Раздел 2. Шахтные вентиляторные установки.

Тема 6. Осевые вентиляторы

Краткий обзор создания и развития вентиляторов. Назначение и разновидности вентиляторных установок. Общее устройство вентиляторной установки с реверсивными осевыми вентиляторами. Реверсивные устройства. Схемы реверсирования. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к обслуживанию вентиляторов.

Общее устройство осевого вентилятора главного проветривания. Устройство и назначение основных элементов. Область применения осевых вентиляторов. Типы шахтных осевых вентиляторов главного проветривания в соответствии с действующими стандартами. Особенности конструкции.

Общее устройство вентиляторов местного проветривания. Типы шахтных осевых вентиляторов местного проветривания в соответствии с действующими стандартами. Особенности конструкции.

Пути дальнейшего совершенствования осевых вентиляторов главного и местного проветривания.

Практическое занятие

Изучение устройства современных осевых вентиляторов главного и местного проветривания. Анализ эксплутационных характеристик.

Литература

Основная: [1, с. 7, 31-49]

Дополнительная: [4, с. 7-14, 36-61]

Методические указания

Перед изучением этой темы необходимо повторить общее устройство и принцип действия осевой турбомашины из темы 1. Конструкции вентиляторов и установок хорошо изложены в литературе 6. Особое внимание обратить на вентилятор ВОД-16П, выполненный в виде машины встречного вращения, и его преимущества и особенности. Требования к вентиляторным установкам, их эксплуатации и реверсированию изложены в литературе 4, 7.

При изучении устройства и принципа действия реверсивных вентиляторов обратить внимание на необходимость реверсирования и как оно выполняется в реверсивных и нереверсивных вентиляторах различных конструкций.

Изучая вентиляторы местного проветривания, обратить внимание на то, что они могут быть с электрическим (типа ВМ) и пневматическим (типа ВМП, ВКМ) приводом и чем отличаются вентиляторы местного проветривания от вентиляторов главного проветривания по конструкции. Пути дальнейшего совершенствования изложены во введении 2 и 6. На практическом занятии обратить внимание на конструкции рабочих колес главных и местных вентиляторов, их лопастей, материал, из которого они изготовлены, устройство направляющего, промежуточного и спрямляющего аппаратов.

Вопросы для самопроверки

1. Назвать основные элементы вентиляторной установки и самого вентилятора, их назначение.

2. Как реверсируется воздушная струя в различных установках?

3. Для чего производится реверсирование воздушной струи?

4. Требования правил безопасности к реверсированию воздушной струи.

5. Отличия вентиляторов местного проветривания от вентиляторов главного проветривания.

6. Пути совершенствования осевых вентиляторов.

Тема 7. Центробежные вентиляторы.

Краткий обзор создания и развития центробежных (радиальных) вентиляторов.

Область применения центробежных вентиляторов. Общее устройство вентиляторной установки с центробежными вентиляторами. Реверсивные устройства. Схемы реверсирования. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к установкам с центробежными вентиляторами. Общее устройство центробежного вентилятора главного проветривания. Устройство и назначение основных элементов. Типы шахтных центробежных вентиляторов главного проветривания, выпускаемых в соответствии с действующим стандартом. Особенности конструкции. Проходческие центробежные вентиляторы. Особенности их конструкции. Пути дальнейшего совершенствования центробежных вентиляторов.

Практическое занятие

Изучение устройства современных центробежных вентиляторов. Анализ эксплутационных характеристик.

Литература

Основная: [1, с. 49-56];.[2, с. 21-48]; [4, с. 57-60]

Дополнительная: [5, с. 18-74, 112-133]; [6, с. 59-61]

Методические указания

При изучении этой темы следует обратить внимание на направление воздуха в вентиляторе, конструктивные отличия рабочих колес одностороннего всасывания (вентиляторы типа ВЦ, ВЦПД). Из вентиляторов местного проветривания обратить внимание на вентиляторы ВЦМ-8 и ВЦ-9, в которых впервые в центробежных вентиляторах осуществляется в осевом направлении, а так же значительно улучшены параметры.

Вопросы для самопроверки

1. В чем отличия и преимущества центробежных вентиляторов по сравнению с осевыми?

2. Конструктивные отличия проходческих центробежных вентиляторов от центробежных вентиляторов главного проветривания.

3. В чем заключается сущность двухстороннего подвода воздуха в вентиляторах ВОД, ВЦПД?

4. Особенности вентилятора ВЦЗ.

5. Как производится реверсирование воздушной струи в установка с центробежными вентиляторами?

Тема 8. Регулирование режимов работы вентиляторов.

Причины и способы регулирования режимов работы Анализ способов регулирования. Область их практического применения.

Литература

Основная: [1, с. 35-38]; [2, с. 37-39]

Дополнительная: [5, с. 11-14]

Методические указания

Прежде всего, необходимо уяснить необходимость регулирования режима работы, изучить способы регулирования осевых и центробежных вентиляторов, проанализировать их с точки зрения простоты и экономичности. Чтобы хорошо усвоить эту тему, в конспекте после описания каждого способа регулирования указать типы вентиляторов, в которых эти способы применяются, их преимущества и недостатки. Затем взять конкретный тип вентилятора и проанализировать, какие способы регулирования он допускает. Все способы регулирования необходимо уметь изобразить на диаграммах при помощи харак-тик вентилятора и внешней сети. Особое внимание обратить на регулирование поворотом закрылков рабочего колеса в вентиляторах ВУЗ и как пользоваться харак-ками вентилятора при комбинированных способах регулирования.

Вопросы для самопроверки

1. Чем вызвана необходимость регулирования производительности и давления вентиляторов?

2. Какие способы регулирования применяются в осевых вентиляторах?

3. Назовите и поясните диаграммами способы регулирования центробежных вентиляторов.

4. Как изменяется производительность и давление вентилятора при уменьшении частоты вращения?

5. Какой из способов регулирования наиболее экономичен?

6. Как изобразиться на диаграмме комбинированный способ регулирования осевого вентилятора?

Тема 9. Современная работа вентиляторов.

Причины и способы включения вентиляторов на совместную работу. Графический анализ параллельной и последовательной работы вентиляторов с одинаковыми индивидуальными харак-ми на общую сеть. Область практического применения совместной работы вентиляторов. Причины появления естественной тяги и влияние ее на проветривание шахт.

Лабораторная работа

Исследование режимов работы вентиляторов. Снятие и построение харак-ки вентилятора.

Литература

Основная: [1, с. 56-62]

Методические указания

Изучая эту тему, следует учесть, что параллельная работа вентиляторов применяется при необходимости увеличить количество воздуха, подаваемого в шахту. Но эффективна такая работа только при достаточных сечениях горных выработок. Последовательная работа вентиляторов применяется для преодоления сопротивления вентиляционной сети, то есть для увеличения давления. На совместную работу включаются однотипные вентиляторы. Проанализировав графический материал учебника, построить диаграммы параллельной и последовательной работы вентиляторов с одинаковыми харак-ми.

Особое внимание уделить параллельной работе вентиляторов, расположенных на флангах шахтного поля и понятиям о полных харак-ках вентиляторов и внешней сети.

Вопросы для самопроверки

1. Что называют характеристикой вентилятора, сети?

2. Какие вентиляторы рациональнее включать на совместную работу?

3. Как построить суммарную харак-ку вентиляторов, работающих параллельно, последовательно?

4. Как строится приведенная характеристика вентилятора?

5. Как построить харак-ку вентиляторов, работающих совместно при фланговой схеме проветривания?

6. Как влияет естественная тяга на режим работы вентилятора?

Тема 10. Измерительные приборы для контроля работы вентиляторов.

Измерительные приборы для измерения давления вентиляторов: депрессио-метры, дифференциальные манометры (поплавковые, «кольцевые весы», универсальные регулируемые «ТУР», мембранные «ДМИ»). Схемы подключения их к вентиляторной установке

Измерительные приборы для измерения производительности вентилятора: анемометры, расходомеры. Схемы подключения их к вентиляторной установкам. Вторичные приборы для измерения давления и производительности вентиляторов. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к измерительным приборам для контроля работы вентиляторов.

Практическое занятие

Изучение свойства и принципа работы измерительных приборов. Определение производительности вентилятора при помощи анемометра.

Литература

Основная: [1, с. 62-67]; [3, с. 57-81]

Дополнительная: [4, с. 72-79]; [6, с. 62]

Методические указания

Перед изучением этой темы необходимо повторить тему 1, в которой обратить внимание на величины, характеризирующие работу турбомашин и их размерности согласно ГОСТам. Особое внимание обратить на правила пользования приборами, схемы их включения при измерении статического, динамического и полного давлений, передачу показаний на пульт диспетчера. При изучении требований безопасности уяснить, какими приборами должна быть снабжена главная вентиляторная установка, работающая без машиниста.

Вопросы для самопроверки

1. Как подключить депрессиометр для измерения статического, динамического и полного давлений?

2. Каковы основные элементы микроманометра и правила пользования прибором?

3. Для, каких целей применяются различные типы дифманометров?

4. Как измерить производительность вентилятора при помощи анемометра?

5. Как передаются показания дифманометра на пульт диспетчера?

Тема 11. Кондиционирование воздуха и калориферные установки.

Общие сведения о кондиционировании воздуха. Требования правил безопасности. Причины повышения температуры воздуха в горных выработках, источники выделения тепла. Общее устройство установки для кондиционирования воздуха. Разновидности холодильных установок и принцип их работы. Стационарные и передвижные установки для кондиционирования воздуха.

Назначение и общее устройство калориферных установок. Принцип работы. Разновидности калориферных установок, требования правил безопасности, правил технической эксплуатации и руководства по проектированию вентиляции угольных шахт к калориферным установкам. Расчет калориферной установки.

Литература

Основная: [1, с. 67-75]; [3, с. 57-70]

Дополнительная: [4, с. 64-67]; [10, с.114-133, 186-191]

Методические указания

Прежде всего, необходимо уяснить требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к температуре воздуха в горных выработках и причины повышения температуры, а также требования к установкам для кондиционирования воздуха и калориферным установкам.

Изучить схемы холодильных установок, их разновидности, размещение основных элементов. Требования к калориферным установкам хорошо изложены в руководстве по проектированию вентиляции угольных шахт 11. Там же дан пример расчета калориферной установки. Для проектируемых калориферных установок следует применять в качестве теплоносителя высокотемпературную и безвентиляторную схему. На шахтах наибольшее распространение получили оребренные калориферы типа КМС, КФС, КВБ.

Вопросы для самопроверки

1. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к температуре воздуха в горных выработках.

2. Причины повышения температуры воздуха в горных выработках.

3. Принцип действия холодильной установки.

4. Из каких элементов состоит калориферная установка?

5. Каковы достоинства и недостатки вентиляторной и безвентиляторной калориферных установок?

Тема 12. Электрооборудование и автоматизация вентиляторных установок.

Характер нагрузки на двигатели вентиляторов. Типы применяемых двигателей. Выбор электродвигателя для вентилятора. Определение мощности двигателя и расхода электроэнергии вентиляторной установкой.

Аппаратура управления и автоматизации главных вентиляторных установок. Электроснабжение вентиляторных установок. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации при обслуживании вентиляторных установок.

Литература

Основная: [1, с. 75-80]; [3, с. 57-81]

Дополнительная: [4, с. 72-79]; [6, с. 62]

Методические указания

Двигатели вентиляторов главного проветривания работают в длительном режиме и имеют большую мощность. Поэтому при мощности свыше 22 кВт применяют синхронные двигатели, при меньшей - асинхронные с короткозамкнутым ротором, типы которых указаны в справочном пособии 5. По требованию заказчика крупные вентиляторы комплектуются регулируемым электроприводом по системе асинхронного вентильно-машинного каскада.

Вентиляторы главного проветривания комплектуются унифицированной аппаратурой автоматизации УКВА-2.

Для закрепления материала по данной теме необходимо ознакомиться с примером выбора двигателя и определения расхода электроэнергии по учебнику 2, с. 90-91.

Вопросы для самопроверки

1. Какие типы двигателей применяют для вентиляторов главного проветривания при мощности свыше 220 кВт?

2. Какие двигатели применяют для вентиляторов мощностью до 200 кВт и для местных вентиляторов?

3. Из каких элементов состоит асинхронный вентильно - машинный каскад?

Тема 13. Монтаж и эксплуатация вентиляторных установок. Охрана окружающей среды при эксплуатации вентиляторных установок. Основные положения монтажа вентиляторных установок. Эксплуатация вентиляторных установок, профилактические осмотры и ремонты, ревизии и наладки в соответствии с требованиями правил безопасности и правил технической эксплуатации.

Основные неполадки при эксплуатации вентиляторных установок, причины их устранения.

Государственные документы по охране природы и защите окружающей среды. Мероприятия по снижению шума при работе вентиляторов главного проветривания. Глушители шума для вентиляторов местного проветривания. Мероприятия по уменьшению количества пыли, выбрасываемой во время работы.

Практическое занятие

Техническое обслуживание и ремонт оборудования главных вентиляторных установок. Изучение устройства глушителей шума.

Литература

Основная: [1, с. 80-83]; [3, с. 57-81]

Дополнительная: [4, с. 84-99]; [5, с. 199-221]; [6, с. 61-63]; [11, с.3-7]

Методические указания

При изучении этой темы обратить внимание на расположение вентиляторов главного и местного проветривания, порядок их монтажа и пуска. Необходимо усвоить сроки и объемы осмотров и ремонтов, где они производятся. Характерные неисправности вентиляторов и методы их устранения изложены в литературе 6.При их изучении обратить внимание на причины вибраций и шумов вентилятора и двигателя.

Изучить мероприятия по охране окружающей среды, установить, что делается и должно делаться на вентиляторных установках по снижению уровня шума и запыленности выбрасываемого в атмосферу воздуха.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы основные работы по монтажу вентилятора?

2. Кто и как часто должен осматривать вентиляторную установку?

3. Кто выполняет ремонт вентиляторов и каков объем работ?

4. Объем работ по ревизии и наладке. Кем он выполняются?

5. Как производится снижение шума на главных и местных вентиляторных установках?

Тема 14. Проектирование вентиляторных установок.

Общая характеристика расчета вентиляторных установок. Исходные данные для расчета. Определение производительности вентилятора, выбор вентилятора по сводному графику зон промышленного использования вентиляторов. Графическое определение рабочих режимов в начале и в конце эксплуатации, определение резерва производительности вентиляторов, проверка выполнения требований правил безопасности к производительности вентиляторов при реверсивной работе, выбор способов регулирования и реверсирования, выбор двигателя, определение расхода электроэнергии. Методы снижения расхода электроэнергии вентиляторной установкой.

Литература

Основная: [1, с. 83-91]; [2, с.14-21]; [3, с. 57-81]; [7, с. 78-82]

Дополнительная: [4, с.99-101]; [5, с. 15-17]; [10, с.53-56, 97-103, 230-234].

Методические указания

Эта тема является обобщающей по разделу 2 и используется при дипломном проектировании. Перед началом проектирования необходимо уяснить исходные данные и задачу проектирования. Затем решить задачи на выбор вентиляторов главного и местного проветривания. При этом, используя исходные и расчетные данные, по сводным графикам областей промышленного использования вентиляторов 2, с. 85 предварительно выбрать вентилятор. Если для заданных условий подходят два вентилятора, то из них выбрать наивыгоднейший: тот, у которого выше к.п.д., меньше расход электроэнергии годовые затраты. Окончательно вентилятор выбирается по таблицам приложений 1-3 2 и по индивидуальным аэродинамическим характеристикам 6. При выборе труб вентилятора местного проветривания следует пользоваться Руководством по проектированию и организации проветривания действующих угольных шахт.

Затем строится характеристика вентиляционной сети, наносится на индивидуальную характеристику вентилятора и по точкам пересечения находятся режимы работы при минимальном и максимальном давлениях, устанавливаются углы поворота лопаток рабочего колеса или направляющего аппарата, определяется мощность двигателя и к.п.д. вентилятора. Для главных вентиляторов определяются режимы работы и в реверсивном режиме. При этом проверяется выполнение требований Правил безопасности 2 к производительности при реверсивной работе.

Перед решением задач необходимо внимательно изучить примеры расчета вентиляторной установки в учебнике Хаджикова и Бутакова 2 и в учебном пособии Цетнарского И.А. [7, с. 78-81].

Вопросы для самопроверки

1. Как выбрать наивыгоднейший вентилятор для заданных условий работы?

2. Как графически определить режим работы вентилятора в начале и в конце эксплуатации?

3. Как графически определить углы установки лопаток рабочего колеса или направляющего аппарата для заданных условий работы вентилятора главного проветривания?

4. Что и как определяется при технико-экономическом расчете вентиляторной установки?

Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая