ШАХТНАЯ ВЕНТИЛЯТОРНАЯ УСТАНОВКА С ОСЕВЫМИ ВЕНТИЛЯТОРАМИ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для вентиляции шахт и рудников.
Известна нагнетательная вентиляторная установка с осевыми вентиляторами, включающая последовательно соединенные в горизонтальной плоскости тройник выходного канала с поворотной лядой, два входных отверстия которого соединены с соответствующими диффузорами рабочего и резервного осевых вентиляторов. Коллекторы последних соответственно соединены посредством двух двойных колен с выходными отверстиями тройника входного канала, расположенного ниже горизонтальной плоскости осевого вентилятора и имеющего две поворотных ляды. Входное отверстие тройника входного канала соединено с калориферной. Электрические двигатели осевых вентиляторов установлены на бетонных фундаментах над двойными коленами и тройником входного канала (см. кн. «Шахтные вентиляторные установки главного проветривания» авт. Бабак Г.А., Бочаров А.Т., Волохов А.Т. и др., изд. «Недра», 1982 г., стр. 143, рис. 5.4).
Недостатками устройства является сложность конструкции и большая длина вентиляторной установки, что требует увеличенной площади здания вентиляторной установки. Кроме этого, установка имеет увеличенное сопротивление, проходящему через нее воздуху. Эти недостатки возникают из-за соединения коллекторов рабочего и резервного вентиляторов с выходными отверстиями тройников входного канала посредством двух двойных колен в вертикальной плоскости. Расположение электродвигателей обоих осевых вентиляторов над двойными коленами не позволяет разместить их на одной раме с осевыми вентиляторами. Поэтому монтаж электродвигателей и их осевых вентиляторов производится на отдельных бетонных фундаментах, что усложняет выполнения операции их соосности в условиях шахты.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленной полезной модели является нагнетательная вентиляторная установка с осевыми вентиляторами, включающая последовательно соединенные в горизонтальной плоскости тройник выходного канала с повороной лядой, два входных отверстия которого соединены с соответствующими диффузорами рабочего и резервного осевых вентиляторов, входные коллекторы которых соответственно соединены с выходными отверстиями тройника входного канала с поворотной лядой и входным отверстием. Два выходных отверстия тройника входного канала, расположенного вертикально, выполнены в его боковых стенках и соединены соответствующими коллекторами рабочего и резервного осевых вентиляторов, а входное отверстие тройника входного канала соединено через одинарное поворотное колено с калориферной. Оси рабочего и резервного осевых вентиляторов расположены параллельно в горизонтальной плоскости (см. патент России на полезную модель №93883, от 10.05.2010 г.).
Недостатками устройства являются большие габаритные размеры, в частности высота вентиляторной установки, и большое сопротивление струе воздуха проходящему через вентиляторную установку. Это связано с наличием на входе до коллекторов вентиляторов двойного поворота струи воздуха в вертикальной плоскости и наличие «Z»-образного поворота струи воздуха после выхода из диффузоров вентиляторов в горизонтальной плоскости.
Полезная модель решает задачу снижения габаритных размеров в вертикальной плоскости и уменьшения сопротивления струе воздуха, проходящей через вентиляторную установку, повышения ее к.п.д.
Для достижения поставленной цели заявленная полезная модель - шахтная вентиляторная установка с осевыми вентиляторами, содержит следующие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной задачи.
Полезная модель содержит последовательно соединенные в горизонтальной плоскости тройник выходного канала с поворотной лядой, два входных отверстия которого соединены с соответствующими диффузорами рабочего и резервного осевых вентиляторов, входные коллекторы которых соответственно соединены с выходными отверстиями тройника входного канала с поворотной лядой и входным отверстием.
По отношению к наиболее близкому аналогу у заявляемой полезной модели имеются следующие отличительные признаки. Выходные и входное отверстия тройника входного канала расположены в горизонтальной плоскости с осевыми вентиляторами, размещенными под углом друг к другу определяемым из соотношения:
; где
B - ширина входного отверстия тройника входного канала;
в - расстояние между входными отверстиями тройника выходного канала;
L - длина отрезка, параллельного оси осевого вентилятора, между плоскостью входного отверстия тройника выходного канала и линией пересечения плоскости входного отверстия тройника входного канала с плоскостью его ляды, перекрывающей данный осевой вентилятор.
Такая совокупность признаков позволяет снизить габаритные размеры устройства в вертикальной плоскости и уменьшить сопротивление струе воздуха, проходящей через вентиляторную установку.
Достигается это следующим образом. Новым расположением существенных признаков. Выходные и входные отверстия тройника входного канала расположены в горизонтальной плоскости с осевыми вентиляторами, размещенными под углом друг к другу определяемым из соотношения:
Это позволило, по сравнению с прототипом, исключить колено между калориферной и входным отверстием тройника входного канала. Снизить габаритные размеры устройства в вертикальной плоскости. Спрямить струю воздуха без поворота ее в вертикальной плоскости до коллекторов осевых вентиляторов и - уменьшить угол поворота струи воздуха в горизонтальной плоскости после диффузоров осевых вентиляторов путем оптимального расположения их под углом, определяемым из предлагаемого выше соотношения.
По имеющимся сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, в принципе может быть многократно использована в конструкции шахтных вентиляторных установок с осевыми вентиляторами. При этом снижаются габаритные размеры устройства в вертикальной плоскости и уменьшается сопротивление струе воздуха, проходящей через вентиляторную установку. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «промышленная применяемость».
Сущность полезной модели поясняется чертежом общего вида устройства.
Шахтная вентиляторная установка с осевыми вентиляторами, включающая последовательно соединенные в горизонтальной плоскости тройник выходного канала с поворотной лядой 1, два входных отверстия 2 и 3 которого соединены с соответствующими диффузорами 4 и 5 рабочего 6 и резервного 7 осевых вентиляторов, входные коллекторы 8 и 9 которых соответственно соединены с выходными отверстиями 10 и 11 тройника входного канала с поворотной лядой 12 и входным отверстием 13. Выходные отверстия 10 и 11 и входное отверстие 13 тройника входного канала расположены в горизонтальной плоскости с осевыми вентиляторами 6 и 7, размещенными под углом друг к другу определяемым из соотношения:
; где
B - ширина входного отверстия 13 тройника входного канала;
в - расстояние между входными отверстиями 2 и 3 тройника выходного канала;
L - длина отрезка, параллельного, например, оси осевого вентилятора 7, между плоскостью входного отверстия 3 и линией пересечения плоскости входного отверстия 13 с плоскостью ляды 12, перекрывающей осевой вентилятор 7.
Работает устройство следующим образом. В режиме нагнетания до включения, например, рабочего 6 осевого вентилятора, ляды 1 и 12 переводятся вправо (см.. фиг. 1). Включают рабочий 6 осевой вентилятор. Струя воздуха из калориферной (на чертеже не показана) через входное отверстие 13 поступает в тройник входного канала, из которого через выходное отверстие тройника 10 направляется в рабочий осевой вентилятор 6. Из последнего через тройник выходного канала струя воздуха поступает в шахту. При реверсе рабочего 6 осевого вентилятора в режиме «всасывания» струя воздуха направляется в обратной последовательности из шахты.
При переходе на резервный 7 осевой вентилятор, рабочий 6 осевой вентилятор выключается, ляды 1 и 12 переводятся влево. Включают резервный 7 осевой вентилятор. Струя воздуха из калориферной через входное отверстие 13 поступает в тройник входного канала, из которого через выходное отверстие 11 направляется в резервный осевой вентилятор 7. Из последнего через тройник выходного канала струя воздуха поступает в шахту. При реверсе резервного осевого вентилятора 7 в режиме «всасывания» струя воздуха направляется в обратной последовательности из шахты.