R = aPrLTfSrm> (23.5)
R - 6,45aLT/d?. (23.6)
где a — коэффициент аэродинамического сопротивления, Н-с2/м4; LT — длина трубопровода, м; Рт — периметр трубопровода, м; 5Т — площадь поперечного сечения трубопровода, м2; dr — диаметр трубопровода, м.
Коэффициент аэродинамического сопротивления зависит от шероховатости и диаметра труб, а также от степени натяжения стенок (для гибких труб). Для металлических труб а = 0,0025-^ -^0,0037, для гибких труб типа МУ a = 0,0046-f-0,0048. Аэродинамическое сопротивление гибких и жестких труб характеризуется данными, приведенными в табл. 23.1 и 23.2.
При ухудшении качества монтажа трубопроводов аэродинамическое сопротивление возрастает. При недостаточном статическом давлении гибкие трубопроводы провисают, что также ведет к увеличению аэродинамического сопротивления. При слабом натяже-
293
Таблица 23.1
Таблица 23.4
|
|
Аэродш
|
омическое сопротивление гибких труб диаметром, м
|
|
|
|
0,5
|
|
|
0,6
|
|
1
|
0,8
|
|
Длина
|
|
|
|
|
|
|
i
|
|
|
трубо-
|
|
|
|
|
Тип труб
|
|
|
|
провода,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м
|
му
ТНР
|
ПХВ
члхв
|
пхвк
ЛХВ
|
му
ТНР
|
ПХВ ЧХЛВ
|
пхвк
ЛХВ
|
му
ТНР
|
ПХВ
члхв
|
пхвк лхв
|
|
ЧЛХР
|
ЧЛХВУ
|
ЧЛХР
|
ЧЛХВУ
|
ЧЛХР
|
ЧЛХВУ
|
100
|
10
|
7
|
6
|
4
|
2
|
1
|
1,2
|
0,95
|
0,8
|
150
|
14
|
10
|
9
|
5,5
|
3
|
2
|
U
|
1,4
|
1,1
|
200
|
18
|
14
|
12
|
7,0
|
4
|
3
|
2,2
|
1,8
|
1,5
|
300
|
26
|
20
|
18
|
10
|
7
|
5
|
3,2
|
2,6
|
2,2
|
400
|
33
|
27
|
25
|
13
|
9
|
7
|
4,2
|
3,4
|
3,0
|
500
|
40
|
34
|
31
|
15,5
|
12
|
9
|
5,1
|
4,3
|
3,7
|
600
|
47
|
40
|
37
|
18
|
14
|
10
|
6,1
|
5,2
|
4,4
|
800
|
59
|
51
|
46
|
22,5
|
18
|
14
|
8,0
|
6,9
|
6,0
|
1000
|
71
|
62
|
57
|
28
|
22
|
17
|
10
|
8,5
|
7,7
|
1200
|
82
|
74
|
67
|
32
|
26
|
21
|
11,9
|
10,3
|
9,3
|
1500
|
95
|
87
|
80
|
38
|
32
|
26
|
15,0
|
13,3
|
12,0
|
2000
|
115
|
108
|
101
|
50
|
43
|
34
|
21,5
|
19,0
|
17,2
|
нии труб аэродинамическое сопротивление при расчетах следует увеличивать на 25 %.
Утечки воздуха в трубопроводах оцениваются коэффициентом потерь (равным отношению дебита в начале трубопровода или дебита вентилятора к количеству воздуха, доходящему до конца трубопровода) и коэффициентом доставки (величина, обратная коэффициенту потерь). Для металлических трубопроводов коэффициент доставки определяется по формуле
Г):
(23.7)
У Я + lY
/а
где kB — коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости (принимаемый равным 0,0025—0,003 и 0,001—0,002 соответственно
Таблица 23.2
|
Аэродинамическое сопроти-
|
|
вление жестких труб
|
Диаметр
|
|
|
труб, м
|
|
|
|
металли-
|
текстовинн-
|
|
ческих
|
товых
|
0,3
|
100
|
56
|
0,4
|
22,8
|
10,8
|
0,5
|
5,8
|
3,3
|
0,6
|
2,5
|
1,2
|
0,7
|
1,1
|
0,5
|
0,8
|
0,6
|
0,25
|
0,9
|
0,3
|
0,13
|
1
|
0,16
|
0,08
|
294
Таблица 23.3
|
Коэффициент Т1 для труб
|
Длина
|
диаметром 0,6 м
|
трубопро-
|
|
|
вода, м
|
Длина
|
Длина
|
|
эвена 10 м
|
звена 20 м
|
100
|
0,93
|
0,93
|
200
|
0,88
|
0,87
|
300
|
0,82
|
0,84
|
400
|
0,76
|
0,80
|
500
|
0,71
|
0,77
|
600
|
0,65
|
0,74
|
700
|
0,58
|
0,72
|
800
|
0,52
|
0,70
|
Диаметр труб, м
|
|
Коэффициент доставки п
|
ри длине i
|
грубопровода, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
0,5
|
0,98
|
0,95
|
0,91
|
0,87
|
0,83
|
0,77
|
0,72
|
0,70
|
0,6
|
0,98
|
0,97
|
0,93
|
0,90
|
0,87
|
0,84
|
0,79
|
0,76
|
0,7
|
0,99
|
0,97
|
0,95
|
0,92
|
0,90
|
0,87
|
0,84
|
0,79
|
0,8
|
0,99
|
0,98
|
0,96
|
0,94
|
0,92
|
0,90
|
0,87
|
0,84
|
при удовлетворительном и хорошем качестве сборки трубопровода); / З.т — длина звена трубопровода, м.
Значения коэффициента г| для труб типа МУ приведены в табл. 23.3.
При расчетах гибких трубопроводов большой длины для первых 20 стыков труб можно принимать утечки воздуха, равные 1 % на каждый стык, а для последующих стыков — 0,5%.
Значения коэффициентов доставки для текстовинитовых труб приведены в табл. 23.4.
Для проветривания тупиковых выработок чаще используются осевые вентиляторы местного проветривания с электрическим и пневматическим приводами. Наибольшее применение нашли осевые вентиляторы СВМ-4М, СВМ-5, СВМ-6М, ВМ-ЗМ, ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М, ВМ-8М, ВМ-12М (цифра означает размер входного и выходного патрубков в дециметрах). Подача вентилятора регулируется с помощью направляющего аппарата с резиновыми профилированными лопатками, которые поворачиваются специальным механизмом на угол от +45 до —50°. Взрывобезопасное исполнение двигателей этих вентиляторов позволяет применять их в шахтах, опасных по газу и пыли.
Вентиляторы ВМП-ЗМ, ВМП-4; ВМП-5М, ВМП-6М (с пневматическим приводом) предназначены для проветривания тупиковых выработок в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля и газа и суфлярным выделениям. Подача вентиляторов типа ВМП регулируется с помощью сопел, подающих сжатый воздух на лопатки пневматического привода.
Для проветривания шахтных стволов, околоствольных выработок и выработок большой длины в период проходки используются осевые вентиляторы с рабочим колесом большого диаметра, центробежные вентиляторы ВЦПД-8, ВЦП-16, ВЦ-7, ВМЦ-8 и вентиляторы типа ВЦО. Вентилятор ВЦПД-8 с двухсторонним всасом имеет направляющий аппарат и ступенчатое переключение электродвигателя. Вентилятор ВЦП-16 имеет односторонний всас и работает с низким уровнем шума. Его подача регулируется на ходу механизмом одновременного поворота лопаток направляющего аппарата. Вентилятор ВЦ-7 одностороннего всасывания в отличие от большинства центробежных вентиляторов имеет прямоточное движение воздушного потока. Он удобно монтируется без
295
,jWlTrjMni]|M^
устройства специальных ниш для его расположения. Подача современных центробежных вентиляторов местного проветривания достигает 30 м 3/с, а депрессия — 600 даПа.
Для повышения надежности проветривания выработок в последние годы широко применяется так называемое резервирование системы местного проветривания. Оптимальным считается вариант, когда предусмотрен наряду с основным дополнительный резервный вентилятор местного проветривания, работающий (при отказе основного) на тот же став и питаемый от отдельной участковой подстанции. Для соединения рабочего и резервного вентиляторов с трубопроводом применяются металлические тройники с перекидным клапаном или отрезки гибких труб. В случае подсоединения вентиляторов к тройнику клапан свободно перемещается внутри камеры тройника за счет давления воздуха основного вентилятора, прижимается к патрубку резервного вентилятора и перекрывает его отверстие. При включении резервного вентилятора клапан перекрывает патрубок основного вентилятора. В случае соединения вентиляторов с помощью отрезков гибких труб при включении основного или резервного вентилятора соответствующий отрезок трубы наполняется воздухом, а второй отрезок трубы отжимается и перекрывает вход отрезка трубопровода выключенного вентилятора.
Do'stlaringiz bilan baham: |