Шахтные вентиляционные установки.

Шахтные вентиляционные установки.

Классификация вентиляционных установок.

 

1. По назначению:

- Главные - обеспечивающие подачу воздуха для проветривания всей шахты.

- Вспомогательные – работающие на всасывание, нагнетание или комбинирование. Обеспечивают воздухом только данную выработку.

2. По расположению:

- На поверхности – главные установки.

- Подземные – установки местного проветривания.

3. По способу проветривания:

- Установки, работающие на всасывание.

- Установки, работающие на нагнетание.

Осевые вентиляторы.

Одноступенчатые вентиляторы имеют следующую схему: (К) - состоящий только из рабочего колеса. (К+СА)- включает кроме рабочего колеса спрямляющий аппарат. (ВНА+К)- с установленным перед рабочим колесом входным направляющим аппаратом. (рис. 4.3.а)

                                              

Двухступенчатые вентиляторы имеют схемыК+СА К+СА или ВНА+К+НА+СА (рис. 4.3.б).

Двухступенчатые вентиляторы ВОД-11П, ВОД-16П, ВОД-30М, ВОД-40М, ВОД-50 (ВОД - вентилятор осевой двухступенчатый). Выполняются по аэродинамической схеме ЦАГИ К-84 (К - кручёные лопатки, 84 – коэффициент удельной быстроходности) [ВОД-11П – 11 лопаток П – плоский, М - модернизированный]. Они имеют более высокий КПД (не менее 0,75).

Направляющий и спрямляющий аппарат вентилятора ВОД имеет 14 лопаток, которые при нормальной работе установлены под углом 76º в плоскости вращения колеса. При реверсировании струи лопатки, лопатки поворачиваются на 153 - 158º

благодаря чему изменение направления их выпуклости. Изменение направления выпуклости лопаток и направление вращения рабочего колеса обеспечивает реверсирование струи без ляд и обводных каналов, при этом подача вентилятора, благодаря отсутствию подсосов реверсирующих устройств составляет 60-70% от нормальной работы.

Подача вентиляторов регулируется изменением угла установки лопаток на рабочем колесе в пределах 15-45º, более тонкое регулирование осуществляется одновременным поворотом лопаток направляющего аппарата на угол 5-10º.

На рис. 4.4 приведён общий вид вентилятора ВОД-30М.

 Установка состоит из двигателя(1), тормоза(2), главного вала(3), переднего обтекателя(4), рабочих колёс, соответственно первой – 5, второй – 8 ступеней. Промежуточного направляющего аппарата(6) и механизма поворота его лопаток(7), спрямляющего аппарата(9) и механизма поворота(10) его лопаток; Диффузор(11).

Вентиляторы местного проветривания предназначены для тупиковых выработок, куда воздух нагнетается по металлическим, прорезиненным, матерчатым, пластмассовым трубам диаметром от 300 до 1000 мм. К ним относятся осевые вентиляторы. Проходка – 500 – 2М, типа СВМ, ВМ. Проветривание выработок до 150м. СВМ-6М (у нас в шахтах) проветривают выработки длиной до 300м. Трубопровод полихлорвиниловый диаметром 600; 500; 400мм. 

Центробежные вентиляторы.

Выпускаемые центробежные вентиляторы одно- и двухстороннего всасывания имеют рабочие колёса профилированными и назад загнутыми лопатками.

В вентиляторах двустороннего всасывания 2 колеса одностороннего всасывания параллельны, за счёт этого достигается возрастания подачи без увеличения диаметра колеса. Вентиляторы двустороннего всасывания имеют шифр ВЦД - винтовой, центробежный, двусторонний вентилятор. ВЦ – одностороннего всасывания. Срок службы каждой из шахтных вентиляторных установок составляет 10-15 лет.

Регулирующие устройства:

· Аэродинамические (осевой направляющий аппарат ОНА и повторные закрылки лопаток рабочего колеса);

· Электрические (комплект регулируемого электропривода).

Вентиляторы, регулируемые закрылками рабочего колеса, имеют шифр ВЦЗ – вентилятор центробежные закрылочный; машины с электрическим регулированием шифр не имеют.

В некоторых случаях в шифр вентилятора вводится обозначение: ВШЦ – вентилятор, шурфовой, центробежный, ВЦПД и ВЦП, где буква П – проходческий, Д – двусторонний; ВЦР, Р – рудничный, ВРЦД 4,5.

Основной параметр шахтных центробежных вентиляторов – диаметр рабочего колеса, который входит в шифр машины, в дм.

К вентиляторам одностороннего всасывания относятся: ВЦ-7, ВЦ-11, ВЦП-16, ВШЦ-16, ВЦ-25, ВЦ-32.

Центробежные вентиляторы с диаметром рабочих колёс 1100 и 1600мм.                               

ВШЦ-16 рис. 4.1. состоит из ротора(5), рабочего колеса(3), спирального кожуха(4), входного коллектора(1), осевого направляющего аппарата(2) и сварной рамы(6).

К вентиляторам двустороннего всасывания ВЦПД-8УМ; ВЦД-31,5М;

ВЦД-47,5У; ВЦД-47,5А.

Аэродинамические качества обеспечивают подачу больших количеств воздуха, развивая при этом высокое давление – применяются при проветривании глубоких труднопроветриваемых шахт и рудников рис. 4.2.

вентилятор ВЦД-47,5У состоит из:

1) зубчатая муфта;

2) всасывающая коробка;

3) лопатки, осевого направляющего аппарата;

4) кольцевой привод;

5) рабочее колесо;

6) боковины статорной части;

7) диффузор;

8) ступица;

9) лопатка, осевого направляющего аппарата;

10) главный вал;

11) приводной двигатель.

Регулирование ОНА.

1. Для проветривания им выработок с помощью поворотных лопаток ОНА.

2. Регулирования подачи изменением ширины колеса и коэффициента заполнения потоком его межлопаточных каналов. Способы регулирования – изменением ширины колеса и коэффициента заполнения его лопаточных каналов, это связано и изменением площади выходного сечения рабочего колеса. 

Калориферные установки.

Для каждого конкретного рудника выбирается индивидуальная система охлаждения воздуха, определяемая условиями разработки полезного ископаемого, схемой вентиляционной системы и технико-экономическим сравнением.

В практике кондиционирования воздуха глубоких рудников известно несколько схем холодильных установок, которые различаются схемами охлаждения воздуха, местом расположения холодильного оборудования, способом отвода тепла хладагентов и типом холодильного оборудования.

Кондиционирование рудничного воздуха без применения холодильных машин можно достичь за счёт: подмешивания в вентиляторную струю испаряющего жидкого и сжатого воздуха; применение воздухопадающих выработок достаточной протяжённости.

Наиболее распространённые типы холодильных установок – компрессорные и абсорбционные.

В абсорбционных холодильных установках (рис 4. 16) процесс получения холода протекает за счёт тепла отопительных котельных или других источников. Хладагентом служит водный раствор бромистого лития, который в генераторе (5) подогревается водяным паром, проходящим по змеевику(6), в результате чего образуются пары бромистого лития, поступающего в конденсатор(4). Здесь пары конденсируются и далее через дроссельный клапан(3) с пониженным давлением и температурой поступают в испаритель хладоносителя. При этом последний охлаждается и через воздухоохладитель понижает температуру вентиляционной струи. Далее пары направляются в абсорбер(10), где поглощаются слабым раствором бромистого лития, поступающего из генератора(5) через клапан (7) и змеевик теплообменника(8). В процессе поглощения раствором выделяется тепло, которое отводится охлаждающей водой, проходящей через змеевик(9). Концентрированный раствор, полученный в абсорбере, подаётся насосом (11) через теплообменник в генератор(5). В теплообменнике концентрированный раствор подогревается, а затем перекачивается из генератора в абсорбер. Затем рабочий цикл повторяется в прежней последовательности.

В качестве рабочих жидкостей подземных холодильных установок практически используются лишь фреоны.                     

 

     

 

Холодильные установки.

Воздух, поступающий в шахту необходимо зимой подогревать для: предотвращения образования льда; от капёжа в стволе; обмерзания крепи и оборудования ствола; для предохранения рабочих от простудных заболеваний при подъёме и спуске их по стволу. Для подогрева воздуха применяют калориферы, обогреваемые обычно паром. Используют 2 типа калориферных установок:

1)с перемешиванием горячего и холодного воздуха в стволе.

2)с перемешиванием горячего и холодного воздуха до поступления в ствол.

При первом типе калориферной установки воздух, нагретый калорифером до 333-334°К, калориферным вентилятором, нагнетается по проложенному по земле каналу в ствол шахты, где смешивается с воздухом, поступающим из атмосферы, причём температура воздуха должна быть 275°К. Калориферная установка соединяется со стволом шахты каналом.

Калориферы изготавливаются четырёх моделей:

СМ – самая малая;

М – малая;

С – средняя;

Б – большая.     

Шахтные вентиляционные установки.