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. Недостатком известной вентиляторной установки является 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 трубопровод с малым аэродинамическим сопротивлением.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вентиляторная установка, состоящая из вентилятора-эжектора, установленного в горной выработке, которая позволяет увеличить в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентилятора [2]. Недостатком известного устройства является то, что осевой вентилятор при включении в резервном режиме (со сменой направления вращения рабочего колеса) развивает меньшую производительность, чем при работе в прямом режиме. При этом соответственно снижается эффект эжекции воздуха в выработке, что нежелательно, так как согласно Единых правил безопасности (например ЕПБ при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом) вентилятор должен развивать не менее 60% от производительности в прямом режиме. Кроме того, возможна работа 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, что может вызвать подачу воздуха к потребителю при реверсии в объеме менее 60% от производительности в прямом режиме.

Целью изобретения является обеспечение реверсивного режима работы вентиляторной эжектирующей установки при равной производительности в прямом и реверсивном режимах работы.

Достигается это путем расположения двух одинаковых вентиляторов эжекторов в обечайке встречно друг другу и перекрытия остальной части сечения горной выработки перемычкой. 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, чем предотвращается движение воздушных потоков внутри обечайки навстречу основному потоку. Перемычка между обечайкой и стенками горной выработки предотвратит движение воздушных потоков в этом сечении.

В работе находится один из вентиляторов-эжекторов и независимо от величины сечения горной выработки, в которой расположена вентиляторная установка, она будет иметь постоянный расход воздуха. В реверсивном режиме включается второй вентилятор-эжектор, расположенный с другой стороны обечайки встречно первому. Производительность вентиляторной установки как в прямом, так и в реверсивном режимах будет одинаковой.

На фиг. 1 представлена вентиляторная установка, где 1 - горная выработка; 2, 3 - вентиляторы-эжекторы; 4 - обечайка; 5 - перемычка; 6 - поток воздуха, при прямой работе вентиляторной установки; 7 - эжектируемый поток при этом режиме установки; 8 - поток воздуха при реверсивной работе вентиляторной установки; 9 - эжектируемый поток при реверсивном режиме работы установки.

Вентиляторная установка работает следующим образом. При включении вентилятора-эжектора 2 через него проходит поток воздуха 6, а по сечению между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 2 и внутренней поверхностью обечайки 4 проходит поток эжектируемого воздуха 7. Потоки 6 и 7 перемешиваются по длине обечайки и поступают в горную выработку 1. Такая схема позволяет увеличить в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью. Между стенками выработки 1 и обечайкой 4 установлена перемычка 5, поэтому в данном сечении движения воздуха не происходит. Обечайка 4 подбирается таким образом, чтобы обеспечивался максимальный эжектирующий эффект воздуха.

С другой стороны обечайки зеркально вентилятору-эжектору 2 устанавливают вентилятор-эжектор 3, который включается в работу в реверсивном режиме, а вентилятор-эжектор 2 в этом случае останавливается. В реверсивном режиме все происходит как при работе вентилятора-эжектора 2, только в обратную сторону, а именно через вентилятор-эжектор 3 проходит поток воздуха 8, а по сечению между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 2 и внутренней поверхностью обечайки 4 проходит поток эжектируемого воздуха 9. Потоки 8 и 9 перемешиваются по длине обечайки и поступают в горную выработку 1, обеспечивая обратное движение воздуха по системе горных выработок, т. е. реверсию воздушной струи.

Такая вентиляторная установка может располагаться в любой горной выработке, где возможно размещение обечайки, обеспечивая увеличенный в несколько раз расход воздуха как в прямом, так и в реверсивном режиме работы, по сравнению с паспортной производительностью вентилятора, при этом производительность в обоих режимах будет одинаковая. На руднике Первого Березниковского производственного калийного рудоуправления ПО "Уралкалий" ведутся опытные работы по испытанию предлагаемой вентиляторной установки.

Использование: изобретение относится к вентиляторостроению и предназначео для обеспечения проветривания систем горных выработок и систем вентиляционных промышленных сооружений. Сущность изобретения: вентиляторная эжектирующая установка содержит основной и дополнительный вентиляторы, размещаемые в эжектирующем канале. Эжектирующий канал выполнен в виде обечайки. Вентиляторы в нем расположены на противоположных концах встречно друг другу. Между стенками горной выработки и обечайки устанавливают перемычку. В работе находится один из вентиляторов. В реверсивном режиме включается второй вентилятор. 1 ил.

ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ЭЖЕКТИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА, включающая вентилятор, размещенный в горной выработке в эжектирующем канале, отличающаяся тем, что вентиляторная эжектирующая установка снабжена дополнительным вентилятором и перемычкой, а эжектирующий канал выполнен в виде обечайки, при этом вентиляторы располагают на противоположных концах обечайки встречно друг к другу, а перемычку устанавливают между стенками горной выработки и обечайки.