Устройство для перекрытия воздуш-НОгО КАНАлА Советский патент 1981 года по МПК E21F1/10 E21F1/14 

Изобретение касается горного депа, а .именно устройств цпя перекрытия воздуш ных каналов, оборудованных вентиляторными установками ,главного проветривания. Известно устройство для перекрытия воздушного канапа, включающее привод, гиб кую заслонку, барабан, направляющие для гибкой заслонки и устройство для уравновещивания веса двери l3Недостатком данного устройства явпяется подача воздуха. Известно устройство длят перекрытия воздушного канала, состоящее из привода, гибкой заслонки, наматываемой на барабан приводного устройства, направляющих гибкой заслонки, выполненных в виде двух уплотняющих рамок, замкнутых по периметру и имеющих внутреннее решетчатое оребрение. Один конец гибкой пластины жестко соединен непосредственно с ба- рабйном, а второй - через обводные ролики при помощи каната. Для ликвидации inoflcoca воздуха в зазоре рамки и при выходе ее из канала имеются уплотнения. При необходимости перекрытия или от- /срытия воздушного канала включают приходной механизм и гибкая заслонка наматывается на барабан или сматывается с него. Лри перекрытом канале герметичность осуществляется прижатием гибкой заслонки за счет разности давлений воздуха перед заслонкой и за ней. Гибкая заслонка прижимается к одной из уплотняющих рамок, рещегчатное оребрение которых уменьшает удельное давление воздуха на заслонку и парусность заслонки i . Недостатком описанного устройства для перекрьгтия воздущного канала являет- Ся большое начальное усилие на перемещение (усилие страгивания) гибкой заслонки резервного вентилятора при полностью перекрытом канале и работающем вентиляторе. Если заслонка переставляется при остановленном вентиляторе, привод преодолевает только усилие от массы заслонки. Под действием разности давлений гибкая заслонка, выполненная из негорючей трано портерной Ленты, прижимается к металпи38ческой уплотняющей решетке. Коэффициен трения пары резина-сталь 0,35-0,45. При начальном перемещении заспонки во всасывающем канапе при работе венти пятора окружное усилие на барабане при вода Б 3-4 раза больше усилия от массы заслонки, т.к. при каналах площадью ЗО35 м и разности давлений (при прикрытом направляющем аппарате) порядка 15О кгс/м для осевых вентиляторов и 4ОО кгс/м для центробежных вентиляторов усилие на начальное перемещение достигает 10 т на заслонку, в нагнетательном канале разность давлений меньше. Резко растут масса приводного механизма и мощность привода, снижается надежность работы устройства. Цепью настоящего изобретения является повышение надежности устройства при переходе с работающего вентилятора на резервный или при переключении воздушной струи при работающем вентиляторе за счет уменьшения начального усилия на перемещение гибкой заслонки. Это достигается тем, что устройство имеет перепускной воздуховод, расположенный со стороны уплотняющей решетки и сообщающий общий нагнетательный кана и полость воздушного канала, некодящую- ся под разрежением, при этом в стенке общего нагнетательного канала, примыкающей к воздушному каналу, в котором установлена гибкая заслонка, выполнено окно, имеющее ляду, посредством которого общий нагнетательный канал сообщен с во духоводом, а стенки канала, оконтуривающие полость, находгпдуюся под разрежением, и примыкающие к воздуховоду, выполнены с отверстиями с диаметром d, рас положенными под углом к гибкой заслонке в шахматном порядке в общей плос кости и с шагом Ъ между двумя соседними отверстиями, которые определяют Из соотношений: 0,5-44 & K-n-6.4i -sino -0,986 & b -10,181 В + 0,328do -ширина подводящего канала, м; -высота подводящего канала м; -статическое давление развиваемо вентилятором, кгс/м ; -производительность вентилятора, MVc{ -угол наклона отверстия в стенке полости относительно заслонки, град; 7 - общее количество отверстий} К - отношение суммарной площади отверстий в полости к площади . окна в стенках общего нагнетательного канала Р - плотность воздуха, кгс /м. На фиг. 1 - устройство, вид в плане; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез на фиг. 1. Устройство для перекрытия воздушного канала включает привод 1, гибкую йаслонку 2, приводной механизм барабанного типа 3, натяжное устройство 4, уплотняющую решетку 5, размещаемую в полости воздушного канала со стороны гибкой заслонки, находяшейся под разряжением, канал 6, обводные блоки 7, уплотнешя 8, перепускной воздуховод 9, расположенный со стороны уплотняющей решетки и сообщающий общий нагнетательный канал 10 и полость 11 воздушного канала, находящуюся под разряжением, при этом в стенке 12 общего нагнетательного канала 1О, примыкающей к воздушному каналу, в котором установлена гибкая заслонка 2, выполнено окно 13, имеющее ляду 14, посредством которого общий нагнетательный канал сообщен с воздуховодом 9, а стенки канала, оконтуривающие полость 11, находящуюся под разряжением, и примыкающие к воздуховоду 8, выполнены с отверстиями IS Диаметром dp в стенках 16, расположенными под углом ( к гибкой заслонке 2 в шахматном порядке в общей плоскости и с шагом -t между двумя соседними отверстиями, которые определяют из соотношений. Ниже приведен вывод соотношений. Диаметр струи d(-b,&-(a-i. + o, (l) . де а - коэффициент структуры струи, ,07 ... 0,О8 для круглого отверстия без поджатия (там же стр. 229); U - расстояние от начального сечения струи, м; dg - диаметр начального сечения струи (равный диаметру отвербтия в стенке канала), м. Принимаем а 0,08, тогда диаметр труи у противоположной стенки канала оставит d 6,0(c3(-u-fO,l/t5clg)0, + 0,9S6dj., (2) Уравнение неразрывности струи для нального сечения и сечения у противопо5ложной стенки канапа можно записать дующим образом

fOdс)

V, Vrf - скорость воздуха по оси струи в начацьном сечении, м/с; V - скорость воздуха по оси струи у противоположной стенки канапа, м/с. Формулу (3) можно представить в виде V--V (4) . .Для того, чтобы отсечь гибкую заслонку от находящегося пон разрежением подводащего канапа, необходимо, чтобы проекция скорости V перпендикулярная площади заспонки, была больше скорости воздуха в подводящем канале, т.е. У 6ШС67У -4 высота подводящего ка ,Q - производительность вен тора, . Из (5) следует, что Q B-h-sinot Уравнение Бернулли, записанное для ний на входе в окно общего .нагнет ного канала и на выходе из отверсти лости, в общем виде 2 Р. С ) и P,j - давление во всасывающе нагнетательном каналах кгс/м ; V - скорость потока в нагне тельном канале, м/с. Так как (поток параллелен чению окна), то ЯЧ, Ра-Р. -2 (в) я Разность давлений во всасывающе нагнетательном каналах примерно ра статическому давлению вентилятора. мулу .(9) можно записать . (10)

ОН

U1)

п.к

(0,5А4Б-Ю,9вб)

я 844777 сп&г Подставляя в (4) выражения (2), (6) и :{10), получим - общее количество отверстий в стенках полости; - отношение суммарной площади отверстий в с.тенках полости к площади окна общего нагнетательного канала. О, ,K.n.b.1.-S.-naS Для полного заполнения сечения полости воздухом из нагнетательного канала необходимо, чтобы расстояние между осями двух соседних отверстий не превышало 1/3 диаметра струи у противоположной стенки канала, тогда из формулы (2) находимd .о, 0,986 do , 0,Дв1Ь + о,2)28с1з (1) Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. На работающем вентиляторе канал открыт, а гибкая заслонка 2 намотана на барабаны механизма 3. При перекрытии канала включается привод 1 и заслонка 2 посредством каната 6 через блоки 7 сматывается с механизма 3. В полости 11, связанной с подводящим каналом, устанавливается разрежение JP , а по другую сторону заслоНки 2 - давление Р, близкое к атмосферному. Разность давлений прижимает заслонку 2 к уплотняющей решетке 2. Натяжное устройство 4 служит для натяжки гибкой заслонки 2 и каната 6. ,Ляда 14 при стационарном режиме перекрывает окно 13. При открытии канала, которое требует перехода с работающего вентилято ра на резервный или для реверсирования -(воздушной струи, после прикрытия на1правляющего аппарата вентилятора переставляется ляда 14, воздух с давлением. а окно 13, воздуховод 9 и отверстия 15 устремляются в полость 11. Воздушные струи из отверстий 15 полностью отсекают заслонку 2 от пойводящего канала, разность давлений по обе стороны заспонки 2 определяется только динамическим напором вытекающей из отверстий 15 струи и может составить всего 2ОЗО кгс/мЛ Включается привод 1, заслонка 2 приводится в движение, а затем пеS4реставгшется в полностью открытое попо-% жение. Ляда 14 рновь перекрывает окна 13., При наличии нескольких заслонок они могут разгружаться одним устройством. Реверсирование воздушной струи или переход работы с работающего вентилятора на резервный и наоборот без остановки вентилятора существенно повышает надежность работы шахтной установки, так как при эксплуатации имеют место отказы при повторном запуске вентилятора (если не произошел запуск резервного или при повторном включении работающего вентилятора на реверс). Затраты на перепускной воздуховод (ка нал) и перекрывающую его ляду перекрываются снижением масс заслонки, приводного Механизма, и мощности его привода. Таким образом, предлагаемое устройство . :для перекрытия воздушного канала без увеличения канальных затрат повышает на дежность работы вентиляторной установки Формула изобретения .Устройство для перекрытия воздушного канала, включающее гибкую заслонку, при вод, приводной механизм барабанного типа канат, обводные блоки, натяжное устройCTBOi уплотняющую решетку, размещенную в полости воздушного канала со стороны Гибкой заслонки, находящейся под разрежением, и уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства при переходе с работающего вентилятора на резервный или при переключении воздушной струи при работающем вентиляторе за счет уменьшения начального усилия на перемещение гибкой заслонки, устройство имеет перепускной воздуховод, расположенный со стороны уплотняющей решетки и сообщающий общий нагнетательный канал и. полость воздушного канала, находящуюся под разрежением, при этом в стенке об78щего нагнетательного канала, примыкак щей к воздушному каналу, в котором установлена гибкая заслонка, выполнено окJto, имеющее ляду, посредством которого общий нагнетательный канал сообщен с воздуховодом, а стенки канала, оконтуриваклцие полость, находящуюся под разрежением, и примыкающие к воздуховоду, выполнены с отверстиями с диаметром do расположенными под углом к гибкой заслонке в ш-ахматном порядке в общей плоскости и с щагом t- между двумя соседними отверстиями, которые определяют из соотношений t/iO,181b f 0,2 2Bdjj d(j - диаметр отверстия в стенке канала, м; - расстояние между двумя соседними отверстиями, имеющими диаметр do -ширина подводящего канала; -высота подводящего канала, М; -статическое давление, развиваемое вентилятором, кгс/м -; -производительность вентилятора, - угол наклона отверстия в стенке полости относительно заслонки, град; . - общее количество отверстий; - отношение суммарной площади отверстий в полости к площади окна в стенках общего нагнетательного канала; р плотность воздуха, . Источники информации, инятые во внимание при экспертизе .Патент Финляндии № 29907, 37 22, 1959. .Авторское свидетельство СССР 89426, кл. Е 21 1/10, 1974.

fe J