Шахтная вентиляторная установка главного проветривания Советский патент 1993 года по МПК E21F1/08 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в шахтных вентиляторных установках главного проветривания.

Известна шахтная вентиляторная установка главного проветривания (Л.Я, Гимель- шейн, И.С. Фрейдлих. Высоконадежные шахтные реверсивные вентиляторные установки. Кемеровское книжное из-во, 1988, 103 с., на рис. 11), включающая рабочий и резервный центробежные вентиляторы, переключатель потока воздуха по а.с. № 608952, содержащий корпус, открытый в атмосферу, патрубки для приспособления вентиляторов, колено, снабженное опорой и приводом вращения, запорный элемент

переменного радиуса кривизны, снабженный накладкой, прикрепленной к кромке выходного отверстия колена, эластичные уплотнительные накладки и направляющие аэродинамические решетки, расположенные внутри воздуховодов в местах поворота потока.

Данная вентиляторная установка имеет следующие недостатки.

В известной вентиляторной установке всасывающие воздуховоды выполнены с дополнительным поворотным участком в месте их присоединения к корпусу переключателя потока воздуха. Наличие поворотного участка приводит к увеличению аэродинамического сопротивления воздуо

ю 1

ю

00

ховода. С целью уменьшения сопротивления в месте повор ота потока установлена известная направляющая аэродинамическая решетка. Поскольку поворотный участок воздуховода расположен за пределами корпуса переключателя, направляющая решетка не мешает вращению колена переключателя. .

Однако, в настоящее время в известной вентиляторной установке применяются центробежные машины, снабженные всасывающими коробками, аэродинамическое сопротивление которых значительно меньше чем сопротивление повернутого на 90° участка всасывающего воздуховода в месте его присоединения к вентилятору (Г.А. Ба- бак, К.П. Бочаров и др. Шахтные вентиля- торные установки главного проветривания М., Недра, 1982, рис. 2.13 на стр. 35 поз. 2). Всасывающая коробка выполнена так, что она вплотную прилегает к корпусу вентилятора, продольная ось коробки параллельна оси корпуса вентилятора, а отверстие для присоединения всасывающего воздуховода к коробке расположено перпендикулярно оси.

Конструкция и расположение входного отверстия всасывающей коробки обусловило иное выполнение всасывающих воздухо- водов чем описанное выше.

Всасывающие воздуховоды известной вентиляторной установки выполнены прямыми с продольной осью, параллельной оси корпуса вентилятора и нагнетательного воздуховода, соосного с ним,

При наличии всасывающих коробок автоматически исключается поворотный участок воздуховода, расположенный у корпуса переключателя, Благодаря этому упрощается конструкция воздуховода, уменьшается его длина, снижается расход металла.

Вместе с тем, при наличии всасывающих коробок и прямых всасывающих воздуховодов имеет место поворот потока в месте соединения всасывающего воздуховода с горизонтальным отводом колена из-за несоосности последних в момент их соединения при вращении колена. Наличие поворот вызывает повышение аэродинамического сопротивления вентиляторной установки (см. фиг. 1 заявки без позиции 16).

Устранить указанный недостаток за счет применения известной направляющей решетки не представляется возможным, так как она должна быть расположена в месте поворота потока, т.е. на пересечении с окружностью вращения колена, и поэтому будет препятствовать вращению колена переключателя,

Цель изобретения - повысить эффективность работы вентиляторной установки за счет снижения ее аэродинамического сопротивления в месте соединения всасывающего воздуховода с горизонтальным отводом колена.

Указанная цель достигается тем, что в известной вентиляторной установке главного проветривания, содержащей рабочий и

0 резервный центробежные вентиляторы, переключатель потока воздуха, включающий корпус, открытый в атмосферу, с боковыми отверстиями для соединения нагнетательных и всасывающих воздуховодов, снаб5 женный эластичными уплотнительными накладками, закрепленными по периметру боковых отверстий, колено с горизонтальными отводом, стояк которого подвижно и герметично соединен с торцом вентиляци0 онного канала, а .горизонтальный отвод снабжен кольцевой накладкой с плоскостью переменного радиуса кривизны, закрепленной на кромке входного отверстия, опорный узел и привод вращения колена, нагнета5 тельные воздуховоды, продольные оси которых расположены радиально по отношению к центру вращения колена и всасывающие воздуховоды, продольные оси которых расположены под углом к радиальному направ0 лению, всасывающие воздуховоды и горизонтальный отвод колена снабжены пластинами, расположенными внутри проточных частей параллельно их продольным осям и закрепленными на стенках всасыва5 ющих воздуховодов и горизонтального отвода колена, при этом торцы пластин, обращенные к боковому отверстию корпуса, расположены вдоль окружности вращения колена, проходящей через половину толщи0 ны эластичной уплотнительной накладки, находящейся в свободном состоянии, с обеспечением возможности образования пластинами, расположенными во всасывающем воздуховоде и пластинами, размещен5 ными в горизонтальном отводе колена, направляющей решетки при вращении колена,

В патентных источниках и научно-технической литературе технические решения,

0 имеющие аналогичные отличительные признаки обнаружены в а.с. N; 383841.

Сущность предлагаемой вентиляторной установки представлена на чертежах: фиг. 1 - шахтная вентиляторная установка главно5 го проветривания, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.

Вентиляторная установка включает: центробежные вентиляторы рабочий 1 и резервный 2, снабженные всасывающими коробками, всасывающие воздуховоды 3 и нагнетательные 4, выполненные соответственно в виде конфузоров и диффузоров, и переключЭте ль поТбка йо здух а содержащий корпус, открытый в атмосферу 5, имею- 1щий отверстия 6 для присоединения всасывающих и 7- нагнетательных воздуховодов, снабженные эластичными уплотни- тельными накладками 8, расположенными по периметру отверстий, колено 9 с горизонтальным отводом и вращающимся стояком, запорный элемент переменного радиуса кривизны 10, закрепленный на кромке выходного отверстия отвода колена, опорный узел вращения колена 11, уплотнение стояка колена 12, привод вращения колена 13, вентиляционный канал шахты 14. В местах поворота воздушного потока в воздуховодах расположены направляющие аэродинамические решетки: обычная 15, а также составные 16, расположенные в местах подвижного несоосного соединения всасывающих воздуховодов и отвода колена. Составная решетка выполнена с вертикальным разрезом 17, расположенным вдоль внутренней поверхности переключателя и состоит из пластин 18 и 19, расположенных соответственно во всасывающем воздуховоде 3 и в отводе вращающегося колена 9, параллельно их продольным осям, которые выполнены с возможностью в момент установки колена в рабочее положение обеспечивать движение воздушного потока из отвода колена во всасывающий воздуховод, стыковываться между собой с минимальным зазором и составлять при этом направляющую решетку, расположенную в месте соединения указанных воздуховодов.

Продольные оси нагнетательных воздуховодов проходят радиально по отношению к центру вращения колена, а продольные оси всасывающих воздуховодов ориентированы под углом к радиальному направлению.

С целью уменьшения зазора между частями решетки при их стыковке разрез решетки расположен в плоскости, проходящей через половину толщины эластичных уплотнений находящихся в свободном состоянии, расположенных по периметру отверстий корпуса переключателя.

Пример конкретного выполнения.

Шахтная вентиляторная установка главного проветривания работает следующим образом. В исходном положении пере- ключателя потока воздуха за счет переменного радиуса кривизны запорного элемента 10 эластичная прокладка 8 сжата

и обеспечивает плотное соединение всасывающего воздуховода 3 с отводом колена 9. Воздух движется по пути: вентиляционный канал 14 - стояк колена 9 - обычная направляющая решетка - отвод колена - составная направляющая решётка 16 - всасывающий воздуховод 3 - вентилятор 1 - нагнетательный воздуховод 4 - в атмосферу. Для реверсирования воздушной струи колено

0 поворачивают в положение, обеспечивающее соединение отвода с нагнетательным патрубком вентилятора 1 без остановки последнего. В данном рабочем положении колена составная направляютлдая4 решётка 16

5 разделена на части 18 и 19, из которых первая оставлена во всасывающем воздуховоде 3, а вторая - переместилась вместе с коленом, таким образом составная решетка 16, в которой при реверсе струи нет необхо0 димости, оказывается разделенной на части. Воздух будет двигаться по пути: атмосфера - неподвижная часть 18 составной решетки - всасывающий воздуховод 3 - вентилятор 1 - нагнетательный воздуховод

5 4 - подвижная часть 19 составной решетки - отвод колена - обычная решетка - стояк колена 9 - вентиляционный канал 14.

Для перехода на резервный вентилятор 2, например, во всасывающем режиме про0 ветривания шахты колено 9 поворачивают к всасывающему воздуховоду 3 вентилятора 2. В момент соединения отвода колена с всасывающим воздуховодом неподвижная и подвижная части составной решетки 16

5 стыкуются при наличии незначительного торцевого зазора. Течение воздушного потока будет таким же как при работе на всасывание вентилятора 1. Для перехода на вентилятор 2 в режиме реверсирования

0 струи колено поворачивают к нагнетательному патрубку этого вентилятора.

В случае необходимости обеспечить движение воздуха через вентиляционный канал 14 за счет естественной рудничной

5 тяги колено 9 поворачивают в положение, в котором отвод выводится из зоны расположения против стенки корпуса переключателя (на фиг. не показано).

Таким образом,благодаря выполнению

0 направляющей аэродинамической решетки в виде составной решетки, а именно с разрезом лопаток решетки в плоскости подвижного соединения несоосных воздуховодов, размещению составной аэродинамической

5 решетки в месте соединения всасывающего воздуховода с отводом вращающего колена переключателя потока, обеспечивается снижение аэродинамического сопротивления вентиляторной установки. И повышается эффективность ее работы.

Формула изобретения Шахтная вентиляторная установка главного проветривания, содержащая рабочий и резервный центробежные вентиляторы, переключатель потока воздуха, включающий корпус, открытый в атмосферу с боковыми отверстиями для соединения нагнетательных и всасывающих воздуховодов, эластичными уплотнительными накладками, закрепленными по периметру боковых отверстий, колено с горизонтальным отводом, стояк которого подвижно и герметично соединен с торцом вентиляционного канала, а горизонтальный отвод снабжен запорной кольцевой накладкой с плоскостью переменного радиуса кривизны, закрепленной на кромке входного отверстия, опорный узел и привод вращения колена, нагнетательные воздуховоды, продольные оси которых расположены радиально по отношению к центру вращения колена, и всасывающие воздуховоды, продольные оси которых расположены под углом к радиальному направлению, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы вентиля- торной установки за счет снижения ее аэродинамического сопротивления в месте соединения всасывающего воздуховода, с горизонтальным отводом колена переключателя потока воздуховода, всасывающие воздуховоды и горизонтальный отвод колена снабжены пластинами, расположенными внутри проточных частей параллельно их продольным осям и закрепленными на стенках всасывающих воздуховодов и горизонтального отвода колена, при этом торцы

пластин, обращенные к боковому отверстию корпуса, установлены вдоль окружности вращения колена с возможностью образования пластинами, расположенными во всасывающем воздуховоде, и пластинами,

размещенными в горизонтальном отводе колена, направляющей решетки при вращении колена.

Использование: в шахтных установках главного проветривания. Сущность изобретения: рабочий и резервный вентиляторы, переключатель потока воздуха, состоящий из корпуса с боковыми отверстиями для соединения нагнетательных и всасывающих воздуховодов с эластичными уплотнитель- ными накладками, закрепленными по периметру боковых отверстий, колено с горизонтальным отводом, опорный узел и привод вращения колена, нагнетательные и всасывающие воздуховоды. При этом всасывающие воздуховоды и горизонтальный отвод колена имеют пластины, расположенные внутри проточных частей с образованием пластинами направляющей решетки. 3 ил. (Л

Фи а 7

Фи г. 1