ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ЭЖЕКТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК E21F1/00 

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

Известна вентиляторная установка, работающая на трубопровод, например, шахтную вентиляционную сеть (Ушаков К.З. Бурчаков А.М. Пучков Л.А. Медведев И. И. Аэрология горных предприятий, М. Недра, 1987). К таким вентиляторным установкам относят 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 не трубопровод.

Более близким аналогом к заявленному изобретению является вентиляторная установка, состоящая из вентилятора-эжектора, установленного в горной выработке (Медведев И.И. Проветривание калийных рудников, М. Недра, 1970, с. 124 139), которая позволяет увеличить в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью.

Недостатком известного технического решения является возможность работы эжектора, расположенного в горной выработке большого сечения в режиме "сам на себя", т.е. с замкнутым движением воздушных потоков в районе вентиляторной установки циркулирующих потоков, а также трудность в подборе выработки нужной конфигурации и в нужном месте для достижения максимального эжектирующего эффекта и в расширении рабочей зоны вентиляторной эжектирующей установки.

Цель изобретения расширение рабочей зоны (области промышленного использования) вентиляторной эжектирующей установки.

Поставленная цель достигается путем расположения двух одинаковых вентиляторов эжекторов у входных сечений и обечайку встречно друг другу с возможностью перемещения из вентиляторов вдоль оси (ближе-дальше к обечайке) и перекрытия остальной части сечения горной выработки перемычкой. Размеры поперечного сечения обечайки определяют исходя из оптимального отношения площади поперечного сечения в зоне полного перемещения 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. Для снижения эжектирующего эффекта от максимального значения, вентилятор перемещают вдоль оси отодвигая его от обечайки или вдвигая его в обечайку, как показано на чертеже. Это целесообразно выполнять при необходимости снижения количества воздуха, подаваемого эжектирующей установкой превышающей возможности регулирования производительности лопатками направляющего аппарата вентилятора, т.е. происходит расширение рабочей зоны в сторону уменьшения производительностей. Особенно ценным является то, что даже для вентиляторов без средств регулирования производительности (направляющих аппаратов) возможно получение на единственной характеристики, а рабочей зоны, что расширяет возможности применения вентиляторной эжектирующей установки предлагаемого типа.

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 режиме будет одинаковой. На чертеже 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 работы 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 2 и внутренней поверхностью обечайки 4 проходит поток эжектируемого воздуха 7. Поток 6 и 7 перемещается по длине обечайки и поступают в горную выработку 1. Такая схема позволяет увеличивать в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентилятора. Между стенками выработки 1 и обечайкой 4 установлена перемычка 5, поэтому в данном сечении движение воздуха не происходит. Обечайка 4 подбирается таким образом, чтобы обеспечивался максимальной эжектирующий эффект воздуха. При необходимости снижения эжектирующего эффекта более возможностей регулирования, вентилятор 2(3) перемещают вдоль оси (ближе дальше к обечайке) показано пунктиром на чертеже.

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, а по сечению между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 3 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 (регулирование аналогично прямой работы).

Такая вентиляторная установка может располагаться в любой горной выработке, где возможно размещение обечайки, обеспечивая работу в любой точке расширенной рабочей зоны как в прямом, так и в реверсивном режиме работы. На руднике Первого Березниковского производственного калийного рудоуправления АО "Уралкалий" ведутся опытные работы по испытанию предлагаемой вентиляторной установки.

Использование: в горной промышленности при проветривании подземных выработок. Сущность изобретения: вентиляторная установка включает размещенный в эжекторном канале горной выработки вентилятор. Установка снабжена установленной вдоль продольной оси горной выработки обечайкой, размещенной между стенками обечайки и стенками горной выработки перемычкой и дополнительным вентилятором. Основной вентилятор установлен на противоположном конце обечайки. Оба вентилятора установлены с зазором по отношению к стенкам обечайки выходными каналами навстречу друг другу с возможностью перемещения вдоль продольной оси обечайки. 1 ил.

Вентиляторная эжекторная установка, включающая вентилятор, размещенный в эжекторном канале горной выработки, отличающаяся тем, что она снабжена установленной вдоль продольной оси горной выработки обечайкой, размещенной между стенками обечайки и стенками горной выработки перемычкой и дополнительным вентилятором, при этом основной вентилятор установлен на противоположном конце обечайки, оба вентилятора установлены с зазором по отношению к стенкам обечайки выходными каналами навстречу друг другу с возможностью перемещения вдоль продольной оси обечайки.