Вентиляционная установка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскмк

Социалистических

Раслублик ii>861643 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 040230 (21) 2877486/22-03 (51)М. Кл.з

E 21 F 1/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Государствемиый комитет

СССР

ll0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень ¹ ЗЗ

Дата опубликования описания 07.0981 (53) УДК622. 46 (088. 8) II

Ю В. Суслнн

j (,7

В се союз ный научно-исследовательский институт гбрной механики им. М. М. Федорова (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к средст-вам вентиляции, применяющимся для проветривания свободными струями и, в частности к установкам для проветривания открытых горных выработок (карьеров) .

Известны средства проветривания к арье ров, основанные на применении шахтных и специальных струйных вентиляторов, а также авиационной техники.

Одно из основных требований, предьявляемых к установке для проветривания карьеров это то, что она должна быть мобильной (1). Поэтому большинство установок выполнены передвижными и снабжены устройствамн для изменения направления струи в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Однако конструктивные особенности существующей техники не позволяют осуществлять поворот струи в вертикальной плоскости в широких пределах.

Как правило, отклонение струи от гориэонтальной плоскости не превышает

30 . Поэтому установки делятся на о две характерные группы. Одни создают вертикальные струи, другие слабонаклонные и горизонтальные. Это первый существенный недостаток известных установок.

Второй существенный недостаток известных установок вытекает из противоречивости следуюшлх требований.

Карьерные вентиляторы должны обеспечивать подачу вентиляционной струи на необходимые расстояния с максимально возможным расходом воздуха в струе. Практически это означает, что нужно создавать более мощные установки, чем существующие сейчас. С другой стороны, они должны обеспечивать удобство, простоту управления и эксплуатации. Но чем мощнее привод вентилятора, тем сложнее его эксплу15 атировать. Поэтому дальнейшее увеличение мощности привода крайне нецелесообразно.

Наиболее близким техническим решением является вентиляторная установ20 ка, где два вентиляторных агрегата, работающие параллельно, объединяются поворотным тройником, который обеспечивает воэможности создавать единую струю и изменять угол наклона струи в широких пределах. Установка способна создавать струи вертикальные, горизонтальные и с любым практически необходимым углом наклона (2) .

Однако площадь выходного сечения

ЗО тройника должна быть не более суьмлр861643 ной площади проточной части двух вентиляторов. Точнее, они должны быть равны (6). С другой стороны, известно, что наиболее экономичными являются струи,c возможно большим начальным диаметром. Этот результат для осесимметричных струй получен экспериментально (7), а также непосредственно следует из совместного рассмотрения выражений, определяющих импульс 3, и энергию Е в выходном сечении. и

О 0 где F u V — площадь выходного сео О чения сопла и скорость потока в этом сечении, p — плотность воздуха.

В результате получаем зависимость из которой следует, что для получения заданной величины Э, обеспечиваю-25 щей требуемую дальнобойность, экономичнее увеличивать величину F<, т. е. площадь .выходного сечения сопла или начальную площадь сечения свободного потока. 30

Целью технического решения я вляется повышение эффективности проветривания за счет обеспечения возможности изменения угла наклона свободной струи воздуха в широких пределах. З5

Это достигается тем, что трубопровод выполнен в виде замкнутого контура с прерывестой щелью, суммарная длина которой составляет 70-80% от периметра контура.

На фиг. 1 изображена вентиляционная установка, вид со стороны выхода потока; на фиг. 2 - контур повернут на 90

Вентиляционная установка состоит из двух вентиляторных агрегатов 1, 45 объединенных контуром 2 трубопровода со щелью 3, механизма поворота 4 контура трубопровода 2 с приводом 5.

Вентиляторные агрегаты могут располагаться внутри или вне контура. 50

При работе вентиляторных агрегатов на трубопровод со щелью, образующей контур, создается контурная турбулентная струя. В результате подсоса воздуха во внутреннюю область получается суммарный свободный поток, площадь поперечного сечения которого равна площади оконтуриваемой щелью, включая ширину щели. Изменение угла наклона суммарного потока воздуха осуществляется поворотом контура трубопрово-,Ф дов с помощью механизма поворота.

Практические пределы изменения угла наклона струи определяются конкретным конструктивным исполнением. При вынесенных за пределы контура вентиляторных агрегатах поворот можно осуществить на 360о.

Таким образом, решение технической задачи соединения двух вентиляторных агрегатов в одну установку с помощью поворотного контура обеспечивает возможность изменять угол наклона струи в неограниченных пределах. Применение контура щелевых трубопроводов в качестве устройства для изменения наклона струи позволяет увеличить площадь начального сечения струи, за счет чего повыаается ее экономичность. Выбирая соответствующие размеры контура, можно увеличивать начальную производительность и дальнобойность при постоянных аэродинамических режимах вентиляторных агрегатов.

Применение контура позволяет изменять аэродинамические параметры свободной струи в широких пределах.

Предлагаемую вентиляционную установку рекомендуется применять для проветривания карьеров горнодобывающей промышленности. Изготовление установок можно осуществить силами рудоремонтных заводов, применив шахтные вентиляторы, изготавливаемые серийно.

Применение контура щелевого трубопровода для изменения угла наклона струи в установке с одним вентиляторным. агрегатом приводит к аналогичным техническим и положительнык эффектам.

Формула изобретения

Вентиляционная установка, включающая вентиляторные агрегаты, соединенные между собой трубопроводом, и механизм поворота, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности проветривания за счет обеспечения возможности изменения угла наклона свободной струи воздуха в широких пределах, трубопровод выполнен в виде замкнутого контура с прерывистой щелью, суммарная длина которой составляет 70-80% от периметра контура.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Ушаков К. Э., Михайлов B. А.

Аэрология карьеров. М., "Недра", 1975, с. 248.

2. Авторское свидетельство СССР

В 470639, кл. Е 21 F 1/08, 1971.

861643 фю f

3 ак аз 6488/19

Тирак 463 Подпис кое

BHHHIIH Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уегород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Иванова

Редактор Л. Гольдина ТехредЖ. 1 астелевичКорректор Г, Назарова