Спосіб очищення шахтного вентилятора і каналів вентиляційної установки головного провітрювання
Номер патенту: 64482
Опубліковано: 16.02.2004
Автори: Стешенко Владлен Олександрович, Мялковський Валентин Йосипович, Трибухін Віктор Анатолійович
Формула / Реферат
1. Спосіб очищення шахтних вентиляторів і каналів вентиляційних установок головного провітрювання від налипання пилу і відкладень гірської маси, який не допускає механічних ушкоджень поверхні проточної частини вентиляторів і вентиляційних каналів, який відрізняється тим, що перед початком реалізації способу до вентилятора, що знаходиться в резерві, підводять два гнучких шланги з наступною подачею по одному з них води, по іншому - стиснутого повітря і встановлюють шламовий насос для усування пилу і гірської маси, змочують і змивають водою частки пилу і гірської маси з елементів проточної частини вентилятора: лопаток, дисків колеса, напрямних і спрямних апаратів, головного і проміжного валів, вентиляційних каналів, ляд переключення і реверсування, після цього стиснутим повітрям остаточно видаляють частки гірської маси, що залишилися, з цих же елементів вентилятора і вентиляційної установки; шлам, який утворився від очищення в нижній частині спірального корпусу радіального або осьового вентилятора і каналів, видаляється за допомогою шламового насоса.
2. Після очищення від налипання пилу і гірської маси резервного вентилятора і каналів за аналогічною схемою (після переведення вентилятора до роботи на шахтну мережу) очищають від налиплого пилу і відкладень гірської маси другий вентилятор після його зупинки, а також вентиляційні канали.
Текст
Винахід стосується вентиляційних установок головного провітрювання шахт і рудників. Обраний як прототип спосіб очищення шахтного вентилятора і каналів вентиляційної установки головного провітрювання не допускає механічних ушкоджень, не руйнує поверхні проточної частини вентилятора і вентиляційних каналів. Відомий спосіб передбачає очищення вентилятора, який знаходиться у резерві, ручним способом [1]. Цей трудомісткий і небезпечний процес здійснюється шляхом усування з елементів вентилятора шару пилу і гірської маси спеціальними шкребками з наступним ручним навантаженням у вагонетки та усуванням шламу через проріз у стінці вентиляційного каналу резервного вентилятора. Цей спосіб зіскоблювання прилиплого пилу з елементів вентилятора може порушити корозійний шар металу на роторі й розбалансувати його, що приведе до порушення надійності експлуатації вентилятора і вентиляційної установки. Очищення від пилу і шламу засобів реверсування і переключення вентиляційної установки і резервного вентилятора не може бути проведено за нетривалий час із працюючим на шахтну мережу другим вентилятором, і воно не може бути порівняно з терміном, який відводиться за Правилами безпеки для роботи до переходу на резервний вентилятор [2]. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу очищення вентилятора і каналів вентиляційної установки головного провітрювання шахт і р удників шляхом застосування неруйнівної технології, що дозволяє усун ути причину перевитрати електроенергії через забруднення елементів проточної частини вентилятора, аварійну ситуацію в період реверса повітря, вібраційний технічний стан ротора вентилятора, корозійний знос вентилятора і металевих конструкцій вентиляційної установки, підвищити аеродинамічні параметри (подачу повітря і тиск) вентилятора. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі очищення шахтного вентилятора і каналів вентиляційної установки головного провітрювання, який не допускає механічних ушкоджень, відповідно до винаходу перед початком реалізації способу до вентилятора, що знаходиться в резерві, підводять два гнучких шланги з наступною подачею по одному з них води, по іншому - стиснутого повітря і встановлюють шламовий насос для усування пилу і гірської маси, змочують і змивають водою частки пилу і гірської маси з елементів проточної частини вентилятора: лопаток, дисків колеса, напрямних і спрямних апаратів, головного і проміжного валів, вентиляційних каналів, ляд переключення і реверсування, після цього стиснутим повітрям остаточно видаляють частки гірської маси, що залишилися, з цих же елементів вентилятора і вентиляційної установки. Шлам, який утворився після очищення в нижній частині спірального корпусу радіального або осьового вентилятора і каналів, видаляється за допомогою шламового насоса. Після очищення від налипання пилу і гірської маси резервного вентилятора і каналів за аналогічною схемою (після переведення вентилятора до роботи на шахтн у мережу) очищають від налиплого пилу і відкладень гірської маси другий вентилятор після його зупинки, а також вентиляційні канали. Відповідно до Правил безпеки у вугільних шахта х головна вентиляційна установка повинна забезпечувати реверсування вентиляційної струмини у всі х гірничих виробках шахти, для чого в установці передбачено комплект засобів реверсування і переключення вентиляторів (КЗРП), під час функціонування якого досягається реверсування струменя повітря в шахту (з усмоктувальної схеми на нагнітання). Переведення вентиляційної установки на реверсивний режим роботи під час аварійної ситуації в шахті повинно виконуватися не більш ніж за 10 хвилин (п. 33.3 ПБ [2]) за умови справності дії засобів реверсування (ляд переключення та їхніх герметизуючих пристроїв). Пил і шлам у каналах вентиляційної установки є джерелом перешкод під час виконання цього відповідного технічного заходу. Сьогодні у вугільній галузі промисловості експлуатуються понад 350 вентиляційних установок головного провітрювання, що розташовуються біля скіпових або вентиляційних стволів. З 708 шахтних вентиляторів головного провітрювання осьові й радіальні (відцентрові) вентилятори, що входять до складу вентиляційних установок, розподіляються приблизно порівну. При цьому встановлена потужність привода вентилятора складає від 630 до 4000кВт. Подача повітря вентиляторів головного провітрювання шахт знаходиться в межах 20...680м 3с-1 при статичних тисках 100...880даПа [3]. Регулювання аеродинамічних параметрів вентилятора здійснюється поворотом лопаток робочих коліс (для осьового вентилятора) і поворотом лопаток осьового напрямного апарата (для радіального вентилятора). При таких режимах роботи вентилятора головного провітрювання шахти і його цілодобової експлуатації подаване шахтне повітря, проходячи через елементи вентиляційної установки і вентилятора, вносить у проточну частину (канали і вентилятор) частки вугільного і породного пилу, штаб і сконденсовані краплі вологи. Це приводить до підвищення шорсткості проточної частини вентиляційних каналів, роторів, лопаток робочих коліс і зростання енергоспоживання всього вентиляційного комплексу. Просипи гірської маси, що утворюються під час розвантаження підйомних посудин (скіпів), попадають у ствол ша хти і повітряним потоком захоплюються у вентиляційний канал вентиляційної установки, осідають у ньому й інших підвідних каналах, засмічують їх, далі вони попадають у вентилятор, викликають підвищений знос лопаток напрямних апаратів, робочих коліс, інших елементів проточної частини: головного вала, вхідних патрубків, спірального корпуса (радіального) вентилятора або відцентрового (осьового) вентилятора. При цьому поперечний переріз каналів установки зменшується, що є причиною зниження подачі повітря в ша хті та підвищення витрати електроенергії електроприводом вентилятора. Для усунення цього явища в Правилах безпеки у вугільних шахта х (п. 3.3.2) висловлена вимога: під час проектування й експлуатації вентиляційних установок повинні передбачатися спеціальні заходи для попередження влучення в проточну частину вентиляційної установки часток гірської маси (штабу) і води. Вентиляційні канали періодично повинні очищатися від пилу, що підвищує безпеку експлуатації та знижує енергоспоживання вентиляторів. В існуючих вентиляційних установках, однак, відсутні нові принципові способи для усунення їхнього запилювання, а також очищення від налиплого пилу і бруду. Для зниження забруднення вентиляційних каналів і вентилятора частками гірської маси у верхній частині головного вентиляційного каналу при його сполученні зі стволом шахти можуть бути встановлені дрібночарункуваті грати, а над ними - захисний козирок [4, 5]. Приведений приклад зниження запилювання шахтної вентиляційної установки свідчить про те, що в цьому напрямку є технічні рішення для створення більш надійних умов експлуатації вентиляторів головного провітрювання шахт і рудників. Однак вони радикально не вирішують проблему запилювання, потрібні нові способи для більш ефективного очищення проточної частини вентилятора і каналів вентиляційної установки. При відкладеннях гірської маси на реверсивних і перемикаючих лядах вентиляційної установки може виникнути аварійна ситуація в період реверса повітря в шахту. Крім того, дрібний пил і сконденсовані більш великі частки осідають і ущільнюються на елементах ротора вентилятора: дисках і лопатках робочих коліс, маточинах, головному валу, - що негативно впливає на вібраційний технічний стан ротора, його корозійний знос і безпеку експлуатації вентилятора і вентиляційної установки. Відкладення пилу на елементах вентилятора у значній мірі відбивається на економічності його експлуатації. Зниження аеродинамічних параметрів (подачі повітря й тиску) вентилятора приводить до значної перевитрати електроенергії в зв'язку зі зниженням коефіцієнта корисної дії вентилятора. Для усунення причин перевитрати електроенергії через забруднення робочих елементів проточної частини вентилятора як захід для підвищення ефективної експлуатації вентилятора рекомендують проводити профілактичні роботи з його очищення . Пропонований спосіб очищення вентиляторів і вентиляційних каналів від пилу і бруду здійснюється із зупиненим (резервним) вентилятором й складається з етапів, зазначених нижче. Для виконання очищення необхідно підготувати два гнучких шланги із зовнішнім Ø25...30мм для подачі по одному води, по іншому -стиснутого повітря тиском 4...5атм., а також шламовий насос невеликої потужності (до 10кВт); За допомогою водяного шланга рясно змочують запилені елементи проточної частини резервного вентилятора, вентиляційні канали, засоби реверсування і переключення повітряного струменя вентиляційної установки і частково змивають пил зі стінок каналів і елементів проточної частини (робочих коліс, напрямних та спрямних апаратів, валів, маточин, дисків, лопаток). За допомогою шланга зі стиснутим повітрям видаляють частину забруднень, що залишилися на елементах проточної частини вентилятора, стінках каналів і засобах реверсування вентиляційної установки. За допомогою шламового насоса всмоктувальним гнучким шлангом видаляють шлам, що утворився, з нижньої частини спірального корпусу радіального вентилятора або циліндричного корпусу осьового вентилятора. Через те що вентиляційні канали установки мають уклон до шахтного ствола, вугільний шлам після чищення стін каналів видаляють шламовим насосом у міру його накопичення в нижній частині каналів. Після видалення шламу з ротора вентилятора (лопаток, дисків робочого колеса, маточин, валів), напрямного або спрямного апаратів їх просушують стиснутим теплим повітрям. Після проведення очищення на резервному вентиляторі й початку його роботи організується етап чищення другого вентилятора та його вентиляційних каналів за аналогічною схемою. Установлено, що відкладення пилу товщиною 6... 10мм на елементах проточної частини ротора вентилятора і напрямних апаратів приводить до істотної перевитрати електроенергії, що затрачається на здійснення провітрювання шахти. Підвищення шорсткості лопаток робочих коліс у порівнянні з гідравлічне гладкою поверхнею радіальних вентиляторів приводить до істотного зниження аеродинамічних параметрів і коефіцієнта корисної дії вентилятора, що підтверджено як експериментальними дослідженнями на моделі шахтного вентилятора в НДІГМ імені М.М. Федорова [6], так і в натурних умовах експлуатації ша хтних осьових і радіальних вентиляторів на шахтах у Німеччині [7]. Джерела інформації 1. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту ша хтных вентиляторных установок главного проветривания.- М.: Недра, 1983.- С. 56-57. 2. Правила безопасности в угольных ша хтах. Киев, 2000.- С.308-312. 3. Бабак Г:А. и др. Ша хтные вентиляторные установки главного проветривания: Справочник - М.:Недра, 1982.- С. 296 . 4. Стешенко В.А. Снижение запылённости шахтных вентиляторных установок главного проветривания // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахта х: Сборник научных трудов. - Макеевка - Донбасс: МакНИИ, 2002. - С. 173-177. 5. Вентиляционная установка: АС. №1733860 СССР, МКИ F24 F7/06/ Н.Т.Бескровный, Г.М.Нечушкин, В.А.Стешенко (СССР). - № 4778332/29; Заявлено 08.01.90; опубл. 15.05.92. Бюл. № 18. 6. Ковалевская В.И., Бабак Г.А., Пак В.В. Ша хтные центробежные вентиляторы. - М.: Недра, 1976. - С 49-55. 7. Хайбах Ф., Хюзер Р. Оптимизация потребления энергии шахтными вентиляторами // Глюкауф.1995.- № 34. С. 33-35.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for cleaning mine fan and the channels of ventilation unit of main aeration
Автори англійськоюMialkovskyi Valentyn Yosypovych, Steshenko Vladlen Oleksandrovych
Назва патенту російськоюСпособ очистки шахтного вентилятора и каналов вентиляционной установки главного проветривания
Автори російськоюМялковский Валентин Иосифович, Стешенко Владлен Александрович
МПК / Мітки
МПК: F24F 7/06
Мітки: каналів, провітрювання, вентилятора, установки, вентиляційної, головного, шахтного, спосіб, очищення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-64482-sposib-ochishhennya-shakhtnogo-ventilyatora-i-kanaliv-ventilyacijjno-ustanovki-golovnogo-provitryuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очищення шахтного вентилятора і каналів вентиляційної установки головного провітрювання</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва цукру
Наступний патент: Поздовжнє ущільнення вакуум-камер конвеєрних машин
Випадковий патент: Гумотросова конвеєрна стрічка