6. Анализ параллельной работы двух разных вентиляторов методом активизированных характеристик сети.

Заданы индивидуальные характеристики вентиляторов В₁, В₂и характеристика сетиR. Определить режим работы (Q,H) каждого вентилятора.

Характеристику вентилятора В₁будем рассматривать как аэродинамическое сопротивление участка вентиляционной сети. Выполняя графическое суммирование характеристики сетиRс характеристикой вентилятора В₁, построим активизированную характеристику сетиR_А. Так как вентиляторы и сеть соединены параллельно, суммирование выполняется по расходам. При этом необходимо помнить о том, что расход вентилятора имеет отрицательное значение, а расход воздуха в сети положительное значение. Результаты построения активизированной характеристики сети показаны на рис.8.10 (криваяR_А).

Точка пересечения этой кривой с аэродинамической характеристикой вентилятора В₂(точка 1), определяет режим его работы (Q₂иH₂). Режим работы вентилятора В₁определяется точкой пересечения линии равных депрессий, проведенной через точку 1 до пересечения с характеристикой вентилятора В₂(точка 2)

7. Анализ параллельной работы вентиляторов установленных на разных стволах (связанных между собою горными выработками)

Заданы аэродинамические характеристики вентиляторов В₁, В₂и аэродинамическое сопротивление ветвейR₀,R₁,R₂(рис.8.11) Определить депрессию и производительность каждого вентилятора.

Решение задачи.

В случае параллельной работы вентиляторов, связанных между собою ветвями (ветвями могут быть каналы, стволы, или горные выработки, образующие сложную параллельную сеть), их рабочий режим определяется путем приведения обоих вентиляторов к общему узлу (например, узлу «О»рис.8.11). Это осуществляется вычитанием из напорной характеристики каждого вентилятора потерь давления в его индивидуальной ветви, т.е.

H=H₁–R₁*Q(8.8)

H=H₂–R₂*Q(8.9)

В результате вычитания получим вентиляторы с напорными характеристиками В, В, которые приведены к узлу «О». Выполняя графическое суммирование характеристик В, Впо расходу получим суммарную характеристику вентиляторов В+В, приведенных к узлу «О». Точка пересечения этой характеристики с характеристикой общего участка вентиляционной сетиR₀, (точка 1), определяет суммарную производительность вентиляторов (Q₁+Q₂) и потери давления Н₀в ветвиR₀.

Производительность каждого вентилятора определяется точками пересечения линии равных депрессий с приведенными характеристиками вентиляторов (точки 2, 3), а депрессия точками пересечения перпендикуляров восстановленных с точек 2, 3 до пересечения с действительными характеристиками вентиляторов (точки 4, 5).

Тема №10 9. ЕСТЕСТВЕННАЯ ТЯГА ВОЗДУХА В ЩАХТАХ.

9.1 Общие сведения о естественной тяге.

Естественной тягой называется движение воздуха по выработкам под влиянием естественных факторов: разности удельного веса воздуха, ветра, капежа Энергия, которую получает единица объема воздуха от источников, вызывающих естественную тягу, называется депрессией естественной тяги. Основной причиной возникновения естественной тяги является разный удельный вес воздуха в выработках.

Пусть две вертикальные выработки заполнены воздухом разного удельного веса ₁ и ₂ и разделены сплошной перемычкой (рис.9.1). Допустим ₁ > ₂. Определим аэростатическое давление на разделяющую перемычку.

Давление на перемычку со стороны ствола 1 равно Р₁=Р₀+Н*₁, а со стороны ствола 2 Р₂=Р₀+Н*₂ (Р₀—атмосферное давление; Н – глубина ствола). Разность давлений равна Р₁-Р₂=Н*(₁ - ₂). Если удалить разделяющую перемычку, то воздух в рассматриваемых выработках придет в движение под действием разности давлений, т.е. появится естественная тяга, депрессия которой будет равна h_е=Н (₁ - ₂).

При различных высотных отметках устьев стволов необходимо сравнивать давление столбов воздуха одинаковой высоты. Так, для схемы, показанной на рис.9.1, б депрессия естественной тяги выразится в виде h_е=Н₁*₁+ Н₂₂ –Н₃*₃.

Таким образом, естественная тяга имеет место в том случае, если средний удельный вес воздуха в двух сообщающихся вертикальных или наклонных столбах различен.

При этом движение воздуха происходит от столба с большим удельным весом к столбу с меньшим удельным весом воздуха. Такое же направление имеет и депрессия естественной тяги.

На шахтах часто встречаются случаи, когда вертикальные или наклонные выработки соединены между собой одновременно на нескольких горизонтах (рис.9.2). В таких случаях на каждом горизонте действует своя естественная тяга, определяемая удельным весом воздуха на участках, расположенных выше данного горизонта.

Депрессия естественно тяги зависит от глубины шахты Н и удельного веса воздуха в сообщающихся стволах γ и достигает следующих значений:

Н=400-500 м, h_е 25-30 даПа; Н=700-800 м,h_е50-60 даПа; Н=1000 м,h_е100даПа. В зависимости от условий депрессия естественной тяги может достигать 20-25 % депрессии вентилятора главного проветривания и оказывать значительное влияние на проветривание шахты.