Устройство для вентиляции карьеров Советский патент 1985 года по МПК E21F1/08 

(Л

с

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ КАРЬЕРОВ, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности вентиляции за счет регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха к винту, оно снабжено экраном, выполненным из шарнирно соединенных щитов, размещенных вокруг платформы с образованием проема регулируемой ширины.

у

ND

/ 1 Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию застойных зон карьеров на открытых горных работах, и может быть исполь зовано при проветривании различных промьшшенных и строительных площадок. Известно устройство для вентиляции карьеров, включакнцее вентилятор с вертолетньш винтом, уставовленным на передвижной платформе lj Недостатком известной установ си является то, что она не дает возмож ности изменения зоны подтекания эагрязненногр воздуха, в результате чего снижается эффективность провет ривания. Кроме того, равномерное по текание воздуха к винту со всех сто рон обусловливает размещение устррй ства на дне карьера, и в момент взр ва необходимо удаление установки, что в свою очередь так;ке снижает эффективность проветривания. Работа высокооборотного вертолетного винта представляет опасность для работающих, поэтому вокруг установки создается зона безопасности радиусом 50 м, что затрудняет работу в условиях карьера. Известно также устройство для проветривания карьеров, включающее вентилятор с вертолетным винтом, ус тановленный на передвижной платформе 2. Устройство имеет низкую эффектив ность проветривания карьеров вследствие невозможности регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха. При работе винт создает вертикально направленную струю воздуха. У вентилятора работа винта прев ращается в кинетическую энергию отбрасываемой струи воздуха. Соответственно под винтом формируется зона всасывания, к которой равномерно со всех сторон подтекает воздух. Отсюда следует, что наиболее рациональным является расположение устройства в наиболее загазованной зоне, т.е. на дне карьера. Но установить устройство на дне карьера затруднительно из-за интенсивности горных работ, частых массовых взрьшов. Поэтому устройство размещают на свободных площадках на несколько ус тупов вьпие дна карьера, что приводит к снижению эффективности провет ривания особо застойных зон карьера 22 Помимо загрязненного воздуха это устройство захватывает с верхних горизонтов чистый воздух, что приводит к замедлению процесса проветривания и увеличению энергетических затрат, что также снижает эффективность проветривания. Кроме того, регулирование восходящей струи воздуха путем наклона винта усложняет устройство и создает дополнительную опасность его эксплуатации вследствие близости земной -поверхности к наклонному винту. Цель изобретения - повьпиение эффективности вентиляции за счет регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха к винту. Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее вентилятор с вертолетным винтом, установленный на передвижной платформе, снабжено экраном, выполненным из щарнирно соединенных щитов, размещенных вокруг платформы с образованием проема регулируемой ширины. На фиг. 1 изображено устройство для проветривания карьеров, вид сбоку экрана с проемом; на фиг. 2 то же, вчд сверху (стрелками показано направление подсасываемого воздуха) ; на фиг. 3 - спектр скоростей зоны подтекания, создаваемый экранируемом винтом (в горизонтальной плоскости). . Устройство для проветривания карьеров состоит из вентилятора 1 с , вертолетным винтом 2, установленным на передвижной платформе 3, которая расположена внутри экрана 4. Экран 4 сборный, состоит из металлических щитов 5, выполненных со сквозными отверстиями 6. Щиты 5 шарнирно навешиваются на опоры 7, выполненные например, из металлических труб и соединенные растяжками 8 для предотвращения их смещения друг относительно друга с передвижной платформой 3, Крайние щиты 5 установлены с возможностью перемещения. Часть работы устройства затрачивается на преодоление сопротивления экрана 4, поэтому объем отбрасываемой струй уменьшается. Для снижения отрицательного влияния экрана 4 его щиты 5 снабжены задвижками 9, при этом площадь регулируется при монтаже устройства. 3 Высота экрана 4 (И) определяется условиями подтекания воздуха к вин ту 2, необходимостью уменьшения пЪ текания воздуха через экран 4 с од ной стороны, а с другой стороны потребностью обеспечения нормальных условий для работы винта 2, ус ранения неравномерности скоростного профиля воэдущного потока через винт 2 и значительной турбулентной циркуляции воздуха под винтом 2, вызванной экранированием. Высота экрана определяется h + Stgfl, м. где h - высота подвески винта от поверхности земли, м; оС-.утол наклона граничной динии тока к горизонтальной поверхности; S т- заэо-р медщу концом лопасти и экраном, м. Величина зазора S между экраном и концом лопасти практически не сказьюается на потребляемой вентилятором 1 мощности. Ио коэффициент влияния зазора на давление вентилятора 1 одновременно является коэ фициентом влияния зазора на КПД вентилятора 1 в целом lie-in где - КПД при данном зазоре, м; КПД при нулевом зазоре, м. Учитьшая сложность изготовления и эксплуатации экрана 4 с нулевым зазором ( 1я;0,85), зазор принимается равным 0,5 м; 0,72. Например, для вентилятора УМП-14 высота экрана составляет 3,7 м. После монтажа устройства включа вентилятор 1 и осуществляют провет ривание карьера. 24 Проветривание карьера с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Вентилятор 1 УМП-14 высотбй подвески винта 2, равной 3,5 м, размещают на борту карьера на 2-3 уступа выше дна карьера. На расстоянии 0,5 м по периметру вентилятора 1 устанавливают опоры 7, на которые шарнирно навешивают щиты 5. Неэкранируемый участок направлен в сторону зоны загазованности, причем крайние щиты 5 экрана 4 устанорлены с возможностью перемещения, в пределах 45 . Поворотами щитов 5 определяют направление подтекания загрязненного воздуха, его скорость и радиус подтекания, ч В связи с тем, что винтом 2 индуцируется строго определенное количество воздуха, возрастает скорость подтекания загрязненного воздуха через неэкранированный участок. Кроме того, экраном 4 ликвидируется поДсос чистого воздуха с бортов карьера, что также увеличивает скорость проветривания карьеров. В результате происходит интенсивное движение загрязненного воздуху их зоны проветривания и струя направляется .вверх в атмосферу. Работа устройства продолжается до момента, когда концентрация загрязнения в проветриваемой зоне достигает предельно допустимой величины. Использование предлагаемого устройства для проветривания карьеров путем регулирования зоны подтекания загрязненного воздуха позволяет повысить эффективность проветривания в 2-2,5 раза, а также безопасность труда. Годовой экономический эффект за счет ликвидации простоев карьера составляет 64 тыс. руб.