Переключатель потока воздуха

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4952174/03 (22) 0306.91 (46) 15.1293 Бюп. Йа 45-46

P1) Кузбасский политехнический институт (72) Фрейдпих И C„ Гимельшейн ЛЯ. (73) Фрейдпих Илья Самуилович (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПОТОКА ВОЗДУХА (57) Использование: переключение рабочего и резервного вентиляторов и реверсирование воздушного потока в шахтных установках главного прбветривания Сущность изобретения: перекщочатель потока воздуха имеет отверстия, служащие для присоединения к нему вентилятороа Отверстия расположены с обеспечением возможности присоединения вентипяторов посредством прямолинейных воздуховодов, а воздухораспределитель снабжен клапаном. Последний установлен на воздухораспределителе с возможностью перекрытия ((° ) 3Ш (((l 2((0482 ) С1 (51) 5 K 31 F 1 08 патрубка резервного вентилятора при: го запуске и обеспечения статического уравновешивания воздухораспредетмтеля В исходном положении отвод воздухораспределителя плотно соединен с отверстием, сообщенным с нагнетательным патрубком рабочего вентилятора Осуществляется нагнетание воздуха вентилятором в вентиляционный каная

Поворотом воздухораспределителя отвод соединяется с отверстием, сообщенным с всасывающим патрубком рабочего вентилятора, — осуществляется реверсирование струи данного вентилятора При переходе на резервный вентилятор последний сначала запускают при перекрытом с помощью клапана патрубке, а затем поворачивают воздухораспределитель до соединения его отвода с отверстием, сообщенным с патрубком резервного вентилятора 1 зп. ф-лы,5 ия

2004821

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к вентиляторным установкам главного проветривания, и может быть использовано для проветривания шахт и рудников.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при работе переключателя. потока воздуха в вентиляторных установках.

Для этого в переключателе потока воздуха, включающем плоский корпус с отверстиями и патрубками для присоединения рабочего и резервного вентиляторов, расположенными по окружности, эластичные накладки, закрепленные по периметру отверстий, воздухораспределитель с одним отводом, установленный горизонтально, снабженный запорным элементом переменного радиуса кривизны, закрепленным на кромках входного отверстия отвода, кон сольный вал, обод, закрепленные на воздухораспределителе, опорные узлы и привод вращения воздухораспределителя, отверстия корпуса расположены на межцентренных расстояниях, соответственно равных расстоянию между цен рами всасывающего и нагнетательного патрубков каждого вентилятора и между центрами одноименных патрубков рабочего и резервного вентиляторов, а воздухораспределитель снабжен клапаном, выполненным в форме прямого круглого цилиндра с раструбом, расположенным со стороны эластичной накладки. выполненным со сплошным основанием с диаметром, равным наружному диаметру эластичной накладки, расположенным своей продольной осью на окружности, проходящей через центры отверстий корпуса, диаметрально центру входного отверстия воздухораспределителя, и установленным на воздухораспределителе с минимальным зазором свободного перемещения между основанием и плоскостью касательной эластичных накладок, при атом клапан выполнен по массе с обеспечением уравновешения момента силы тяжести воздухораспределителя относительно оси его вращения, кроме этого часть клапана со стороны, противоположной перекрываемому отверстию корпуса.. выполнена усеченной, при этом часть цилиндра с меньшей высотой расположена к оси вращения воздухораспределителя.

На фиг. 1 изображен переключатель потока и присоединенные к нему рабочий и резервный центробежные вентиляторы двустороннего всасывания, план; на фиг.2- вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2; на фигМ вЂ” разрез 8-8 иа фиг,2; на фиг.5 — схема положений воздухораспреде10

20

40

50 лителя и клапана при функционировании переключателя.

Переключатель потока воздуха включает корпус t в виде плоской стенки с.отвер5 стиями для присоединения вентиляторов— всасывающими 2 и нагнетательными 3 рабочего вентилятора и соответственно 4 и 5 резервного вентилятора, расположенными на стенке по окружности на межцентренных расстояниях; вертикальном между отверстиями 2 и 3, 4 и 5, равном межцентренному рас0тоянию всасывающего 6 и нагнетательного 7 патрубков согласно их расположению на корпусе вентилятора, горизонтальном между отверстиями 2 и 4, 3 и 5, равном межцентренному расстоянию между всасывающими 6 и нагнетательными

7 патрубками рабочего 8 и резервного 9 вентиляторов, при этом всасывающие и нагнетательные патрубки вентиляторов присоединены к отверстиям стенки . посредством прямолинейных воздуховодов — всасывающих 10, нагнетательных 11 и патрубков 12, закрепленных на стенке переключателя, воздухораспределитель 13, расположенный горизонтально, с отводом

14, запорный элемент 15, выполненный по кривой переменного радиуса кривизны, снабженный кольцевой накладкой, прикрепленной к кромке входного отверстия 16 воздухораспределителя, консольный вал 17, закрепленный на воздухораспределителе, с опорой вращения, установленной на стенке . корпуса переключателя, обод 18, закрепленный на воздухораспределителе, с опорой вращения в виде роликов 19, установленных на фундаменте. Отверстия стенки корпуса по периметру снабжены эластичными накладками 20. Выходная часть воздухораспределителя уплотнена накладкой 21, закрепленной в проеме переходного патрубка 22 вентиляционного канала. Воздухораспределитель снабжен приводным устройством 23 вращения, непосредственно соединенным с цевочной поверхностью обода воздухораспределителя (возможно соединение приводного устройст-ва с ободом посредством двухконцевого каната), Корпус переключателя открыт в атмосферу.

Воздухораспределитель снабжен клапаном 24, выполненным в форме прямого круглого цилиндра с раструбом 25, расположенным со стороны эластичной накладки корпуса переключателя, выполненным

5 со сплошным основанием с диаметром, равным наружному диаметру эластичной накладки, расположенным так, что продольная ось 26 клапана пересекает окружность 27, проходящую через центры отверстий стенки, в точке пересечения ох2004821 ружности с диаметральной линией 28, проходящей через центр входного отверстия воздухораспределителя, и установленным на воздухораспределителе с минимальным зазором свободного перемещения между основанием клапана и плоскостью 29, являющейся касательной эластичных накладок, при этом клапан выполнен по массе (путем заполнения полости металлом и бетоном) с обеспечением уравновешивания момента силы тяжести воздухораспределителя относительно оси вращения 30, который имеет место за счет масс, отвода и запорного элемента, смещенных от оси вращения. Кроме того, часть клапана со стороны, противоположной перекрываемому отверстию корпуса, при необходимости снижения махового момента воздухораспределителя выполнена усеченной, при этом часть цилиндра 31 с большей высотой расположена со стороны, противоположной оси вращения воздухо.распределителя, а часть цилиндра меньшей высоты — соответственно к оси вращения, за счет чего центр тяжести клапана смещается с его продольной оси и отодвигается дальше оТ оси вращения воздухораспределителя, а масса. клапана, необходимая для статического уравновешивания воздухораспределителя, уменьшается пропорционально увеличению расстояния от центра тяжести клапана до оси вращения воздухораспределителя. Клапан жестко закреплен на воздухораспределителе посредством кронштейнов 32-34.

Переключатель потока работает следующим образом.

В исходном положении воэдухораспре делитель плотно соединен своим отводом 14 с отверстием 3, к которому присоединен нагнетэтельный патрубок рабочего вентилятора 8. При этом плотность соединения обеспечивается поджатием эластичной накладки 20 благодаря переменному радиусу кривизны запорного элемента 15. Воздух движется по пути: атмосфера -отверстие 2всасывающий воздуховод 10- вентилятор 8нагнетательный воздуховод 11 — отверстие 3 — воздухорасп редел итель 13 — вентиляционный канал шахты. Если воэдухораспределитель повернуть до соединения отвода 14 с отверстием 2, то происходит реверсирование струи данным вентилятором. Воздух проходит путь: вентиляционный канал — воздухораспределитель 13 — отверстие 2 всасывающий воздуховод 10 — вентилятор 8— нагнетательный воздуховод 11 — отверстие 3 — атмосфера. Дальнейшим вращением воздухорэспределителя можно обеспечить аналогичные соединения отвода 14 с отверстиями

4 и 5, к которым подключен резервный вентилятор 9.

Кроме того, в исходном положении клапан 24 основанием раструба перекрывает

5 отверстие 4, к которому присоединен всасывающий воздуховод 10 резервного вентиляторэ 9, и всасывающий патрубок 6 данного вентилятора. При отказе рабочего вентилятора 8 или его остановке для производства

10 профилактического ремонта резервный вентилятор 9 включают в работу при положении отвода 14 соответствующем исходному, т.е. с перекрытым всасывающим пФ руоком, благодаря чему облегчается за15 пуск резервного вентилятора, После запуска резервного вентил .торэ 9 воздухораспределитель поворачивают до соединения отвода.14 с отверстием 5, к которому подключен нагнетательный патру20 бок. резервного вентилятора 9. В аналогичном порядке производят переключение на резервный вентилятор 9 в процессе реверсирования струи (в этом случае резервный вентилятор запускают с пере25 крытым нагнетательным патрубком). Если после остановки рабочего вентилятора 8 его снова надо включить в работу при положении воздухорэспределителя 1, соответству-. ющем исходному без перехода на

30 резервный вентилятор 9, к отверстию 2, с которым соединен всасывающий воздуховод рабочего вентилятора 8, поворачивают клапан 24 и перекрывают им всасывающий патрубок вентилятора 8. После запуска вен35 тилятора 8 воэдухораспределитель снова поворачивают до соединения отвода 14 с отверстием 3, к которому подключен нагнетательный воэдуховод вентилятора 8, т.е, в исходное положение. В аналогичном поряд40 ке происходит повторный запуск рабочего вентилятора 8 в процессе реверсироэания струи данным вентилятором, В аналогичном порядке можно запустить вентиляторы 8 и

9, если рабочим станет вентилятор 9, а ре45 зервным — вентилятор 8.

Таким образом, благодаря расположению отверстий на стенке корпуса переключателя на межцентренных интервалах, обеспечивающих прямолинейность всэсыРО вающих и нагнетательных воздуховодов, соединяющих соответствующие патрубки рабочего и резервного вентиляторов с отверстиями, уменьшается аэродинамическое сопротивление переключателя и обслужива55 емой им вентиляторной установки, снижается расход энергии, Благодаря установке нэ воздухораспределителе клапана обеспечивается запуск вентилятора при перекрытом патрубке, что также приводит к уменьшению мощности и расходу энергии вентиля2004821 статического уравновешивания, при уменьшении массы клапана за счет увеличения расстояния от центра его тяжести до оси вращения воэдухораспределителя (при ра5 диусе клапана, составляющем в вентиляторных установках главного проветривания

1,7+3 м, дополнительное удаление центра тяжести за счет усечения соизмеримо с радиусом окружности вращения отвода воэду10 хораспределителя, составляющим 4+ 6.5 м), что обеспечивает ощутимое снижение общей массы воздухораспределителя и расхода энергии на его вращение.

15 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1314113, кл. Е 21 F 1/08. 1987, 20

1. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПОТОКА ВОЗДУ-

ХА, включающий плоский корпус с отверстиями и патрубками для присоединения рабочего и резервного вентиляторов, рас-. положенными по окружности, эластичные накладки, закрепленные по периметру отверстий, воздухораспределитель с одним отводом, установленный горизонтально и имеющий запорный элемент переменного радиуса кривизны, закрепленный на кром- 30 ках входного отверстия отвода, консольный вал и обод, закрепленные на воздухораспределителе, опорные узлы и привод вращения воздухораспределителя, отличающийся тем, что, с целью снижения 35 энергозатрат при работе переключателя потока воздуха в вентиляторных установках, отверстия плоского корпуса расположены на межцентровых расстояниях, соответственно равных расстоянию между 40 цен рами всасывающего и нагнетательного патрубков каждого вентилятора и между: центрами одноименных патрубков рабоче- торной установкой, Выполнение клапана в виде массивного объемного тела, в данном случае в форме цилиндра, и расположение клапана относительно оси вращения воэдухораспределителя противоположно отводу обеспечивает статическое уравновешивание воздухораспределителя, позволяет снизить мощность и расход энергии приводом воздухораспределителя, К этому же эффекту приводит наличие зазора свободного перемещения клапана относительно эластичной накладки, исключающее трение.

Благодаря выполнению клапана в форме усеченного цилиндра с наружным расположением большей части цилиндра обеспечивается сохранение требуемого момента

Формула изобретения

ro и резервного вентиляторов, а воэдухораспределитель снабжен клапаном в виде прямого круглого цилиндра с раструбом, расположенным со стороны эластичной накладки, выполненным со сплошным основанием диаметром, равным наружному диаметру эластичнои накладки, расположенным своей продольной осью на окружности, проходящей через центры отверстий корпуса диаметрально центру входного отверстия воздухораспределителя, и установленным на воздухораспределителе С минимальным зазором свободного перемещения между основанием и плоскостью, касательной эластичным накладкам, при этом клапан установлен с возможностью уравновешивания момента силы тяжести воздухораспределителя относительно оси его вращения.

2. Переключатель по п.1, отличающий-, ся тем, что часть клапана со стороны, противолежащей перекрываемому отверстию корпуса, вы пол не на усечен ной, и ри этом часть цилиндра с меньшей высотой расположена к оси вращения воздухораспределителя.

Фиг.1

2004821

2004821

2004821

Составитель И.Фрейдлих

Техред М;Моргентал Корректор Л фи" ь

Редактор Т.Горячева

Заказ 3391

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушскав наб., 4/5

Производи венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101