Цель работ:
Научится рассчитывать производительность вентиляторной установки типа ВОД.
Расчётные данные:
Рассчитать вентиляторную установку типа ВОД для шахт второй категории: Q = 120 м3
/с;Н max= 240 даПа;Н min = 100 даПа;Т = 20 лет.
Расчёт:
1. Выбор наивыгоднейшей установки: на графике ищем допустимую вентиляторную установку:
По аэродинамической характеристика ВОД-30 определяем: к.п.д. и мощность двигателя.
Для установки ВОД – 30: hmax = 0,8; hmin = 0,65;hср
= 0,725; N = 240 кВт;
2. Определяем средний расход вентиляторной установки ВОД – 30.
Wг
= ((Q(H max+Н min/2))/(1000*hср
*hд
*h с
*h р
))*h ч
*h д
= (3.1)
Wг
= ((120(1000+2400/2))/(1000*0,725*0,9*0,95*0,85))*24*365 = = 3391652 кВт*ч.
3. Стоимость эл. эн. в среднем за год:
С э
= Wг
*Âа
+Nу
*Âу
; (3.2)
С э
= 3391652*0,0068+352*12,8 = 27569 руб.
4. Характеристика вентиляторной сети:
4.1 Постоянной сети при минимальном давлении:
R1
= Н min/Q2
; (3.3)
R1
= 1000/1202
= 0,069;
4.2 Постоянной сети при максимальном давлении:
R2
= Н max/Q2
; (3.4)
R2
= 2400/1202
= 0,167;
5. Уравнения характеристики при минимальных и максимальных давлениях:
В полученное в подставляем выражение значение Q от 0 до 1,25 требуемой производительности и получаем соответствующие значения:
Рабочие режимы: через точку заданных режимов проводим прямую линию и находим режим “С” (Q с
= 120 м3
/с; Н с
= 150 Па)
6. Строем дополнительную характеристику сети через точку «С» и получаем:
Rс
= Н с
/Qс
2
; (3.5)
Rс
= 1550/1202
= 0,108;
| Показатели | 0,25Q | 0,5Q | 0,75Q | Q | 1,25Q |
| Q м3
/с |
75 | 150 | 225 | 300 | 375 |
| Ну.ст.
min, Па |
82 | 326 | 734 | 1300 | 2040 |
| Ну.ст.
max, Па |
156 | 625 | 1407 | 2500 | 3910 |
7. На первой ступени установки лопастей a1
= 250
; при этом будет обеспечен режим d: Qd
= 129 м3
/с; Нd
= 1175 Па. При перемещения режима в точку «С» происходит переход на вторую ступень регулирования установкой лопастей на угол a2
= 300
. Начальный режим на этой ступени (точке «Е»): Qе
= 135 м3
/с; Не
= 2000 Па. Окончание работы этой ступени – режим f: Qf
= 127 м3
/с; Hf
= 2275 Па.
7.1 Продолжительность
Т1
= Т*((Нc
– Qc
)/(Нf
– Нa
)); (3.6)
Т1
= 20*((1550-1000)/(2275-1000)) = 8,6 лет;
7.2 Продолжительность работы вентеиляторной установки на второй ступени:
Т2
= Т*((Нf
– Нc
)/(Нf
– Нa
)); (3.7)
Т2
= 20*((2275-1550)/(2275-1000)) = 11,4 лет;
8. Резерв производительности: определяется режимами К:
Qк
= 193 м3
/с; Н к
= 2575 Па; и n: Q n
= 150 м3
/с;Н n
= 3200 Па;
8.1 При характеристике сети 1.
DQ1
% = ((Qк
– Qa
)/Qa
)*100%; (3.8)
DQ1
l% = ((193-120)/120)*100% = 61%
8.2 При характеристике сети 2.
DQ2
% = ((Qn
– Qa
)/Qa
)*100%; (3.9)
DQ2
% = ((150-120)/120)*100% = 25%
8.3 При характеристике сети 3 (средние).
Qср
= ((Q1
+ Q2
)/2)*100%; (3.10)
Qср
= ((61+25)/2)*100% = 43%
9. Реверсирования вентиляторной установки обеспечивается изменением направления вращения ротора с одновременным поворотом лопастей промежуточного, направляющего и спрямляющего аппарата.
10. Находим мощность двигателя:
Nmin = (Qс
*Нс
)/(100*hс
); (3.11)
10.1 Nmin= (120*1550)/(1000*0,75) = 248 кВт. – СДН-16-41-16; N=315 кВт.
10.2 Nmax=(150*320)/(1000*0,765)=627,5 кВт. –СНД-16-41-16; N=300 кВт.
11. Определяем коэффициент запаса мощности:
11.1 Кд
= N/Nmin; Кд
= N/Nmax; (3.12)
Кд
.
min
= 315/248 = 1.27;
Кд
.
max
= 800/627,5 = 1,27;
12. Средне годовой расход энерги.
12.1 На первой ступени:
Qср.1
= (129+120)/2 = 124,5 м3
/с; (3.13)
hср.1
= (0,675+0,75)/2 = 0,713; (3.14)
Н ср.1
= (1175+1550)/2 = 1365 Па. (3.15)
Wг 1
= (124,5*1362,5*24*365)/(1000*0,713*0,9*0,95*0,85) = = 2867711 кВт*ч (3.16)
12.2 На второй ступени:
Qср.2
= (135+127)/2 = 131 м3
/с; (3.13)
hср.2
= (0,765+0,79)/2 = 0,778; (3.14)
Н ср.2
= (2275+2000)/2 = 2137,5 Па. (3.15)
Wг 2
= (131*2137*24*365)/(1000*0,778*0,9*0,95*0,85) = = 4338273 кВт*ч (3.16)
13. дистанционное управление и контроль осуществляется с помощью аппаратуры УКАВ.
14. Калориферная установка:
mn
= Q*q; (3.17)
mn
= 1,29*120 = 154,8 кг/с;
m = (mn
*(tn
-tн
))/(tс
+tн
); (3.18)
m = (154,8(70+25))/(2+25) = 544,7 кг/с;
Qк.т
= 3600*mср
(tст
+tн
); (3.19)
Qк.т
= 3600*1,012*27*544,7 = 53580178,1
D к
= (1,1*Qк.т
)/(св*(tпар
+tср
)); (3.20)
D к
= (1,1*53580178,1)/(4,19*(147,9-11,5)) = 103125 кг/с;