proekt_ventil (729222), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Терриконик разбирается на строительство дорог. Участки земли где не будут в ближайшее время вестись горные работы с нарушением земной поверхности рекультивируются. Часть земельного отвода засеяна сосной, тополем, карагачем (около 400га.).
2. Механический и электрический расчет вентилятора главного проветривания.
Вентиляторные установки в соответствии с ПБ должны иметь резерв по производительности от 20% до 45% и обеспечивать реверсирование воздушного потока не более чем за 10 минут, при этом производительность должна составлять не мене 60% от нормальной производительности.
Правила безопасности требуют также, чтобы современные установки были оборудованы двумя одинаковыми вентиляторами: одним рабочим и одним резервным.
Компоновочная схема установки должна быть такой, чтобы утечки воздуха или его подсосы были минимальными. Утечки воздуха должны не превышать 10%.
2.1. Исходные данные.
QВ = 352 м3/сек – производительность вентилятора;
Qш = 300 м3/сек – производительность шахтная;
Нсут мин =1150 Па – давление минимальное;
Нсут мак = 2300Па – давление максимальное;
2.2. Выбор вентилятора.
Для проектирования и выбора вентиляторной установки из проекта реконструкции шахты берем данные о потребном расходе воздуха и давлениях в шахте в различные периоды ее эксплуатации.
Выбор вентиляторной установки поризводим по аэродинамическим и шумовым характеристикам.
По данным проекта вентиляции шахты составляем график изменения расхода QВ и давления Нсут во времени на весь срок службы вентилятора.
График QВ и Нсут наносим на сводный график областей промышленного использования вентиляторных установок главного проветривания.
После реконструкции шахты применяем вентиляторную установку ВОД – 50 в область промышленного использования которой вписался весь график изменения Qш и Нсут шахты.
По аэродинамическим характеристикам установки определяем к.п.д., при Нст min и Нстmax и мощьность двиготеля:
nmin - 0.68
nmax - 0.78
N – 2000 кВт
2.3. Характеристика вентиляционной сети.
Сводные графики областей промышленного использования вентиляторов:
Характеристика вентиляторной сети при максимальном давлении:
Rmin = Hуст min/Q2 =1150/3522=0,009281 (2.1)
Характеристика вентиляторной сети при минимальном давлении:
Rmax = Hуст max/Q2 =2300/3002=0,018563 (2.2)
Уравнение характеристик сети при min и max давлениях
Нуст min = 0,009281Q2.
Нуст min = 0,018563Q2.
В полученное выражение подставляем Q от 0,25 до 1,5 требуемой производительности и получаем соответствующее значение.
Таблица 1 – Решение уравнения характеристики сети
| Показатели | 0,25Q | 0,5Q | 0,75Q | Q | 1,25Q | 1,5Q |
| Q м^3/сек | 88 | 176 | 264 | 352 | 440 | 528 |
| Нуст min Па | 71,875 | 287,5 | 646,875 | 1150 | 1796,875 | 2587,5 |
| Нуст max Па | 143,75 | 575 | 1293,75 | 2300 | 3593,75 | 5175 |
На основании полученных данных на аэродинамической характеристике ВОД-50 строим характеристики 1 и 2 вентиляционной сети.
2.4. Рабочие режимы
Через точку «а» и «в» заданных режимов и находим режим «с»
Qс1=362 Qс2=466 Hс1=1800 Hс2=3450
Прямая «а» и «в» пересекает кривую которая указывает на величину угла установки лопаток Qк=30°, т,е. угол при котором начинается эксплуатация вентилятора.
Rс1=Hс1/Qс12=1800/3622= 0,0137 (2.3)
Rс2=Hс2/Qс22=3450/4662= 0,0159 (2.4)
Hс1=0,0137358Q12: (2.5)
Hс2=0,0158872Q22: (2.6)
Таблица2 Режимы регулирования
| Показатели | 0.25Q | 0.5Q | 0.75Q | Q | 1.25Q | 1.5Q |
Qc1 | 90.5 | 181 | 271.5 | 362 | 452.5 | 543 |
| Hc1 | 112.5 | 450 | 1012.5 | 1800 | 2812.5 | 4050 |
| Qc2 | 116.5 | 233 | 349.5 | 466 | 582.5 | 699 |
| Hc2 | 215.62 | 862.5 | 1940.63 | 3450 | 5390.63 | 7762.5 |
Построенная характеристика позволяет установить ступени регулирования рабочих режимов установки, на первой ступени угол установки лопаток равен 30°, при этом обеспечивается режим Q
2.5. Реверсирование вентиляционной сети
Реверсирование вентиляционной струи обеспечивается изменением направления движения ротора вентилятора с одновременным поворотом лопаток промежуточного спрямляющего аппарата. При этом производительность вентилятора в режимах при H=292.16 м3/с, m=264 м3/с, 260.5 м3/с, состовляет соответственно 87%, 75% и 74% от заданной производительности Q=352м3/с
2.6. Расчет необходимой мощности электродвигателя и определение расхода электроэнергии.
Мощность двигателя вентиляторной установки N,кВт определяется по формуле:
N = Q*H / 100*n; (2.7)
Где: Q-подача турбомашины, м3/сек
Н-давление турбомашины, Па
n-к.п.д. турбомашины
На первой ступени регулирования требуемая мощность двигателя равна 830кВт
На первой ступени работы установки применяем двигатель:
СДН-17-41-16, с мощностью 1000кВт и скоростью 375 об/мин, к.п.д.=0,94, cos =0,9, U=6000В.
Запас мощности равен:
RД = Nдв / Nmin = 1000 / 830 = 1,20482 (2.8)
Где: Nдв- Мощность двигателя
Nmin- Минимальная требуемая мощность
На второй ступени регулирования требуемая мощность двигателя равна 1577кВт. Для второй ступени принимаем двигатель мощностью 2000 кВт.
Запас мощности равен:
RД=Nдв / Nmin=2000 / 1577=1,26823
Где: Nдв- Мощность двигателя
Nmin- Минимальная требуемая мощность
Запас мощности принятого двигателя к расчетной мощности должен быть не менее 10-12%.
Годовой расход электроэнергии Wг, кВт*час. определяется по формуле:
Wг=(Qср*Нср / Nд*nср*nн*nд*nс*nр)nчас*nдн, (2.9)
Где : Qср =Qшах+Qmin/2 –среднее значение производительности.
Hc=Hmax+Hmin/2 –среднее значение давления.
nср -средний к.п.д. вентиляторной установки.
nп –к.п.д. передачи от двигателя к вентилятору (0,9…0,95).
nд –к.п.д. двигателя (0,85…0,95).
nс - к.п.д. электрической сети (0,95).
nчас –число рабочих часов вентилятора в сутки (24).
nдн –числоо рабочих дней в году (365).
На первой ступени регулиования годовой расход электроэнергии равен:
WГ = 1079221,63 кВт*час
На второй ступени регулиования годовой расход электроэнергии равен:
WГ = 2558443,26 кВт*час
Дистанционное управление и контроль вентиляторной установки осуществляется с помощью аппаратуры УКАВ.
2.7. Расчет и выбор кабельной сети высокого напряжения.
Сечение кабеля высокого напряжения определяется исходя из тока нагрузки электродвигателя. Расчет производится по допустимому нагреву, экономической плотности тока, термической устойчивости к токам к.з. и допустимым потерям напряжения.
Для расчета сечения жилы кабеля по допустимому нагреву рабочим током необходимо определить ток в кабеле Jк, А:
Jк = Nдв / 1,732 * Uн ; (2.10)
Nдв -номинальная мощность двигателя, кВт
Uн -напряжение сети, В
Jк = 2000 / 1,732 * 6 = 192,45 А.
Минимальное сечение жилы кабеля по допустимому нагреву принимаемое к прокладке 50 мм2. Кабель прокладывается по воздуху.
Экономическое сечение жилы кабеля по допустимому нагреву рабочим током Sэк, мм2
Sэк=Jк / Jэк , (2.11)
Jк -номинальный ток.
Jэк –экономически выгодная плотность тока, (2,5 А).
Sэ к = 192 / 2,5 = 76,8мм2
Принимаем кабель сечением 95мм2.
Минимальное сечение жилы кабеля по термической устойчивости к току короткого замыкания: Smin, мм2
Smin=J*tф1/2/C, (2.12)
С –коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил и напряжения кабеля.
Для кабеля с медными жилами и бумажной пропитанной изоляцией напряжением 10 кв. С=145,















