Устройство для вентиляции карьеров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ КАРЬЕРОВ, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности вентиляции за счет регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха к винту, оно снабжено экраном, выполненным из шарнирно соединенных щитов, размещенных вокруг платформы с образованием проема регулируемой ширины.

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

<(ч> . О <>

4rsti E 21 Г 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБР (21) 3679808/22-03 (22) 30 ° 12.83 (46) 15,06.85. Бюл. 0 22 (72) С.С. Филатов, А.A. Киенко и С.М. Росляков (71) Институт горного дела (53) 622.458 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11- 815315, кл. E 21 F 1/00, 1978.

2 ° "Горный журнал", 1981, М- 5, с. 59-60 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

КАРЬЕРОВ, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения эффективности вентиляции за счет регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха к винту, оно снабжено экраном, выполненным из шарнирно соединенных щитов, размещенных вокруг платформы с образованием проема регулируемой ширины.

1 116! 7

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию застойных зон карьеров на открытых горных работах, и может быть использовано при проветривании различных промьипленных и строительных площадок.

Известно устройство для вентиляции карьеров, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установ- !О ленным на передвижной платформе Ц .

Недостатком известной установки является то, что она не дает воэможности изменения зоны подтекания загрязненного воздуха, в результате 15 чего снижается эффективность проветривания. Кроме того, равномерное подтекание воздуха к Винту со всех сторон обусловливает размещение устрдйства на дне карьера, и в момент взры-20 ва необходимо удаление установки, что в свою очередь также снижает эффективность проветривания. Работа высокооборотного вертолетного винта представляет опасность для работаю- 25 щих, поэтому вокруг установки создается зона безопасности радиусом

50 м, что затрудняет работу в условиях карьера.

Известно также устройство для yg проветривания карьеров, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе P2) .

Устройство имеет низкую эффективность проветривания карьеров вследствие невозможности регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха. При работе винт создает вертикально направленную струю возду- О ха. У вентилятора работа винта превращается в кинетическую энергию отI брасываемой струи воздуха. Соответственно под винтом формируется зона всасывания, к которой равномерно со всех сторон подтекает воздух. ОтсюДа следует, что наиболее рациональным является расположение устройства в наиболее загазованной зоне, т.е, на дне карьера. Но установить устройство на дне карьера затруднительно из-за интенсивности горных работ, частых массовых взрывов.

Поэтому устройство размещают на свободных площадках на несколько уступов выше дна карьера, что приводит к снижению эффективности провет-. ривания особо застойных зон карьера.

12 2

Помимо загрязненного воздуха это устройство захватывает с верхних горизонтов чистый воздух, что приводит к замедлению процесса проветривания и увеличению энергетических затрат, что также снижает эффективность проветривания, Кроме того, регулирование восходящей струи воздуха путем наклона винта усложняет устройство и создает дополнительную опасность его эксплуатации вследствие близости земной .поверхности к наклонному винту.

Цель изобретения — повышение эффективности вентиляции за счет регулирования эоны подтекания загрязненного воздуха к винту.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе, снабжено экраном, выполненным иэ шар. нирно соединенных щитов, размещенных вокруг платформы с образованием проема регулируемой ширины, На фиг. 1 изображено устройство для проветривания карьеров, вип сбоку экрана с проемом; на фиг. 2 то же вид сверху (стрелками показано направление подсасываемого воздуха); на фиг. 3 - спектр скоростей эоны подтекания, создаваемый экранируемим винтом (в горизонтальной плоскости). . Устройство для проветривания харьеров состоит из вентилятора 1 с . вертолетным винтом 2, установленным на передвижной платформе 3, которая расположена внутри экрана 4. Экран 4сборный, состоит иэ металлических щитов 5, выполненных со сквозными отверстиями 6. Щиты 5 шарнирно навешиваются на опоры 7, выполненные например, из металлических труб и соединенные растяжками 8 для предотвращения их смещения друг .относительно друга с передвижной платформой 3. Крайние щиты 5 установлены с воэможностью перемещения.

Часть работы устройства затрачивается на преодоление сопротивления экрана 4, поэтому объем отбрасываемой струи уменьшается. Для снижения отрицательного влияния экрана 4

его щиты 5 снабжены задвижками 9, при этом площадь регулируется при монтаже устройства.

1161712

R k + Stgd(M

ЗФЗ ю> з

Высота экрана 4 (Н) определяется условиями кодтекания воздуха к винту 2, необходимостью уменьшения подтекания воздуха через экран 4 с одной стороны, а с другой стороны потребностью обеспечения нормальных условий для работы винта 2, устранения неравномерности скоростного профиля воздушного потока через винт 2 и значительной турбулентной циркуляции воздуха под винтом 2, вызванной экранированием.

Высота экрана определяется где k - высота подвески винта от поверхности земли, м;

d.-,óãîë наклона граничной линии тока к горизонтальной поверхности, S - зазор между концом лопасти и экраном, м.

Величина зазора S между экраном и концом лопасти практически не сказывается на потребляемой вентилятором 1 мощности. Но коэффициент влияния зазора на давление вентилятора 1 одновременно является коэффициентом влияния зазора на КПД вентилятора 1 в целом где - КПД при данном зазоре, м; — КПД при нулевом зазоре, м.

Учйтывая сложность изготовления и эксплуатации экрана 4 с нулевым э-аэором (Ч =0,85), зазор принимается равным 0,5 м; ) = 0,72. Например, для вентилятора УИП-14 высота экрана составляет 3,7 м.

После монтажа устройства включают вентилятор 1 и осуществляют проветривание карьера.

Проветривание карьера с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Вентилятор 1 УИП-14 высотдй подвески винта .2, равной 3,5 м, размещают на борту карьера на 2-3 уступа выше дна карьера. На расстоянии

0 5 м по периметру вентилятора 1 устанавливают опоры 7, на которые

10 шарнирно. навешивают щиты 5. Неэкранируемый участок направлен в сторону зоны загазованности, причем крайние щиты 5 экрана 4 установлены с воэмокностью перемещения в пределах о ц 45 . Поворотами щитов 5 определяют . направление подтекания загрязненного воздуха, его скорость и радиус подтекания.

В связи с тем, что винтом 2 индуцируется строго определенное коли» чество воздуха, возрастает скорость подтекания загрязненного воздуха через неэкранированный участок.

Кроме того, экраном 4 ликвидируется ф5 подсос чистого воздуха с бортов карьера, что такще увеличивает скорость проветривания карьеров.

В результате происходит интенсивное движение загрязненного воздуха их зоны проветривания и струя направляется .вверх в атмосферу.

Работа устройства продолжается до момента, когда концентрация загрязнения в проветриваемой зоне достигает предельно допустимой величины.

Использование предлагаемого устройства для проветривания карьеров путем регулирования зоны подтеквния загрязненного воздуха позволяет повысить эффективность проветривания в 2-2,5 раза, а также безопасность труда. Годовой экономический эффект за счет ликвидации простоев карьера составляет 64 тыс. руб.

1161 71?

Фиг 2

ВНИИПИ Заказ 3950/39 Тираж 44б Нодписыое

"Рилиал ППП "Патеыт", г. Укгород, ул.Проеытыан,4