Вентиляционная установка Советский патент 1981 года по МПК E21F1/08 

(54) ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение ОТНОСИТСЯ к средст-вам вентиляции, применяющимся для . проветривания свободными струями и, в частности к установкам для проветривания открытых горныхвыработок (карь.еров) .

Известны средства проветривания карьеров, основанные на применении шахтных и специальных струйных вентиляторов, а также авиационной техники. Одно из основных требований, предъявляекых к установке для провет-ривания карьеров это то, что она должна быть мобильной (1). Поэтому брльшинство установок выполнены передвижными и снабжены устройствами для изменения направления струи в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Однако конструктивные особенности существующей техники не позволяют осуществлять поворот струи в вертикальной плоскости в широких пределах.. Как правило, отклонение струи от горизонтальной плоскости не превышает 30. Поэтому установки делятся на две характерные группы. Одни создают вертикальные струи, другие слабонаклонные и горизонтальные. Это первый существенный недостаток известных установок.

Второй существенный недостаток известных установок вытекает из противоречивости следующих требований. Карьерные вентиляторы должны обеспё5 чивать подачу вентиляционной струи на необходиелле расстояния с максимально возможным расходом воздуха в струе. Практически это оз.начает, что нужно создавать более мощные уста0 новки, чем существующие сейчас. С другой стороны, они должны обеспечивать удобство, простоту управления и эксплуатации. Но чем мсаднее привод вентилятора, тем сложнее его эксплу15 атировать. Поэтому дальнейшее увеличение мощности прив.ода крайне нецелесообразно.

Наиболее близким техническим решением является вентиляторная установ20 ка, где два вентиляторных агрегата, работающие параллельно, объединяются поворотным тройником, который обеспечивает возможности создавать единую струю и изменять угол наклона струи 25 в широких пределах. Установка способна создавать струи вертикальные, горизонтальные и с любым практически необходимым углом наклона Гз .

Однако площадь выходного сечения 30 тройника должна быть не более сумнарной площади проточной части двух вентиляторов. Точнее, они должны быть равны (6. С другой стороны, известно, что наиболее экономичными являются струи,с возможно большим начальным диаметром. Этот результат для осесимметричных струй получен экспериментально (7), а также непосредственно следует из совместного рассмотрения выражений, определяющих импульс 3 и энергию Ев выходном сечении.

,,

где F и Vp - площадь выходного сечения сопла и скорость потока в этом сечении; р - плотность воздуха. В результате получаем зависимость

из которой следует, что для получения заданной величины З , обеспечивающей требуемую дальнобойность, экономичнее увеличивать величину ( , т.е. гглощадь .выходного сечения сопла или начальную площадь сечения свободного потока.

Целью технического решения является повышение эффективности проветривания за счет обеспечения возможности изменения угла наклона свободной струи воздуха в широких пределах.

Это достигается тем, что трубопровод выполнен в виде замкнутого контура с прерывестой щелью, суммарная длина которой составляет 70-80% от периметра контура.

На фиг. 1 изображена ёентиляционная установка, ьид со стороны выхода потока} на фиг. 2 - контур повернут . на 90.

Вентиляционная установка состоит из двух вентиляторных агрегатов 1, объединенных контуром 2 трубопровода со щелью 3, механизма поворота 4 контура трубопровода 2 с приводом 5. Вентиляторные агрегаты могут располагаться внутри или вне контура.

При работе вентиляторных агрегатов на трубопровод со щелью, образукндей контур, создается контурная турбулентная струя. В результате, подсоса воздуха во внутреннюю область получается суммарный свободный поток, площадь поперечного сечения которого равна площади оконтуриваемой щелью, включая ширину щели. Изменение угла накло на суммарного потока воздуха осуществляется поворотом контура трубопроводов с помощью механизма поворота. Практические пределы изменения угла наклона струи определяются конкретным конструктивным исполнением. При вынесенных за пределы контура вен. тиляторных агрегатах поворот можно осуществить на .

Таким образом, решение технической задачи соединения двух вентиляторных агрегатов в одну установку с

помощью поворотного контура обеспечивает возможность изменять угол

наклона струи в неограниченных пределах. Применение контура щелевых трубопроводов в качестве устройства для изменения наклона струи позволя5 ет увеличить площадь начального

сечения струи, за счет чего повыиается ее экономичность. Выбирая соответствугацие размеры контура, можно увеличивать начальную производительность

0 и дальнобойность при постоянных

аэродинамических режимах вентиляторных агрегатов.

Применение контура позволяет изменять аэродинамические параметры сво5 бодной струи в широких пределах.

Предлагаемую вентиляционную установку рекомендуется применять для проветривания карьеров горнодобывающей пролишленности. Изготовление 0 установок можно осуществить силами рудоремонтных заводов, применив шахтные вентиляторы, изготавливаемые серийно.

Применение контура щелевого трубо5 провода для изменения угла наклона струи в установке с одним вентиляторным агрегатом приводит к аналогичным техническим и положительным эффектам.

Формула изобретения

Вентиляционная установка, включающая вентиляторные агрегаты, соединенные между собой трубопроводом, и ме5 ханизм поворота, отлич ающая с я тем, что, с целью повышения эффективности проветривания за счет обеспечения возможности изменения угла наклона свободной струи воздуха в

0 широких пределах, трубопровод выполнен в виде замкнутого контура с прерывистой щелью, суммарная длина которой составляет 70-80% от перилетра контура.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Ушаков К. 3., Михайлов В. А.

Аэрология карьеров. М., Недра, 1975, с. 248.

3 J

4 5