Расчёт производительности вентиляторной установки типа ВОД

    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: ( max = 0,8; ( min = 0,65; (ср = 0,725;

N = 240 кВт;
    2. Определяем средний расход вентиляторной установки ВОД – 30.
    Wг = ((Q(H max+Н min/2))/(1000*(ср*( д*( с*( р))*( ч*( 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*(а+Nу*(у;                                        (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/Qс2;
(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,  |82        |326        |734        |1300       |2040       |
|Па           |          |           |           |           |           |
|Ну.ст. max,  |156       |625        |1407       |2500       |3910       |
|Па           |          |           |           |           |           |

    7. На первой ступени установки лопастей (1 = 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 (2 = 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 работы вентеиляторной установки на первой
ступени:
    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.
    (Q1% = ((Qк – Qa)/Qa)*100%;                                     (3.8)
    (Q1(% = ((193-120)/120)*100% = 61%
    8.2 При характеристике сети 2.
    (Q2% = ((Qn – Qa)/Qa)*100%;                                     (3.9)
    (Q2% = ((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*(с);
(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)
    (ср.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)
    (ср.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;