ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕНТИЛЯТОРА МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Приведен аналитический метод расчета рабочих параметров вентиляторов местного проветривания, позволяющий определять количество воздуха и депрессию в конце воздухопровода, противоположному очистному забою.
Проветривание тупиковых выработок можно обеспечить различными способами, каждый из которых предполагает наличие источника движения воздуха и воздухопровода. В зависимости от типа источника движения воздуха, местное проветривание может осуществляться с помощью диффузии, при помощи сжатого воздуха, с использованием общешахтной депрессии, с помощью вентиляторов или эжекторов.
Если известно необходимое количество воздуха в очистном забое (
Когда в воздухопроводе отсутствуют утечки воздуха, производительность вентилятора равна расчетному количеству воздуха, необходимого для проветривания забоев (
,
(1)
где
L — общая длина выработки, м;Практически, воздухопровод нельзя сделать совершенно герметичным, поэтому производительность вентилятора должна быть больше, на величину утечек воздуха. Одновременно и депрессия вентилятора будет зависеть от потерь производительности вентилятора.
Так как потери производительности трудно определить, в технической литературе существует много методов вычисления рабочих параметров вентилятора: метод Воронина, метод Бертарда, метод CCSM Петрошань.
В основу метода Воронина положена теория линиарного изменения потерь вдоль воздухопровода. Согласно этому методу, рабочие параметры вентилятора (
; (2)
,
(3)
где р — коэффициент потерь воздуха, который вычисляется по формуле (4)
,
(4)
где
l — длина секции воздухопровода, м;Этот метод вычисления не учитывает разности давлений на потери воздуха.
Метод Бертарда использует способ приблизительного схождения и предлагает для расчета рабочих параметров формулы (5) и (6)
:; (5)
,
(6)
где
.
(7)
Способ CCSM Петрошань [1], основан на зависимости между аэродинамическими характеристиками воздухопроводов и отношением производительности вентилятора и количеством воздуха, поступающего в очистной забой. В соответствии с этой зависимостью параметры для выбора вентиляторов вычисляются по формулам (8) и (9):
; (8)
.
(9)
Коэффициент р — это отношение производительности вентилятора (
,
(10)
где
; (11)
.
(12)
Средняя производительность (
.
(13)
В связи с тем, что представленные методы не учитывают влияние разности давления на потери воздуха и используют ряд формул для вычисления некоторых параметров [1–4], предлагается метод вычисления рабочих параметров вентиляционной установки местного проветривания. Он основан на аналитических формулах, но некоторые коэффициенты были определены опытным путем в шахтных условиях.
Принимая во внимание, что для проветривания тупиковых забоев, во многих случаях, не достаточно одного вентилятора, введем следующие понятия: производительность воздухопровода (
Из рисунка 1 видно, что производительность перед первым секционным соединением будет равняться количеству воздуха, необходимого для забоя, после первого соединения между секциями воздухопровода производительность будет (
,
(14)
где
,
(15)
где
l — длина секции воздухопровода, м; L — длина воздухопровода, м.Потери давления по всему воздухопроводу (
.
(16)
Если вынести за скобки произведение
.
(17)
После преобразования получим формулу для определения давления (
,
(18)
где
Ro — удельное аэродинамическое сопротивление, Кm /м.Коэффициент потерь воздуха в соединении (
k) вычисляется по формуле:,
(19)
где
Предлагаемый метод расчета, в отличие от представленных в работе [1–4] обладает более широкими возможностями контроля, что облегчает проектирование и повышает безопасность работы вентиляторов местного проветривания. Он дает возможность определить аналитически количество воздуха и депрессию в конце воздухопровода, противоположному очистному забою. Коэффициент потерь воздуха в соединении (
k), может быть определен в условиях шахты, если известно состояние воздухопровода, вид соединения и способ герметизации.Библиографический список
1.
Бэлтэрецу Р. и др. Вентиляция и безопасность труда в шахте. — Бухарест: Техническое издательство, 1970. — 157с.2.
Бэлтэрецу Р. и др. Практическое пособие для проектирования и проверки устройств местного проветривания. — Бухарест: Техническое издательство, 1987. — 95с.3.
Матей И. Вентиляция и безопасность работы в шахтах. Технический институт. Петрошань. 1991. — 98с.4.
Теодореску К. и др. Вентиляция шахт. — Бухарест: Техническое издательство, 1980. — 128с.©
Бэнчилэ А.Н., 1999.