семестровое-РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Министерство образования и науки Украины

Донбасский государственный технический университет

Семестровое задание

по курсу: ”стационарные установки”

на тему: ” РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ”

Выполнил:

Студент гр. АКГ-05

Проскурин Р.Н.

Проверил:

Алчевск 2007

РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ

Исходные данные:

1. Потребляемый расход воздуха для проветривания шахты: .

2. Минимальная депрессия шахты: = 1900Па.

3. Максимальная депрессия шахты: Р_макс = 2700Па.

1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ

; м³/с

где - коэффициент, учитывающий присосы воздуха через неплотность в месте установки вентилятора ( = 1,25 - скиповой ствол).

м³/с

Принимаем центральную схему проветривания. По = 137,5 м³/с; - 1900 Па; Р_макс = 2700 Па принимаем по зонам промышленного использования [3] (рис. 1) вентилятор ВЦД 32М/590-300.

Техническая характеристика

Тип вентилятора: ВЦД 32М/590-300

Диаметр рабочего колеса, мм: 3200

Частота вращения вала, об/мин: 600-300

Способ регулирования: изменение частоты вращения рабочего колеса.

К.П.Д. вентиляторной установки:

Способ реверсирования воздушной струи: обводные каналы и система

ляд.

Рисунок 1 – Сводные графики областей промышленного использования шахтных водоотливных установок главного проветривания с центробежными вентиляторами.

2. МИНИМАЛЬНОЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЕ ОТВЕРСТИЕ.

Уравнение напорной характеристики вентиляционной сети,

соответствующее А_мии = 3,149 м².

Данные для построения характеристики вентиляторной сети сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Зависимость давления Р от расхода Q при .

Q, м^3/с	0	50	100	150	200	250	300
P, Па	0	213	853	1919	3413	5332	7677

Наносим характеристику вентиляторной сети на индивидуальную характеристику [1] вентилятора (рис. 2).

Рисунок 2 – Индивидуальная характеристика вентилятора двухстороннего всасывания ВЦД-32.

3. ОПРЕДЕЛИМ РЕЗЕРВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЕНТИЛЯТОРА

где =170 м³/с

=24%, что находится в допустимых пределах по ПТЭ (20…45%)

4. МИНИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

5. ТРЕБУЕМАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Выбираем двигатель типа АКН-2-15-69-10У4

- мощность, кВТ – 800

- частота вращения, об/мин – 590

- напряжение, В – 1025

- к.п.д., % - 94,6

6. ГОДОВОЙ РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПРОВЕТРИВАНИЕ

где - 0,95 – к.п.д. сети.

Принимаем аппаратуру автоматизации вентиляторной установки УКАВ-2М.

Мощные вентиляторные установки снабжены экономично регулиемыми электроприводами - асинхронными вентельно – машшшыми каскадами. Эти приводы характеризуются плавным изменением частоты вращения, благодаря чему обеспечивается большая глубина и частота регулирования производительности и давления вентиляторов.

Асинхронный вентильно – машинный каскад [4] состоит из асинхронных с фазными роторами М1 и М4, приводящих в действие вентиляторы В1 и В2, кремниевого выпрямительного агрегата В и инверторного агрегата, включающего машины постоянного тока М2, МЗ и синхронную машину Г1(рис. 7).

Рисунок 3 - Схема асинхронного вентильно-машинного каскада.

Схема рассчитана на два диапазона регулирования: от 50 до 75% номинальной и от 75% до номинальной скорости. В первом диапазоне машины М2 и МЗ контактом контактора К8 включены последовательно, а во втором — параллельно с помощью контактов контакторов К7 и К10.

При работе в первом диапазоне включается часть контакторов ускорения по времени пускового роторного сопротивления R1. Затем автоматически включается контактор К1, а контактор К2 отключается.

Разъединитель Р1 инвертора при этом должен быть включен. Одновременно с включением контактора К1 включаются приводы направляющих аппаратов вентиляторов до полного их открытия. В дальнейшем регулирование частоты вращения главного двигателя осуществляется изменением подаваемой в цепь его ротора противо-э.д.с. машин М2 и МЗ. Для увеличения скорости противо-э.д.с. - уменьшается, а для уменьшения - увеличивается. Это достигается изменением тока в обмотках ОВ1 и ОВ возбуждения машин М2 и МЗ которые за счет энергии скольжения главного двигателя, поступающей через выпрямитель В, работают в двигательном режиме и вращают синхронную машину Г1. Работая в генераторном режиме, машина Г1 отдает энергию в сеть. При регулировании скорости вращения главного двигателя оператор нажимает кнопку «Больше» или «Меньше», включая приводы бесконтактных командоаппаратов, в связи с чем изменяется ток в обмотках ОВ1 и ОВ2.

При переходе на второй диапазон регулирования вентилятор отключают, а затем включают снова. Все процессы пуска и регулирования аналогичны описанным выше.

После использования обоих диапазонов регулирования вентилятор отключают и производят пуск с включением всех контакторов ускорения, т.е. двигатель работает на естественной характеристике. При этом каскад отключен, а регулирование производительности и давления производится с помощью направляющих аппаратов вентилятора.

Таблица 3 – Основные технические данные электрооборудования.

Оборудование	Тип и техническая характеристика для вентилятора	Число на уску из.
	ВЦД – 32М/590 - 300	1-го аг-та	2-х аг-тов
Приводной электродвигатель	АКН-2-15-69-10У4 800 кВт 590 об/мин; 1025В	2	4
Инверторный агрегат: синхронная машина возбудитель	СДС 14-29-6 575 кВт 1000 об/мин; 6000В П81; 11,3 кВт; 40В; 1000об/мин; П1 42-6; 240кВт; 500В; 850А; 1000об/мин	1
			1
Станция управления: вентиляторным агрегатом; вспомогательными приводами; приводами механизмов	ШЭС 8001-00А2; напряжение цепей управления 220В ШЭС 5901-53А2; напряжение цепей управления 220В ШЭС 901-73А2; напряжение цепей управления 220В ПЭХ 5039-03 МЗ напряжение цепей управления 220В	1 1 1	2 2 1
Станция для коммутации тока ротора	ПЭС 6701-89 А2 напряжение цепей управления 220В	2	4
Панель управления электро- двигателями постоянного тока	ПЭС 8305-86 А2 напряжение цепей управления 220В	1	1
Шкаф управления (питания и защиты цепей управления)	ШЭС 8304-12А2; напряжение цепей управления 220В	1	2
Пульт дистанционного управления	ШЭС 9501-00А2; напряжение цепей управления 220В	1	2
Выпрямительный агрегат	ВАКЛЕ - 2000/600 М; 2000А; 600В	2	2
Сглаживающий дроссель	ВАФ - 28-3000/ЗОФ; 3000А; 3300В	1	1
Быстродействующий выключатель	1500А; 3300В	1	1
Разрядник	РВ1-00, номинальное напряжение 1000В	6	12
Магнитный усилитель	УМЗП 32.64.31	1	2
Выключатель магнитный четырехблочный	ВМ4-65; 380В; 60 В-А	2	3
Аппарат контроля темп. 1 подшипников	КТТ2	1	2

ЛИТЕРАТУРА

1. Рутковский Ю.А. и др. Проектирование шахтных водоотливных установок. - Алчевск, ДГМИ: ИПЦ Ладо, 2002.- 87 с.

2. Картавый Н.Г., Топорков А.А. Шахтные стационарные установки: Справочное пособие.-М;Недра, 1978.-263 с.

3. Стационарные установки шахт. Под общ. ред. Б.Ф.Братченко.-М.: Недра, 1977.- 440 с. |:

4. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания. Справочник/А.Г.Бабак, К.П. Бочаров, А.Т. Волохов и др. - М.: Недра. 1982.

5. Правила безопасности в угольных шахтах.- ДНАОП 1.1.30-1.-01-00.Киев: 2000.- 484 с.

6. Дзюбан B.C., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. - М.: Недра, 1983.