовывается в потенциальную и кинетическую, в свою очередь сообщаемые перемещаемому воздуху.
Лопастные вентиляторы в соответствии с характером движения воздуха в них и формы ротора (рабочего колеса) подразделяются на осевые и радиальные, последние более известны как центробежные.
Осевые вентиляторы. Осевой вентилятор (рис.1.1) состоит из:
. Рабочего колеса (РК), на втулке которого закреплены профильные (в форме крыла самолета) лопатки;
. Рабочее колесо вращается в цилиндрическом корпусе или, как его часто называют, кожухе;
. За рабочим колесом располагается спрямляющий аппарат (СА) с неподвижными лопатками;
. Вращающееся рабочее колесо с помощью лопаток передает энергию привода перемещаемому воздуху. Лопатки рабочих колес изготавливаются из стали или пластмасс (для вентиляторов малых размеров);
. Коллектор;
. Диффузор.
Рис.1.1. Схема осевого вентилятора: 1 - рабочее колесо; 2 - лопатки рабочего колеса; 3 - кожух; 4 - спрямляющий аппарат; 5 - коллектор; 6 - диффузор.
Принцип работы осевого вентилятора.
Вращающееся рабочее колесо с помощью лопаток передает энергию привода перемещаемому воздуху. Лопатки рабочих колес изготавливаются из стали или пластмасс (для вентиляторов малых размеров).
Лопатки рабочего колеса могут иметь несимметричный или симметричный профиль. Осевые вентиляторы с лопатками рабочих колес симметричного типа являются реверсивными, поскольку их производительность не меняется при изменении направления вращения рабочего колеса на обратное. Вентиляторы с рабочими лопатками несимметричного типа этим качеством не обладают, их производительность при изменении направления вращения рабочего колеса резко снижается, но эти вентиляторы имеют хорошие аэродинамические характеристики и повышенный коэффициент полезного действия. Спрямляющий аппарат обеспечивает плавный переход воздуха от лопаток рабочего колеса к выходу в диффузор или сеть и частично преобразует динамическое давление в движущемся потоке воздуха в статическое давление.
Предметы
Актуальные рефераты по прочим предметам