Гибкая вентиляционная труба

ГИБКАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ТРУБА
Полезная модель относится к горному делу, а именно к средствам проветривания тупиковых горных выработок большой протяженности и местных скоплений вредных газов (метана, углекислого газа, окиси углерода и др.), и может быть использована при изготовлении гибких шахтных вентиляционных труб.
Как показывают исследования, утечки воздуха непосредственно через ткань трубопровода при проветривании подготовительных выработок составляют при реальных рабочих давлениях не выше одного процента от общего баланса утечек воздуха в трубопроводе и практически не оказывают влияния на проветривание подготовительных выработок.
При изготовлении гибких вентиляционных труб важное значение имеет качество швов, от которых во многом зависит надежность и устойчивость проветривания подготовительных горных выработок.
Известны гибкие шахтные вентиляционные трубы, изготовленные из продольных отрезков трубного материала, имеющие боковые соединительные сварные швы и гребешковый шов для размещения приспособлений для подвески трубы (Веселы Р. и др. Вентиляционное оборудование современных высокопроизводительных установок местного проветривания //Глюкауф. - 1983. - №11. -С. 34-36). Исследования показывают, что по прочности сварные швы могут превосходить прочность трубного материала. Однако длительный опыт использования сварных труб как в России, так и за границей, показывает, что при значительных колебаниях давления воздуха внутри трубы и под действием окружающей среды прочность сварного шва и трубного материала может снизиться до 60% от первоначальной величины. При давлении до 150 даПа трубная ткань и швы работают в зоне упругих деформаций, однако при более высоких давлениях вдоль сварных швов образуются
2OU у,.-.„ „,„ аи ищ Щ1111 II
Е 21 F 1/04
участки, ослабленные в результате разной плотности материала, что приводит к появлению мелких трещин и разрывов. Кроме того, на прочность сварных труб значительное влияние оказывают тканевая основа, качество покрытия и режим сварки.
В качестве прототипа принята гибкая шахтная вентиляционная труба, изготовленная из продольных отрезков трубного материала, например из винилискожи-т трубной, имеющая 1-2 простых продольных соединения, образованных двойным строчечным швом, и одно или два гребешковых соединения с отверстиями (люверсами) для подвески, прошитые двумя строчечными швами, между которыми размещены указанные отверстия (Кожанов Ф.А. и др. Воздухопроницаемость трубных тканей и герметичность швов вентиляционных труб // Шахтное строительство. -М. -1983.-№4. -С. 14-16).
Преимуществом известной конструкции вентиляционной трубы является простота изготовления. К основным недостаткам следует отнести низкую герметичность строчных швов. Боковой строчной шов открыт при любой депрессии из-за наличия отверстий, образуемых при проколе ткани машинной иглой, через которые и происходят утечки воздуха. Гребешковый шов в начальный период закрыт, однако с увеличением давления начинает раскрываться первая от трубы строчка шва, имеющая отверстия от машинной иглы по обе стороны гребешка. При более высокой депрессии утечки через гребешковое соединение резко увеличиваются и могут превышать утечки через боковое продольное соединение. Различные меры, применявшиеся для снижения утечек воздуха через строчные соединительные швы (например, по а.с. СССР № 1406394 кл. E21F1/04 и др.), не дали положительного результата.
Предложена гибкая вентиляционная труба, содержащая корпус, изготовленный из продольных отрезков трубного материала, соединенных между собой с помощью продольных строчных швов с образованием, по крайней мере, одного соединения в виде гребешка с отверстиями для подвески.
Отличием полезной модели является то, что она снабжена герметизирующими продольными эластичными полосами, каждая из которых установлена с перекрытием герметизирующего соединения и приварена к внутренней поверхности трубы с обеих сторон соединения.
Герметизирующие полосы могут быть выполнены из трубного материала и каждая из них имеет ширину, превышающую на 1-3 см ширину герметизируемой зоны соединения.
Таким образом, сущность полезной модели заключается в том, что гибкая шахтная вентиляционная труба выполнена сшивной, т.е. имеет продольные соединения, образованные строчными швами, и снабжена эластичными продольными полосами, приваренными к внутренней поверхности трубы с перекрытием зоны соединения, обеспечивающими герметизацию продольных соединений при подаче воздуха и выполняющими функции компенсатора при растягивании стенок трубы под действием давления.
Предложенная конструкция вентиляционной трубы позволяет значительно снизить утечки воздуха через продольные строчные швы и предохранить сварные швы от деформаций вследствие давления воздуха.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид гибкой вентиляционной трубы, на фиг. 2 - ее поперечное сечение, на фиг. 3 и фиг.4 - соответственно простое и гребешковое соединения, на фиг. 5 - график сравнительных испытаний вентиляционных труб на воздухопроницаемость.
Гибкая вентиляционная труба содержит корпус, состоящий из полотен 1 и 2, соединенных между собой строчными швами. Простое соединение 3 образовано с помощью двойного строчного шва 4 и его
зона с внутренней стороны трубы перекрыта приваренной продольной эластичной полосой 5.
Соединение 6 выполнено в виде гребешка 7 с отверстиями (люверсами) 8, прошитого тройным строчным швом 9, а его зона с внутренней стороны трубы перекрыта приваренной продольной полосой 10. Для защиты сварных швов 11 от нагрузок ширина продольных полос (вп) выбрана на 1-3 см больше ширины зоны герметизируемого соединения (вс).
В связи с тем, что полотно трубного материала имеет определенную соответствующими нормативами ширину, при производстве вентиляционной трубы используются в зависимости от необходимого диаметра два или три полотна, поэтому вентиляционная труба может иметь два или три соединения, из которых, по крайней мере, одно гребешковое. Простое соединение 3 выполняют путем нахлестывания краев полотен трубного материала друг на друга и соединения их двойным строчным швом 4 с помощью швейной машины. Величина нахлеста полотен и расстояние между строчными швами определяются технологическими нормативами и параметрами швейной машины. Для герметизации простого соединения производят соответствующую разметку зоны соединения, выкраивают из трубного материала продольную полосу 5 шириной (вп) на 1-3 см больше ширины участка трубы в зоне герметизируемого соединения (вс). Например, при ширине герметизируемой зоны соединения 12 см ширина продольной полосы должна быть 13-15 см. Продольную полосу 5 накладывают с внутренней стороны трубы на зону соединения в соответствии с произведенной разметкой и соединяют с нею с помощью сварных швов 11 по обе стороны от соединения, при этом на полосе образуется горб, служащий компенсатором при увеличении диаметра трубы под действием давления воздуха.
Для образования гребешкового соединения производят разметку полотен трубы, затем сваривают отрезки полотен с продольной полосой швами 11, после чего формируют гребешок соединения, как показано на фиг.4, с образованием компенсатора на продольной полосе 10 и прошивают гребешок тройным строчным швом 9, две строчки которого расположены со стороны трубы, а одна - по краю гребешка. Отверстия (люверсы) 8 располагают по длине гребешка между указанными строчками.
Для проветривания горных выработок звенья гибкой вентиляционной трубы с помощью отверстий (люверсов) 8 и специальных приспособлений подвешивают к кровле и соединяют между собой. При работе вентилятора местного проветривания в трубу поступает воздух и под действием давления труба растягивается с увеличением диаметра, причем практически все растягивающие усилия приходятся на корпус трубы и ее продольные соединения. При диаметре 100 см и давлении до 600 даПа периметр трубы, изготовленной из винилискожи трубной, может увеличиться на 2-3 см. Данное увеличение компенсируется запасом ширины каждой продольной полосы, в результате чего полосы и сварные швы не несут растягивающих нагрузок, что обеспечивает сохранность сварных швов и герметичность соединений.
Компенсационный запас ширины полос менее 1 см может быть недостаточным при давлении внутри трубы более 500 даПа и возникнет опасность деформации сварного шва, а запас более 3 см значительно повышает аэродинамическое сопротивление трубы.
На фиг.5 приведены результаты испытаний на воздухопроницаемость предложенной конструкции вентиляционной трубы (I) и обычной сшивной трубы (II), выпускаемой заводами РТИ России. Из приведенных графиков следует, что воздухопроницаемость обычной сшивной трубы при внутреннем давлении воздуха 500 даПА составила 8 , в то время как предложенная труба выдержала внутреннее
давление до 1000 даПа и при этом ее воздухопроницаемость не превысила 1,3 . Сравнение полученных при испытаниях данных с показателями технического паспорта трубного материала Винилискожа трубная антистатическая показало, что утечки воздуха происходили только через ткань, а продольные соединения трубы были практически воздухонепроницаемыми.
Таким образом, предложенная сшивная гибкая шахтная вентиляционная труба с герметичным покрытием зон продольных соединений эластичными полосами, имеющими компенсаторы ширины, позволяет снизить утечки воздуха до уровня сварных труб и сохранить высокую прочность, присущую сшивным трубам.
Заявители: т -.z  В.П.
0
3.  Николаев И.В.
ОЬ. Oi, лС  .