ШАХТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области горной промышленности и может быть использована в устройствах для проветривания шахт и рудников.
Известна шахтная вентиляционная установка, включающая рабочий и резервный вентиляторы со всасывающим и нагнетательными каналами и переключатель потока воздуха, выполненный с возможностью поворота, на перекрытии которого установлены вентиляторы, и колено, вынесенное за пределы переключателя и жестко закрепленное в перекрытии вентиляционного канала шахты (авторское свидетельство СССР №775339, кл. Е 21 F 1/08, опубликовано в 1980 г., Б. №40). Основными недостатками известной установки являются:
значительные утечки воздуха в соединении всасывающего или нагнетательного патрубков с коленом и с заборно-выхлопным устройством; высокая энергоемкость, так как для поворота платформы с вентиляторами и сопутствующим оборудованием требуется мощный привод.
Известна вентиляторная установка главного проветривания с центробежными вентиляторами, включающая вентиляторы с приводными двигателями, нагнетательный и подводящие каналы и ляды (Ба-бак Г.А. и др. Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветривания. - М.: Недра, 1972, с.197, рис.172). Недостатком данной вентиляторной установки является сложная аэродинамическая схема и большие аэродинамические потери.
Известно также устройство для проветривания шахт, включающее рабочий и резервный центробежные вентиляторы, общие для всасывающих и нагнетательных каналов вентиляторов воздуховоды с расположением нагнетательного воздуховода над всасывающим, и общий диффузор (заборно-выхлопное устройство) с всасывающим каналом
и самоуплотняющейся лядой (авторское свидетельство СССР №659762, кл. Е 21 F 1/08, опубликовано в 1979 г., Б. №16). Особенностью известного технического решения является объединение нагнетательных и всасывающих каналов вентиляторов в общие воздуховоды, связь их с общим заборно-выхлопным устройством и расположение их по высоте, что повышает надежность работы устройства и снижает затраты энергии на его обслуживание.
Основным недостатком известного устройства является наличие большого количества ляд с приводами и связь общих воздуховодов через них, что приводит к большим утечкам воздуха и снижению эффективности работы вентиляторов.
Предложена шахтная вентиляционная установка, включающая рабочие и резервные центробежные вентиляторы, всасывающие и нагнетательные каналы которых соединены соответственно с общими всасывающими и нагнетательными воздуховодами, размещенными один над другим, общее заборно-выхлопное устройство, ляду переключения вентиляторов и вентиляционный канал шахты.
Отличием шахтной вентиляционной установки является то, что она снабжена переключателем потока воздуха с направляющими лядами, установленными с возможностью создания соединительного канала между вентиляционным каналом шахты и общими всасывающим или нагнетательным воздуховодами вентиляторов, или изоляции от них, а ляда переключения вентиляторов установлена на сопряжении нагнетательных каналов вентиляторов с общим нагнетательным воздуховодом и выполнена с приводом от давления потока проходящего по каналам воздуха.
Отличием является также то, что переключатель потока воздуха снабжен центральным выхлопным каналом, выполненным с возможностью соединения с общим нагнетательным воздуховодом вентиляторов, и обводными каналами, выполненными с возможностью соединения с общим всасывающим воздуховодом вентиляторов.
Основным преимуществом заявленного технического решения является более высокая надежность работы за счет уменьшения количества технологических устройств, упрощения конструкции их и снижения утечек. Кроме того, установка не содержит каналов с резким изменением направления воздушного потока, что позволяет снизить ее аэродинамическое сопротивление.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид шахтной вентиляционной установки в плане, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 - схема расположения направляющих ляд при соединении вентиляционного канала шахты с общим всасывающим воздуховодом, на фиг.4 - то же при соединении вентиляционного канала шахты с общим нагнетательным воздуховодом, на фиг.5 - то же при изоляции вентиляционного канала шахты от общих воздуховодов.
Шахтная вентиляционная установка содержит, например, два вентилятора - рабочий 1 и резервный 2, всасывающие каналы 3 и 4 которых соединены с общим всасывающим воздуховодом 5, а нагнетательные каналы 6 и 7 - с общим нагнетательным воздуховодом 8. Общие воздуховоды расположены один над другим, причем общий нагнетательный воздуховод расположен сверху. Общие воздуховоды имеют прямоугольное сечение и оба выходят в боковую стенку корпуса переключателя 9 потоков воздуха, имеющего центральный выхлопной канал 10 и всасывающие обводные каналы 11.
Вентиляционный канал 12 шахты соединен со стволом 13 и выходит в противоположной стенке корпуса переключателя 9. Для управления направлением потоков воздуха внутри корпуса установлены направляющие ляды 14 и 15 с приводом 16. В корпусе переключателя потока воздуха 9 ляды закреплены на осях сверху и снизу выходного отверстия вентиляционного канала 12 шахты и могут поворачиваться относительно осей на определенный угол, ограниченный упорами с уплотнителем, для образования соединительного канала с любым из общих воздуховодов 5 и 8 или для изоляции от них. Переключатель потоков
воздуха имеет заборно-выхлопное устройство 17, установленное над выхлопным каналом переключателя потока. В соответствии с требованиями Правил безопасности в угольных шахтах вентиляционная установка оборудована ограждающими решетками 18, а для удобства обслуживания ее каналы снабжены люками 19.
Ниже приведено описание работы установки.
При нормальном (всасывающем) режиме проветривания исходящая струя воздуха из ствола 13 по вентиляционному каналу 12 поступает в переключатель 9 потока воздуха, где направляющие ляды 14 и 15 опущены и образуют соединительный канал с общим всасывающим воздуховодом 5. По этому воздуховоду воздух поступает в рабочий вентилятор 1 и затем по нагнетательному каналу 6 и общему нагнетательному воздуховоду 8 подается в центральный выхлопной канал 10 и через заборно-выхлопное устройство 17 выбрасывается в атмосферу.
Для реверсирования режима проветривания со всасывающего на нагнетательный направляющие ляды 14 и 15 поднимают и создают соединительный канал между вентиляционным каналом 12 и общим нагнетательным воздуховодом 8. Свежий воздух через заборно-выхлопное устройство 17 поступает во всасывающие обводные каналы 11, выходящие в нижнюю часть корпуса 9, и по общему всасывающему воздуховоду 5 поступает в рабочий вентилятор 1. От вентилятора поток воздуха под давлением подается по нагнетательному каналу 6 в общий нагнетательный воздуховод 8 и далее через соединительный канал, образованный направляющими лядами 14, 15, подается в вентиляционный канал 12 и далее в ствол 13. Таким образом происходит реверсирование режима проветривания без реверсирования вентилятора.
В аварийной ситуации, когда необходимо прекратить проветривание шахты данной вентиляционной установкой, направляющие ляды 14, 15 устанавливают с помощью привода 16 в положение, указанное на сриг.5, т.е. вентиляционный канал 12 изолируют от общих всасывающего
и нагнетательного воздуховодов и движение воздуха через вентиляционный канал прекращается. Для переключения с рабочего 1 вентилятора на резервный 2 выключают рабочий вентилятор и включают резервный, при этом в нагнетательном канале 7 вентилятора 2 давление воздуха резко возрастает, а в канале 6 - падает и под действием разницы давлений воздуха ляда 20, установленная на сопряжении нагнетательных каналов вентиляторов, открывает нагнетательный канал 7 резервного вентилятора 2 и перекрывает нагнетательный канал 6 рабочего вентилятора 1.
В зависимости от потребности количество вентиляторов в установке может быть от двух до четырех.
Основными преимуществами предложенной шахтной вентиляционной установки являются:
высокая надежность работы в режимах нормального проветривания, реверсирования и изоляции вентиляционного канала при аварийной ситуации от всасывающего и нагнетательного воздуховодов вентиляционной установки, а также при переключении на резервный вентилятор;
снижение утечек воздуха;
упрощение конструкции;
уменьшение аэродинамического сопротивления установки.