Спосіб ефективного регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб ефективного регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання від максимального до мінімального значення статичного к.к.д. hsv, який здійснюється поворотом лопаток осьового напрямного апарата і регульованим електроприводом, при якому величина енергоспоживання визначається співвідношенням , де hsv - статичний к.к.д. вентилятора при роботі його на шахтну мережу, який відрізняється тим, що при зміні кута повороту лопаток осьового напрямного апарата (ОНА) від 0° до 80° або повністю відкритому ОНА (qОНА=0°) одночасно змінюється частота обертання ротора вентилятора регульованим електроприводом, при цьому величина Ev енергоспоживання вентилятора знаходиться в інтервалі значень 1,2...10 при регулюванні режимів вентилятора ОНА одночасно регулюється частота оборотів ротора вентилятора регульованим електроприводом в інтервалі значень Еv=1,2...1,3 або електродвигуном з меншою допустимою частотою обертання.

Текст

Дивитися

Спосіб ефективного регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання від максимального до мінімального значення статичного к.к.д. hsv, який здійснюється поворотом лопаток осьового напрямного апарата і регульованим еле 2 3 39223 жуються і складають по статичному к.п.д. величини 0,1...0,2 [2]. Істотним недоліком цього найбільш поширеного способу регулювання параметрів радіального вентилятора є те, що нормативні величини статичного к.п.д. вентилятора за існуючим стандартом [2] обмежені величинами hsv≥0,6. При цьому енергоспоживання в будь-якій крапці аеродинамічної характеристики вентилятора і в області економічної роботи (при hsv≥0,6) визначається по виразу, що приводиться в стандарті [2]. Шахтні радіальні вентилятори головного провітрювання, які розглядаються в заявці, є складними і енергоємними вентиляторними установками вугільних шахт, споживаючими щорічно близько 1млрд·кВт·ч електроенергії [3], а електродвигуни таких вентиляторів, наприклад, як ВЦД 47У і ВЦД - 47,5УМ [4] мають потужності 3200÷4000 кВт. В даний час шахтні вентилятори головного провітрювання є одними з головних споживачів електроенергії в технологічному процесі видобутку вугілля на ша хтах України [5]. Окрім широко вживаного на практиці способу регулювання параметрів радіального вентилятора зміною установки лопаток ОНА також відомі і інші способи, наприклад, шляхом застосування пересувни х дисків або вхідних патрубків в робочий простір колеса [6]. Далі з літературних джерел також відомо, що при регулюванні параметрів шахтного радіального вентилятора за допомогою регульованого електроприводу унаслідок втрат електроенергії при пониженні частоти обертання в системі регулювання статичний к.п.д. вентилятора знижується на 8...10% від максимальних значень 0,85...0,86. Тому, для об'єктивного порівняння показників економічності при експлуатації вентилятора необхідно вводити корекцію аеродинамічних характеристик, а значить і величин їх енергоспоживання, на величини к.п.д. електроприводу. Доктор технічних наук, професор Бабак Т.О. довів в роботі [7], що пониження величин статичних к.п.д. шахтного радіального вентилятора досягає величин 8...10% при використанні регульованого електроприводу, наприклад, при пониженні частоти обертання ротора з 600 до 300 мін -1 (вентилятор ВЦД - 31,5М) або з 500 до 250 мін -1 (вентилятор ВЦД - 47У). В основу корисної моделі поставлено завдання підвищення ефективності регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання на шахтах що знаходяться в режимі ліквідації. Поставлене завдання досягається тим, що спосіб ефективного регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання від максимального до мінімального значення статичного к.п.д. hsv здійснюється поворотом лопаток осьового направляючого апарату і регульованим електроприводом, при якому величина енергоспоживання визначається співвідношенням Ev = 1 , де h sv hsv статичний к.п.д. вентилятора при роботі його на 4 шахтну мережу, відповідно з пропонованою корисною моделлю, при зміні кута повороту лопаток осьового направляючого апарату (ОНА) від 0° до 80° або повністю відкритому ОНА (q ОНА=0°) одночасно змінюється частота обертання ротора вентилятора регульованим електроприводом, при цьому величина Ev енергоспоживання вентилятора знаходиться в інтервалі значень 1,2...10 при регулюванні режимів вентилятора ОНА одночасно регулюється частота оборотів ротора вентилятора регульованим електроприводом в інтервалі значень Ev=1,2...1,3 або електродвигуном з меншою допустимою частотою обертання. Пропонований спосіб забезпечує економічне регулювання подачі і тиску вентилятора з допомогою ОНА у поєднанні з регулюванням режимів за допомогою регульованого електроприводу, що дає можливість для ефективного зниження споживаної вентилятором електроенергії, особливо для вентиляторів, експлуатованих при практично закритих осьових направляючих апаратах. Остання обставина характерна для більшості ліквідованих вугільних шахт (з що 200 діють близько 100 шахт плануються до закриття), де номінальні параметри вентиляторів не потрібні унаслідок малого видобутку вугілля або її припиненні. Слід зазначити, що згідно «Правилам безпеки, що діють, у вугільних шахтах» , [8], експлуатація вентиляторів головного провітрювання (пункт 2.7., с.234) є обов'язкової при передачі шахти, що закривається, на ліквідацію і повинна тривалий час забезпечувати необхідні режими провітрювання. Поставлене завдання ефективного регулювання параметрів подачі, тиск вентилятора і зниження його величини енергоспоживання вирішується шляхом раціонального застосування ОНА, регульованого електроприводу. Показники (параметри) регулювання подачі, тиску і енергоспоживання шахтного радіального вентилятора визначаються по методиці, викладеній в стандарті [2] (див. стор.29...30). На Фіг.1, де показані області режимів шахтного радіального вентилятора у межах зміни шахтній вентиляційній мережі: а - з максимальним опором шахтних вироблень; б - шахтна вентиляційна мережа, побудована за умови проходження її через крапку, де вентилятор експлуатується із статичним к.п.д. 0,6; в - аеродинамічна характеристика вентилятора з максимальними параметрами по тиску (при встановлені лопаток ОНА=0°); г - шахтна вентиляційна мережа, проведена через режим роботи вентилятора з максимальним статичним к.п.д., рівним 0,85. На Фіг.2 представлені графіки зміни величин енергоспоживання радіального вентилятора при регулюванні параметрів осьовими направляючими апаратами (ОНА) - крива 1 і регульованим електроприводом - крива 2, побудовані за даними величин статичних к.п.д. вентилятора, відповідних точкам перетинів кривий г (шахтній мережі) з кривими аеродинамічних характеристик вентилятора при його регулюванні ОНА (кути 0°, 20°, 60°, 80°), а 5 39223 також з використанням регульованого електроприводу при куті установки лопаток ОНА=0°. В окремих випадках при необхідності подачі необхідної кількості повітря, що подається вентилятором, в шахтні вироблення, є можливість декілька понизити показники подачі і тиску вентилятора. Це можливо і доцільно здійснити за допомогою регульованого електроприводу в межах робочої області характеристики, де мінімальні величини статичного к.п.д. вентилятора складають 0,6. В цьому випадку економія споживаної вентилятором електроенергії досягається при кутах установки лопаток ОНА, рівних 0°, де реалізується, завдяки аеродинамічним профілям лопаток робочих коліс, дисків і інших геометричних параметрів проточної частини шахтни х радіальних вентиляторів, максимальний (номінальний) статичний к.п.д., рівний 0,85...0,86. Ефективність експлуатації регульованого електроприводу на шахтни х вентиляторах окрім економічного ефекту в ша хтни х умовах, також доповнюється можливістю плавного запуску без перевантажень електричної мережі, що підвищує надійність експлуатації всього енергомеханічного комплексу шахти. Регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання визначається в шахтних умовах відповідними приладами (по визначенню кількості та тиску повітря) і багатофункціональними лічильниками електричної енергії з урахуванням к.п.д. 6 регульованого електроприводу або електродвигуна з меншою частотою обертання. Джерела інформації: 1. Бабак Г.А., Бочаров К.П., Волохов А.Т. и др. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания. Справочник. М., Недра. 1982, 296с. 2. Вентиляторы шахтные главного проветривания. Технические условия. ГОСТ 11004-84, М., Издательство стандартов, 1989г., с.33. 3. Сидоренко В.А., Плетнёв В.И., Эксплуатация и экспертиза стационарного оборудования с отработанным сроком службы. Технополис. -2003. -№5. 4. Бабак Г.А., Стешенко В.А., Семидоцкий В.И. Промышленные испытания шахтной вентиляторной установки главного проветривания ВЦД-47У. Уголь Украины, №1, 1982, с.27...28. 5. Грядущий Б.А., Халимов В.В., Стукан Р.Н. Баланс электропотребления угольных ша хт: Справочное пособие. -Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд», 2005. -250с. 6. Ковалевская В.И., Бабак Г.А., Пак В.В. Шахтные центробежные вентиляторы. М., «Недра», 1976, 320с. 7. Бабак Г.А. Аэродинамические характеристики вентиляторного агрегата. Уголь Украины. 1985. -№4. с.29-30. 8. Правила безопасности в угольных шахтах. НПАОП10.0-1.01-05. Утверждены Государственным Комитетом Украины по надзору за охраной труда от 16.11.2004г., №257. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 39223 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for effective control of aerodynamical parameters of supply, static pressure and decrease of energy consumption of mine radial ventilator of main ventilation

Автори англійською

Buhaiov Anatolii Valentynovych, Koval Anatolii Mykolaiovych, Kokhan Pavlo Stepanovych, Steshenko Vladlen Oleksandrovych

Назва патенту російською

Способ эффективного регулировки аэродинамических параметров подачи, статического давления и снижения энергопотребления шахтного радиального вентилятора главного проветривания

Автори російською

Бугайов Анатолий Валентинович, Коваль Анатолий Николаевич, Кохан Павел Степанович, Стешенко Владлен Александрович

МПК / Мітки

МПК: F04D 27/00

Мітки: аеродинамічних, радіального, шахтного, головного, зниження, тиску, енергоспоживання, подачі, параметрів, регулювання, провітрювання, ефективного, вентилятора, спосіб, статичного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-39223-sposib-efektivnogo-regulyuvannya-aerodinamichnikh-parametriv-podachi-statichnogo-tisku-i-znizhennya-energospozhivannya-shakhtnogo-radialnogo-ventilyatora-golovnogo-provitryuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб ефективного регулювання аеродинамічних параметрів подачі, статичного тиску і зниження енергоспоживання шахтного радіального вентилятора головного провітрювання</a>

Подібні патенти