Определение аэродинамических характеристик вентиляционного трубопровода.

Утечки воздуха. Степень герметичности вентиляционных труб является решающим фактором эффективности проветривания горных выработок, в особенности протяженных. Если в коротких воздухопроводах иногда можно допустить утечки, доходящие до 50 % от подачи вентилятора, то в трубопроводах длинной несколько сотен метров утечки воздуха могут создать трудности при доставке необходимого количества воздуха в забой.

На практике пока еще не удалось добиться абсолютной герметичности трубопровода. Утечки воздуха в трубопроводах оцениваются двумя показателями: коэффициентом утечек воздуха (kут.тр ) - равным отношению количества воздуха в начале трубопровода или дебита вентилятора к количеству воздуха, поступающему к концу трубопровода; либо обратной ему величиной - коэффициентом доставки.

Утечки воздуха в металлических трубопроводах в основном происходят на стыках труб. Для прорезиненных трубопроводах типа М утечки воздуха через соединения труб имеют место при небольшой депрессии. С увеличением депрессии происходит самоуплотнение стыков отдельных труб и величина утечек воздуха снижается, но при дальнейшем повышении статического давления может наблюдается просачивание воздуха через ткань трубы. Утечки воздуха зависят не только от герметичности соединений трубопровода и его размеров, но и от величины напора. С увеличением напора они значительно возрастают. Так как предложенные выше коэффициенты утечек и удельной стыковой проницаемости получены опытным путем при определенном напоре, то они не отражают в полной мере влияние депрессии на утечки воздуха.

С учетом вышеперечисленного значение коэффициента утечек определяется по формуле:

Определение аэродинамических характеристик вентиляционного трубопровода. - student2.ru (5.1)

где: n - количество 100-метровых участков на длине трубопровода;

R100 - сопротивление 100-метрового плотного трубопровода;

Аут - эквивалентное отверстие утечек 100-метрового трубопровода.

Для металлического трубопровода Аут может принимаются от 0.026 до 0.043 в зависимости от качества соединения труб. Для гибких трубопроводов при длине звена 10 м Аут = 0.0132, при длине звена 20 м Аут = 0.0123.

При эксплуатации вентиляционных трубопроводов необходимо следить, чтобы фактические утечки воздуха не превышали тех величин, которые были приняты при расчете проветривания. В противном случае неизбежны изменение режима работы вентилятора и уменьшение количества воздуха, подаваемого в забой выработки.

Таблица 5.1

Значение коэффициента R100



Диаметр трубы, Металлические Типа М Текстовинитовые
м
0.3 990.0 1284.0 481.0
0.4 228.0 305.0 108.0
0.5 72.8 100.0 33.0
0.6 25.0 40.1 12.5
0.7 11.6 28.2 5.0
0.8 5.8 9.3 2.5
0.9 3.0 5.1 1.3
1.0 1.6 3.0 0.8

Аэродинамическое сопротивление трубопровода. Напор создаваемый вентилятором при его работе на вентиляционный трубопровод, расходуется на преодоление сопротивление трения и местных сопротивлений, а также на скоростной напор при выходе воздуха из трубопровода или при входе в него, при всасывающем проветривании.

Аэродинамическое сопротивление трения трубопровода определяется по формуле:

Определение аэродинамических характеристик вентиляционного трубопровода. - student2.ru , Н*с2 / м8 (5.2)

Местные сопротивления вентиляционных трубопроводов создаются обычно коленами, тройниками, ответвлениями и другими фасонными частями труб. Значения местных сопротивлений приведены ниже.

Таблица 5.2

Сопротивление (Н*с2 / м8 ) фасонных частей гибких трубопроводов.

Фасонная часть При диаметре труб, мм
 
Колено под углом: 900 450   24.5 12.3   9.8 4.9   4.9 2.45   2.7 1.3   1.6 0.8   1.0 0.5   0.7 0.3
Тройники: при движении воздуха на проход под углом 900 при разветвлении струи с поворотом на 900 в обе стороны   49.0   73.5   19.6   31.4   9.8   15.7   5.4   8.8   3.2   5.0   2.0   3.2   1.3   2.1
Отводы при движении струи на проход и ответвлении под углом 450   19.6   7.4   3.4   1.9   1.1   0.7   0.5

Наши рекомендации