С какой периодичностью измеряется производительность вентиляторов местного проветривания
Для проветривания горизонтальных и наклонных тупиковых вырабо-ток и вертикальных стволов при их проходке следует принимать вентиля-торы, аэродинамические характеристики которых приведены в приложе-нии Б.
Предварительный выбор вентилятора производится путем совмеще-ния расчетного режима его работы (Qвр , hвр) с графиками аэродинамиче-ских характеристик вентиляторов приведенных в Приложение Б. Для про-ветривания следует принимать вентилятор, аэродинамическая характери-стика которого проходит через расчетную точку (Qвр , hвр) или лежит вы-
| Q вмп ≥ Q п |
ше ее (расчетная точка должна попасть в область работы выбранного вен-тилятора). Если расчетные параметры выходят за пределы области про-мышленного использования вентилятора, то выбирается более мощный вентилятор.
Для определения фактической подачи вентилятора выбранного вен-тилятора необходимо построить и нанести аэродинамическую характери-стику трубопровода на график аэродинамических характеристик вентиля-тора. Построение характеристики трубопровода производится в следую-щем порядке
1. Задаваясь последовательно значениями Qз.п – 1, 2, 3 …. м3/с и т.д., определяются соответствующие значения Qв и hв (результаты расчетов представляются в виде таблицы 7);
| Таблица 7 | ||||||
| Аэродинамическая характеристика трубопровода | ||||||
| Qз.п.,м 3 /с | …. | n | ||||
| kуг.тр | kуг.тр1 | kуг.тр2 | kуг.тр3 | kуг.тр4 | …. | kуг.тр n |
| Q ,м 3 /с | Qв1 | Qв2 | Qв3 | Qв4 | …. | Qвn |
| в | ||||||
| h, даПа | h1 | h2 | h3 | h4 | …. | h n |
2. Используя оси координат (h – Qв), на характеристику выбранного вентилятора наносятся точки с соответствующими координатами (hi, Qi) и соединяются плавной кривой (рис.3, кривая 1).
3. На кривую 1 наносится точка (В), характеризующая расчетные ве-личины депрессии и подачи вентилятора (Qвр , hвр).
4. Координаты точки пересечения (точка А) характеристик трубо-провода с вышележащей рабочей характеристикой вентилятора (кривая 2) определяют фактический режим работы вентилятора (hф, Qф).
5. Описывается выбранный вентилятор (указывается его тип, угол установки лопаток и рабочие параметры).
После выбора ВМП и трубопровода производится проверка расхода воздуха в устье тупиковой выработки Qп.р по достаточности его для раз-бавления метана до допустимой концентрации, для чего должно соблю-
Если условие не соблюдается, то значение подачи вентилятора при-нимается равным Qп , что позволит разбавить метан в устье проходимой выработки до безопасной концентрации.
ГОСТ Р 57736-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЕНТИЛЯТОРЫ ШАХТНЫЕ МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Общие технические условия
Mining equipment. Mine auxiliary fans. General specifications
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Трансуглемаш" (ЗАО "Трансуглемаш")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 269 "Горное дело"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2017 г. N 1274-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2019 год
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на шахтные вентиляторы местного проветривания (далее - вентиляторы), применяемые на предприятиях горнорудной промышленности и на других объектах при подземном строительстве и предназначенные для проветривания тупиковых горных выработок при плотности воздуха не более 1,3 кг/м, температуре атмосферы от 253 (от минус 20°С) до 308 К (плюс 35°С), запыленности воздуха не более 50 мг/м и его относительной влажности до (95±2)% при температуре 298 К (плюс 25°С) с номинальной подачей воздуха от 1,5 до 30 м/с при номинальном полном давлении не менее 800 Па.
1.2 Устанавливаемые настоящим стандартом технические требования, требования безопасности и методы испытаний вентиляторов на разных стадиях их проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации соответствуют Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 010/2011 [1].
1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на все предприятия и организации, осуществляющие проектирование, изготовление, испытания и эксплуатацию вентиляторов на предприятиях-изготовителях, угольных шахтах, рудниках, при подземном и транспортном строительстве независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 2.602 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы
ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 9.032 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения
ГОСТ 9.104-79 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации
ГОСТ 9.402 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию
ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.007.0 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 27.301 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения
ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 3242 Соединения сварные. Методы контроля качества
ГОСТ 6433.2 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении
ГОСТ 7217 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний
ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 10921 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний
ГОСТ 11828 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний
ГОСТ 12969 Таблички для машин и приборов. Технические требования
ГОСТ 12971 Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15846 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 19667 Контейнер специализированный групповой массой брутто 5,0 т для штучных грузов
ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры
ГОСТ 21339 Тахометры. Общие технические условия
ГОСТ 22782.0 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 23170 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ 23941 Шум машин. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования
ГОСТ 24634 Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта. Общие технические условия
ГОСТ 24754 Электрооборудование рудничное нормальное. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 30691 (ИСО 4871-96) Шум машин. Заявление и контроль значений шумовых характеристик
ГОСТ 30852.0 (МЭК 60079-0:1998) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ 30852.20 Электрооборудование рудничное. Изоляция, пути утечки и электрические зазоры. Технические требования и методы испытаний
ГОСТ 31438.2 (EN 1127-2:2002) Взрывоопасные среды. Взрывозащита и предотвращение взрыва. Часть 2. Основополагающая концепция и методология (для подземных выработок)
ГОСТ 31439 (EN 1710:2005) Оборудование и компоненты, предназначенные для применения в потенциально взрывоопасных средах подземных выработок шахт и рудников
ГОСТ 31441.1 (EN 13463-1:2001) Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывобезопасных средах. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 31610.0 (IEC 60079-0:2011) Взрывобезопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования
ГОСТ 31613-2012 Электростатическая искробезопасность. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ IEC 60034-5 Машины электрические вращающиеся. Часть 5. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин (Код IP)
ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство
СТ СЭВ 4790 Вентиляторы шахтные осевые местного проветривания. Методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 вентилятор местного проветривания: Центробежная машина с лопастным рабочим колесом, предназначенная для создания напора, необходимого для перемещения воздуха по гибкому или жесткому трубопроводу в горную выработку.
3.1.2 осевой вентилятор: Вентилятор, у которого вход, перемещение и выход нагнетаемого воздуха происходят параллельно оси рабочего колеса.
3.1.3 радиальный вентилятор: Вентилятор, у которого плоскости входа и выхода нагнетаемого воздуха взаимно перпендикулярны.
3.1.4 диаметр вентилятора: Внутренний диаметр выходного патрубка.
3.1.5 рабочее колесо: Вращающаяся часть вентилятора, снабженная лопатками, профиль которых при вращении колеса создает избыточное давление воздуха для его передвижения по трубопроводу.
Примечание - Лопатки крепят к центральному валу жестко или с возможностью регулировать угол наклона, что позволяет изменять физические параметры перемещения воздуха.
3.2 Термины и определения технических параметров вентилятора приведены в приложении А.
4 Классификация
4.1 Вентиляторы различаются:
- по типу приводящей энергии: Э - с электрическим или П - с пневматическим приводом;
- уровню взрывозащиты: В - взрывозащищенное исполнение РВ и Н - рудничное нормальное исполнение РН1;
Исходя из возможности размещения в поперечном сечении выработки и диаметра вентиляционного трубопровода принимаем трубопровод ПХВ-8, диаметром 0,8 м.
ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Если протяженность тупиковой части выработки составляет 500 м и больше, то необходимо рассчитать критическую длину выработки:
- коэффициент турбулентной диффузии струи воздуха
Значение критической длины получилось меньше фактической длины выработки, следовательно, для определения количества воздуха для разжижения газов после взрывных работ вместо расчетной длины используем критическую:
Количество воздуха для разжижения газов после взрывных работ:
- количество воздуха для разжижения газов после взрывных работ, м3/мин
- площадь сечения выработки в свету, м2
- время проветривания выработки , мин
- масса одновременно взрываемого ВВ, кг
- газовость ВВ при взрывании по породе , л/кг
- коэффициент обводненности выработки
- длина проветриваемой части выработки, м
- коэффициент утечек воздуха для вентиляционного трубопровода
Расход воздуха по количеству людей в выработке:
- количество людей в выработке
Расход воздуха для обеспечения минимально допустимой скорости движения воздуха :
- минимально допустимая скорость движения воздуха в выработке, - для газовых шахт, м/с
Производительность вентиляторной установки:
- максимальное количество воздуха, которое необходимо подавать в призабойное пространство, м3/мин
- коэффициент утечек воздуха в трубопроводе
- депрессия трубопровода, м
- аэродинамическое сопротивление трубопровода ПХВ[-8 с учетом утечек воздуха, Н c2/м8
Согласно полученным данным: производительность вентилятора и депрессия трубопровода, выбираем 2 последовательно соединенных вентилятора местного проветривания ВМ-12.
ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ ВЫБОРА ВЕНТИЛЯТОРА МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ПУТЕМ НАЛОЖЕНИЯ В ЕДИНОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ТРУБОПРОВОДА НА ХАРАКТЕРИСТИКУ ВПМ
Для построения характеристики задаемся значением Q и новым значение, исходя из минимальной длины трубопровода , коэффициентом утечек воздуха вентиляционного трубопровода , аэродинамическим сопротивлением трубопровода с учетом утечек воздуха
рассчитываем для участков выработки длиной 100, 200, 300, 400, 500 и 600 м
Вентиляторная установка и вентиляционный трубопровод выбирается в следующей последовательности:
- - выбираются тип и диаметр вентиляционного трубопровода;
- - рассчитываются количества воздуха, подаваемого в забой по факторам газовыделения, разбавления газов после взрывных работ, количеству одновременно находящихся в выработке людей, тепловому и пылевому факторам, суммарной мощности одновременно работающих дизельных двигателей самоходного оборудования, минимальной скорости движения воздушной струи;
- - определяются производительность и депрессия вентиляторной установки и принимается ближайший типоразмер вентилятора местного проветривания;
- - проверяется соответствие проектируемой вентиляторной установки условиям проведения выработки;
- - определяется рациональный режим работы вентиляторной установки.
Производительность вентиляторной установки (?вн не должна превышать 70% количества воздуха Q, подаваемого по выработке, в которой установлен вентилятор:
Q > 1,43 2вн •
Проверка правильности выбора ВМП заключается в построение в единой системе координат аэродинамических характеристик вентиляционного трубопровода и ВМП. Аэродинамическая характеристика трубопровода должна размещаться в поле аэродинамической характеристике ВМП с коэффициенте полезного действия не менее 0,5. Для совместной работы используют не более двух последовательно или параллельно соединенных ВМП одного типоразмера.
Рациональные режимы работы вентиляторной установки определяются изменением угла поворота лопаток рабочего колеса в зависимости от протяженности выработки.
Горные выработки проветриваются за счет общешахтной депрессии или вентиляторами местного проветривания по нагнетательной, всасывающей или комбинированной схемам подачи воздуха в забой.
Вентиляторы местного проветривания ВМ-4, ВМ-5, ВМ-6, ВМ-8, ВМ-12 проветривают выработки длиной до 500 м, а при последовательном соединении - и большей протяженности. Протяженные тупиковые выработки проветриваются также высокопроизводительными центробежными вентиляторами ВЦ-7, ВМЦ-8, ВЦ-9.
Проходится орт сечением - 12,5 м 2 , длина выработки - 300 м. Способ проветривания - нагнетательный.
1. Количество воздуха, по условию нахождения наибольшего количества людей, одновременно работающих в забое:
Q = n : q = 6 : 4 = 24 м 3 /мин = 0,4 м 3 /с,
где, q = 6 м3/мин - минимальное количество воздуха, необходимое на каждого подземного рабочего.
2. Расчёт количества воздуха по газовому фактору производится по формуле В.Н. Воронина:
где, t = 60 мин - продолжительность проветривания выработки после взрыва;
f = 0,8 - коэффициент обводнённости;
S = 12,7 - сечение выработки; L=300m - длина выработки;
Кут.тр. = 1,14 - коэффициент утечки воздуха в вентиляционном трубопроводе; V - объём газов, образующихся при взрывании:
V = 100 B = 100 150 = 15000 л
3. Расчёт расхода воздуха по минимальной скорости движения воздуха:
где, Vmin = 0,25 м/с - минимально допустимая скорость движения в выработке.
1. Определяем дебит вентилятора:
2. Депрессия гибкого трубопровода составит:
где Rтр - аэродинамическое сопротивление трубопровода:
где, L = 1000 м - длина трубопровода; dw= 0,6 м - диаметр трубопровода;
= 0,0004 Н • - коэффициент аэродинамического сопротивления трения трубопровода;
3. Депрессия ВМП составит:
Технические характеристики вентилятора ВМ-12:
- 1. Частота вращения - 1470 мин -1
- 2. Подача - 10-32 м 3 /с
- 3. КПД - 0,66
- 4. Мощность двигателя - 110 кВт
По результатам расчетам выбираем вентилятор местного проветривания СВМ-6М. Данный вентилятор устанавливается в откаточном штреке.
Читайте также: