Способ управления шахтными вентиляторами

Способ управления шахтными вентиляторами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМИ ВЕНТИЛЯТОРАШ, включающий регулиров ние депрессий вентиляторов, о т личающийс я тем, что, с целью уменьшения общих затрат электроэнергии на вентиляцию, при регулировании депрессий вентиляторов осуществляют перебор возможных их сочетаний с сохранением при этом заданного расхода воздуха, необходимого для проветривания, постоянно измеряют общие затрлты электроэнергии на вентиляцию и устанавливают для дальнейшей работы соотношение депрессий вентиляторов с наименьшим общим потреблением электроэнергии. i

аа 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИХ д ц Е 21 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3485251/22-03 (22) 25.08.82 (46) 15.07.84. Бюл. N 26 (72) Л.А.Лысов и И.Б.Ошмянский (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 622.43/445 (088.8) (56) 1. Челмалых В.М. и др. Системы электропривода и автоматики рудничных стационарных машин и установок.

М., "Недра", 1976, с. 273.

2. Руденко К.Г. и др. Обеспыливание и пыпеулавливание при обработке полезных ископаемых. М., "Недра", .

1971, с. 165-174 (прототип). (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМИ

ВЕНТИЛЯТОРАМИ, включающий регулирование депрессий вентиляторов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения общих затрат электроэнергии на вентиляцию, при регулировании депрессий вентиляторов осуществляют перебор возможных их сочетаний с сохранением при этом заданного расхода воздуха, необходимого для проветривания, постоянно измеряют общие затраты электроэнергии на вентиляцию и устанавливают для дальнейшей работы соотношение депрессий вентиляторов с наименьшим общим потреблением электроэнергии.

М 110297

Изобретение относится к проветриванию рудников и шахт вентиляторами главного проветривания и может быть использовано для управления шахтными вентиляторами в вентиляционных сетях с двумя и более вентиляторами главного проветривания.

Известен способ управления шахтными вентиляторами, .заключающийся в выработке сигнала необходимой величины производительности, измерений фактической величины производительности, сравнении величин фактической и заданной производительностей с определением их разности и регулирования величин депрессии и производительности вентилятора по текущей величине разности сигналов $1).

Недостатком такого способа является низкая точность регулирования вентиляционных параметров каждого вентилятора, вызванная наличием сильной аэродинамической связи между работающими вентиляторами и изменением эквивалентного аэродинамического сопротивления шахтной сети, Наиболее близким к изобретению является способ управления шахтными вентиляторами, включающий регулирование депрессий вентиляторов 2.1.

Недостатком этого способа является перерасход электроэнергии вентиляторами главного проветривания на непроизводительные утечки воздуха в.шахтной вентиляционной сети, вызванные недостаточнои перестрой35 кой и адаптацией параметров вентиляторов к изменяющимся в процессе эксплуатации параметрам шахтной вентиляционной сети и отдельных ее а элементов.

Пример. Осуществляется вентиляция рудника с помощью нагнетаю5 щего и всасывающего вентиляторов главного проветривания. Общая депрессия вентиляторов, необходимая для подачи в зону горных работ 200 м /с воздуха, составляет 8,0 кПа.

Аэродинамические сопротивления путей подсосов воздуха на всасывающем и нагнетающем вснтиляторах составляет 20,0 н.с /и, что вызывает

15 утечки воздуха около 10Х от, производительности вентилятора. При управэлектрической мощности уменьшается до 2138,5 кВт.

Наименьшее общее потребление электроэнергии, равное 2138,3 .кВт, фиксируется при значениях депрессий вентиляторов: нагнетающего

4,0 кПа, всасывающего 4,0 кПа. -При дальнейшем увеличении депрессии нагнетающего вентилятора до 4,5 кПа и снижении депрессии всасывающего до 3,5 кПа общая потребляемая электрическая мощность начинает возрастать.

Поэтому для дальнейшей работы выбирается значение депрессии нагнетающего вентилятора 4,0 кПа и всасывающего 4,0 кПа.

Расчетные значения величин подсосов и утечек воздуха на вентиляторах и общей потребляемой электроэнергии при различных соотношениях депрессий вентиляторов указаны в табл, 1.

Цель изобретения — уменьшенИе общих затрат электроэнергии на вентиляцию, Цель достигается тем, что соглас- " но способу управления шахтными вентиляторами, включающему регулирование депрессий вентиляторов, при регулировании депрессий вентиляторов осу= ществляют перебор возможных их соче- 50 таний с сохранением при этом заданного расхода воздуха, необходимого для проветривания, постоянно измеряют общие затраты электроэнергии на вентиляцию и устанавливают для

9 2 дальнейшей работы соотношение депрессий вентиляторов с наименьшим общим потреблением электроэнергии . лении вентиляторами производится измерение суммарной потребляемой электрической мощности и при регулировании депрессий вентиляторов осуществляется перебор соотношений их депрессий. Например, первоначально депрессия всасывающего вентилятора установлена равной 300 мм вод.ст.

Для подачи необходимого количества воздуха, равного 200 м /с, депрессия нагнетающего вентилятора должна быть установлена равной 5,0 кПа.

В этом случае общее потребление электрической энергии составляет около 2139,4 кВт. Далее депрессия всасывающего вентилятора устанавливается равной 3,5 кПа, а депрессия нагнетающего — 4,5 кПа. Потребление

1102979

Та бли ца 1

Параметры вентиляторов

Общая потребляемая электПроизводите:.ьность, м /с

Депрессия, кПа рическая мощность, кВт

Нагнетающего Всасывающего .Нагнетающего Всасывающего

6,0

2,0

2,5

5,5

3,0

5,0

4,5

З,S

4,0

4,0

2138,5

4,5

3,$

205,0

203,9

2139,4

5,0

3,0 производительностью вентилятора. Для компенсации изменения аэродинамических параметров вентиляционной сети производится регулирование депрессий вентиляторов (например изменением скорости вращения) . После этого выполняется последовательный перебор возможных сочетаний депрессий нагнетающего и всасывающего вентиляторов, укаэанных в табл. 2, с одновременным измерением общей потребляемой электрической мощности. В результате последовательного перебора для дальнейшей работы выбирается следующее соотношение депрессий: нагнетающего

2,0 кПа; всасывающего 6,0 кПа.

Таблица 2

Общая потребляемая электрическая мощность, кВт

Параметры вентиляторов

Депрессия, кПа

Нагнетающего Всасывающе

Нагнетающего

Всасывающего

210,2

203 2

203,5

203,9

204,2

2180,1

2173,6

2167,8

2,0

6,0

209,8

209,4

208,9

5,5

2,5

390

S,0

2162,8

4,5

3,5

"205,5

205,2

205,0

204,7

204,5

204,2

КПД вентиляторов при расчетах, принятых одинаковыми и равными 0,75.

В процессе эксплуатации, вследствие разгерметизации надшахтного 30 здания нагнетающего вентилятора, утечки воздуха .возрастают и достигают величины 34Х от производитель ности вентилятора, а аэродинамическое сопротивление путей утечек соответственно уменьшается до

5,714 н с /м . В результате увеличения утечек воздуха на вентиляторе изменяется количество воздуха, поступающего в шахту, и появляется разность между заданной и фактической

203, 2

203,5

203,9

204,2

204,5

204,7

2142,7

2140,8

2139,9

2138,5

2138,3

1102979

Продолжение табл. 2

Общая потребляемая электрическая мощность, кВт

Параметры вентиляторов

Депрессия, кПа Производительность

Нагнетающего Всасывающего Нагнетающего Всасывающего

4,0

4,0

208,4 204,5

2158,6

2155,2

2152,6

2150,8

2149,9

2150,0

2151,1

201,8

207,2

206,6

205,9

3,5

4,5

204,7

205,0

205,2

205,5

3,0

5,0

2,5

2,0

6,0

205,1 205,7

1,5

6,5

1,0

7,0

204,2

205,9

Ти аж 427 Подписное

И жгород, ул.Проектная,4

При изменении соотношения и вели- 25 чин депрессий работающих вентиляторов I .ýìåíÿåòñÿ распределение по вентиляционной сети непроизводительных утечек воздуха, вызывающих излишние потери электроэнергии. Также реально З0 проявляют себя все нелинейные зависимости, характеризующие работу вентиляторов (изменение общего КПД вентиляторной установки, затраты электроэнергии на работу вспомога- > тельного электрооборудования, потери в линиях электропередач и др.) и изменение вентиляционных и аэродинамических параметров — термодинамические процессы сжатия или разря- 40 жения в рабочем колесе вентиляторов, потери депрессии на трение, влияние естественной тяги и др. Измерение общей фактической потребляемой электроэнергии позволяет оценивать 4> результирующее проявление всех сложных нелинейных зависимостей и определять вентиляционный режим, при котором они дают оптимальное по энергозатратам сочетание. 50

Перебор возможных соотношений депрессий вентиляторов может производиться одновременным изменением депрессий всех вентиляторов главного проветривания или путем последователь ного изменения депрессий каждого

ВНИИПИ Зайцу 4921(25

Филиал ППП "Патевт11, г. У вентилятора в отдельности (например путем увеличения на заданную ступень регулирования депрессий нагнетающих вентиляторов и последующего снижения на необходимую величину депрессий всасывающих вентиляторов). Перебор возможных соотношений депрессий вентиляторов может оканчиваться после определения соотношения, обеспечивающего наименьшее потребление электроэнергии, Момент достижения такого соотношения характеризуется тем, что переход от него к любому другому соотношению депрессий работакицих вентиляторов вызывает увеличение общего количества потребляемой электроэнергии.

Перебор возможных соотношений депрессий вентиляторов может производиться по специальной отдельной команде или же автоматически при отклонении фактического количества и поступающего в шахту воздуха от заданного. Интервал времени между последующими переборами возможных соотношений депрессий вентиляторов по специальной отдельной команде может устанавливаться, исходя из ритма вентиляционного режима шахты н изменения во времени величины заданного количества воздуха.