ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ЭЖЕКТИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК E21F1/08 

Изобретение относится к вентиляторостроению и предназначено для обеспечения проветривания систем горных выработок и систем вентиляционных промышленных сооружений.

Известна вентиляторная установка, работающая на трубопровод, например шахтную вентиляционную сеть [1]. К таким вентиляторным установкам относятся вентиляторы, работающие через перемычку.

Недостаток известной вентиляторной установки - неполное использование мощности приводного двигателя с целью существенного (в 2-3 раза) увеличения расхода воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентиляторной установки при работе последней на трубопроводах с малым аэродинамическим сопротивлением.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является вентиляторная установка, состоящая из вентилятора-эжектора, установленного в горной выработке [2], которая позволяет увеличивать в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентилятора.

Недостаток известного технического решения - возможность работы вентилятора-эжектора, расположенного в горной выработке большого сечения, в режиме "сам на себя", т.е. с замкнутым движением воздушных потоков в районе вентиляторной установки - циркуляцией потоков.

Цель изобретения - предотвращение циркуляционных потоков воздуха в горной выработке (так как вентилятор располагается в обечайке, геометрические размеры которой не позволяют двигаться потокам воздуха навстречу потоку, выходящему из вентилятора).

Поставленная цель достигается путем расположения вентилятора-эжектора в обечайке и перекрытия остальной части сечения горной выработки перегородкой. Размеры поперечного сечения обечайки определяют исходя из оптимального отношения площади поперечного сечения в зоне полного перемешивания первичного потока (проходящего через вентилятор) и вторичного, эжектируемого по сечению между вентилятором и обечайкой. За счет этого обеспечивается постоянный расход воздуха с максимальным коэффициентом эжекции (по отношению к паспортной производительности вентилятора).

Раскрытие струи первичного потока (до зоны полного перемешивания первичного и вторичного потоков) должно происходить в обечайке. Этим предотвращается возможность движения воздушных потоков внутри обечайки навстречу основному потоку, а длина обечайки не должна быть меньше длины, на которой первичный поток раскроется на величину сечения, равную сечению обечайки. Перегородка между обечайкой и стенками горной выработки предотвратит движение воздушных потоков в этом сечении. Таким образом, независимо от величины сечения горной выработки, в которой расположена вентиляторная установка, она будет иметь постоянный расход воздуха и исключается возможность ее работы "самой на себя".

На чертеже представлена вентиляторная установка.

Схема вентиляторной установки содержит вентилятор-эжектор 1, горную выработку 2, обечайку 3, перемычку 4, поток воздуха 5, проходящий через вентилятор-эжектор, эжектируемый поток воздуха 6, смешанный поток шахтного воздуха 7, раскрытие струи потока воздуха, проходящего через вентилятор 8.

Вентиляторная установка работает следующим образом.

При включении через вентилятор-эжектор 1 проходит поток воздуха 5, а по сечению, заключенному между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 1 и внутренней поверхностью обечайки 3, проходит поток эжектируемого воздуха 6. Потоки 5 и 6, перемещаясь по длине обечайки, смешиваются, и в горную выработку 2 из обечайки выходит смешанный поток воздуха.

Длина обечайки 3 от выходного сечения вентилятора 1 с учетом раскрытия потока воздуха 8, выходящего из вентилятора, не должна быть меньше длины, на которой поток 5 раскроется на величину сечения обечайки. Между стенками горной выработки 2 и обечайкой 3 установлена перемычка 4, поэтому в данном сечении движения потоков воздуха не происходит. Обечайка 3 подбирается таким образом, чтобы обеспечивался максимальный эжектирующий эффект воздуха, а также исключалось влияние горной выработки на аэродинамические характеристики вентиляторной установки. В отличие от стенок горных выработок, имеющих шероховатость и во многом зависящих от пород, слагающих горный массив, а также технологии проходки горных выработок, стенки обечайки могут быть подобраны гладкими, а это - значительная экономия энергии.

Такая установка может быть расположена в любой горной выработке, где возможно размещение обечайки и независимо от величины сечения выработки будет сохраняться одинаковый расход воздуха, проходящий через нее, что немаловажно с точки зрения определения планируемого расхода воздуха в выработке после размещения вентиляторной установки.

По сравнению с известными прототипами вентиляторных установок предлагаемая установка позволяет достичь постоянного максимального расхода воздуха (в несколько раз превосходящего паспортную производительность вентилятора), располагать вентиляторную установку в горных выработках любого сечения и с любой шероховатостью стенок, полностью исключить возможность работы вентилятора-эжектора в режиме "сам на себя" - с повторным пропусканием воздуха через вентиляторную установку.

Использование: для проветривания систем горных выработок и систем вентиляционных промышленных сооружений. Сущность изобретения: вентилятор-эжектор расположен в обечайке, остальная часть сечения горной выработки перекрыта перегородкой. Размеры поперечного сечения обечайки определяют исходя из оптимального отношения площади поперечного сечения в зоне полного перемешивания первичного потока и вторичного, эжектируемого по сечению между вентилятором и обечайкой. За счет этого обеспечивается постоянный расход воздуха с максимальным коэффициентом эжекции. 1 ил.

ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ЭЖЕКТИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА, включающая вентилятор, расположенный в горной выработке, отличающаяся тем, что она снабжена обечайкой и перемычкой, при этом вентилятор размещают в обечайке, а перемычку устанавливают между обечайкой и стенками горной выработки.