способ регулирования вентиляторной эжекторной установки

Формула изобретения

Способ регулирования вентиляторной эжекторной установки, включающий подачу вентилятором эжектирующего потока воздуха в камеру смешения и регулирование эжектирующего и эжектируемого потоков воздуха, отличающийся тем, что потоки воздуха регулируют изменением расстояния между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения и изменением угла установки лопаток направляющего аппарата вентилятора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляторостроению и предназначено для регулирования вентиляторной установки при проветривании участков вентиляционной сети (горных выработок). Вентиляторная эжекторная установка состоит из вентилятора, расположенного в горной выработке и камеры смешения к входному каналу, в который направлен выходной конец вентилятора, при этом вентилятор и камера смешения расположены соосно друг другу и под углом к продольной оси горной выработки (патент 2140541).

Известен способ регулирования вентиляторной эжекторной установки, включающий подачу вентилятором эжектирующего потока воздуха в камеру смешения и регулирование эжектирующего и эжектируемого потоков воздуха (см. Медведев И. И. Проветривание калийных рудников, М., Недра, 1970. стр.137-139).

Этот способ является наиболее близким аналогом заявленного изобретения по совокупности признаков и назначению и может быть принят в качестве прототипа.

Недостатком данного способа регулирования является то, что он применим в том случае, если вентилятор является регулируемым (оборудован механизмом изменения угла установки лопаток направляющего аппарата). В том случае, если вентилятор нерегулируемый, нет возможности менять его аэродинамические параметры работы, а значит, нет возможности оперативного управления перераспределением воздушных потоков в вентиляционной сети. Кроме этого, регулируемые вентиляторы имеют интервал изменения производительности и развиваемого давления, который не всегда является достаточным. Оба эти фактора могут привести к тому, что в отдельные участки вентиляционной сети подача свежего воздуха будет менее требуемого количества. Такая ситуация увеличивает опасность ведения горных работ и ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

Целью изобретения является увеличение интервала изменения аэродинамических параметров вентиляторных эжекторных установок с регулируемыми вентиляторами и обеспечение возможности регулирования вентиляторных эжекторных установок с нерегулируемыми вентиляторами.

Достигается это за счет изменения расстояния между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения. При изменении этого расстояния обеспечиваются условия, когда процесс эжекции, смешения эжектирующего и эжектируемого воздушных потоков и выравнивание их поля скоростей начинается еще до их входа в камеру смешения. В результате в камеру смешения будет входить суммарный воздушный поток с более низкой средней скоростью. Поэтому потери энергии на прохождение суммарного воздушного потока по камере смешения снизятся. Значит, больше энергии эжектирующего потока воздуха будет затрачено на эжектирование эжектируемого потока воздуха. Это приведет к увеличению коэффициента эжекции, а значит, и производительности вентиляторной эжекторной установки. Кроме этого, при изменении расстояния между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения происходит изменение площади, через которую эжектируемый поток воздуха подходит к эжектирующему. Эта площадь является площадью усеченного конуса, а расстояние между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения является высотой усеченного конуса. Поэтому при изменении высоты усеченного конуса меняется его образующая и площадь поверхности. При изменении площади взаимодействия эжектирующего и эжектируемого потока воздуха меняется величина энергии, затрачиваемая на эжектирование, которое приводит к изменению коэффициента эжекции, а значит, и производительности вентиляторной эжекторной установки.

Расстояние между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения рассчитываются из условия обеспечения необходимой подачи воздуха в участок вентиляционной сети, на который работает вентиляторная эжекторная установка.

На чертеже показан способ регулирования вентиляторной эжекторной установки, где: 1 - участок вентиляционной сети (горная выработка); 2 - вентилятор; 3 - камера смешения; 4 - расстояние между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения; 5 - эжектирующий поток воздуха; 6 - эжектируемый поток воздуха; 7 - суммарный поток воздуха.

Регулирование вентиляторной эжекторной установки осуществляется следующим образом: эжектирующий поток воздуха 5, выходя из вентилятора 2, эжектирует эжектируемый поток воздуха 6. Оба воздушных потока взаимодействуют на расстоянии между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения 4, на котором происходит выравнивание поля скоростей и их смешение в суммарный поток воздуха 7. После этого суммарный поток воздуха 7 заходит в камеру смешения 3, из которой он выходит в вентиляционную сеть (горную выработку) 1. При изменении расстояния 4 величина эжектируемого потока воздуха 6 меняется, так как меняется коэффициент эжекции, а значит, и суммарный поток воздуха.

Такой способ регулирования может применяться с любой вентиляторной эжекторной установкой, если есть возможность изменения расстояния между сечениями выхода из вентилятора и входа в камеру смешения.