Устройство управления режимом работы вентилятора главного проветривания Советский патент 1978 года по МПК E21F1/02 

Изобретение относится к области управления режимом работы вентиляторной установки и может быть использовано для автоматического регулирования осевого вентилятора главного проветривания шахты. Известно устройство для автоматического регулирования режима работы вентилятора, состоящее из датчика расхода воздуха, выход которого соединен с входом блока управления скоростью вращения рабочего колеса вентилятора и с входом блока управления углом установки лопаток рабочего колеса вентилятора, выходы которых подключены к соответствующим входам исполнительного органа 1. Недостатком такого устройства является то, что в процессе регулирования обеспечивается только требуемый расход воздуха, создаваемый вентилятором, и при этом не обеспечивается требуемый КПД вентилятора в системе вентилятор - сеть и его аэродинамическая устойчивость. Целью изобретения является обеспечение аэродинамической устойчивости и требуемого КПД системы вентилятор - сеть. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком управления аэродинамической устойчивостью, противопомпажным датчиком, который включен в обратную цепь управления вентилятором через блок управления аэродинамической устоичивостью, двумя схемами совпадений, двумя инверторами и датчиком перепада температуры воздуха в канале вентилятора, включенного в обратную цепь управления вентилятором через первую схему совпадения и блок управления углом установки лопаток рабочего колеса, при этом выходы блока управления аэродинамической устойчивостью и блока управления углом установки лопаток рабочего колеса через инверторы и вторую схему совпадения связаны с блоком управления скоростью вращения рабочего колеса вентилятора, причем один из входов первой схемы совпадения связан через инвертор с блоком управления аэродинамической устойчивостью, а один из входов второй схемы совпадения соединен с выходом датчика расхода воздуха. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Вентилятор 1 снабжен противопомпажным датчиком 2, использующим для командного сигнала напор струи обратного потока воздуха, возникающего в канале вентилятора 1 при помпажных колебаниях, выход которого соединен с входом блока управления 3 аэродинамической устойчивостью, обеспечивающим разворот лопаток рабочего колеса вентилятора 1 только в сторону уменьшения их угла установки. Выход блока управления 3 аэродинамической устойчивостью соединен с входом исполнительного органа 4 и с входом инвертора 5, выход которого соединен с одннм из входов схемы совпадения 6 на включение блока управления скоростью вращения вентилятора и схемы совпадения 7 на включение блока управления углом поворота лопаток рабочего колеса. Выход датчика 8 перепада температуры воздуха при проходе его через канал вентилятора соединен с вторым входом схемы совпадения 7 на включение блока управления углом поворота лопаток рабочего колеса, выход которой соединен с блоком управления 9 углом поворота лопаток рабочего колеса, который в свою очередь соединен с исполнительным органом 4 вентилятора и входом инвертора 10, подключенного к второму входу схемы совпадения 6 в цепи включения блока управления скоростью вращения вентилятора. Выход датчика И расхода воздуха соединен с третьим входом схемы совпадения 6, выход которой соединен с входом блока управления 12 скоростью вращения вентилятора.

Описываемое устройство работает следующим образом.

При возникновении помпажных колебаний воздуха в канале вентилятора 1 с выхода противопомпажного датчика 2 подается сигнал на вход блока управления 3 аэродинамической устойчивостью, с выхода которого подается команда на вход исполнительного органа 4 на разворот лопаток рабочего колеса в сторону уменьшения их угла установки. Исполнительный орган 4 вентилятора отрабатывает полученный сигнал с блока управления 3 устойчивостью до момента прекращения помпажных колебаний (т. е. до момента прекращения сигнала с датчика 2). При этом одновременно сигнал с блока управления 3 аэродинамической устойчивостью подается на вход инвертора 5, выход которого соединен с входами схем совпадений 6 п 7 на включение блока управления 12 скоростью вращения вентилятора и блоком управления 9 углом поворота лопаток рабочего колеса соответственно, выходы которых в результате чего блокируются.

При работе вентилятора 1 с низкими значениями КПД сигнал с датчика 8 перепада температуры воздуха поступает на вход схемы совпадения 7 в цепи включения блока управления углом поворота лопаток, с выхода которой сигнал подается на вход блока управления поворотом лопаток рабочего колеса, который определяет знак изменения угла установки лопаток рабочего колеса и подает команду исполнительному органу 4 вентилятора I. Одновременно сигнал с блока управления 9 углом поворота лопаток рабочего колеса подается на вход инвертора 10, вход которого соединен с входом схемы совпадения 6 в цепи включения блока управления скоростью вращения вентилятора, в результате чего выход схемы совпадения 6 блокируется. Исполнительный орган 4 вентилятора 1 изменяет угол установки лопаток рабочего колеса до момента совпадения фактического значения КПД вентилятора в системе вентилятор - сеть с требуемым .

Требуемый расход возд,уха в сети, создаваемый вентилятором 1, обеспечивается по команде с выхода датчика 11 расхода воздуха, сигнал которого через оеглу совпадения 6 подается на вход блока управления 12 скоростью вращения вентилятора. Команда с выхода блока 12 подается на исполнительный орган вентилятора, который изменяет скорость вращения вентилятора до момента совпадения фактического расхода воздуха в сеги Qф с требуемым Qxp. При этом схема совпадения 6 деблокируется только при наличии сигналов на всех

его входах (т. е. при наличии сигналов на выходах инверторов 10 и 5).

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства управления режимом работы вентиляторной установки достигается тем, что аэродинамическая устойчивость и требуемый КПД вентилятора обеспечивается соответственным изменением угла установки лопаток рабочего колеса, а требуемый расход воздуха в сети - изменением скорости вращения вентилятора.

Формула изобретения

Устройство управлеиия режимом работы вентилятора главного проветривания, состоящее из датчика расхода воздуха, выход которого соединен с входом блока управления скоростью,вращения рабочего колеса вентилятора и с входом блока управления углом установки лопаток рабочего колеса вентилятора,

выходы которых подключены к соответствующим входам исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения аэродинамической устойчивости и требуемого КПД системы вентилятор - сеть, оно снабжено блоком управления аэродинамической устойчивостью, иротивопомпажиым датчиком, который включен в обратную цепь управления вентилятором через блок управления аэродинамической устойчивостью, двумя схемами

совпадений, двумя инверторами и датчиком перепада температуры воздуха в канале вентилятора, включенного в обратную цепь управления вентилятором через первую схему совпадения и блок уиравления углом установки лопаток рабочего колеса, при этом выходы блока управления аэродинамической з стойчивостью и блока управления углом установки лоиаток рабочего колеса через инверторы и вторую схему совпадения связаны с блоком

управления скоростью вращения рабочего колеса вентилятора, причем один из входов первой схемы совпадения связан через инвертор с блоком управления аэродинамической устойчивостью, а одип из входов второй схемы совпадения соединен с выходом датчика расхода воздЗ-ха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Петров Н. П. и Ермолаев П. Н. К синтезу

систем автоматического регулирования щахтных вентиляторов главного проветривания.- Сб. «Надежность, экономичность и автоматическое регулирование главных вентиляторных установок шахт. ВИНИТИ, № 133-69.