Шахтные вентиляторы ВМЭ: подбор, расчет и аэродинамика
Как определить требуемый расход воздуха, оценить сопротивление вентиляционной линии, сформировать рабочую точку Q–P и правильно подойти к предварительному выбору вентилятора местного проветривания серии ВМЭ.
Что такое вентилятор ВМЭ
Вентиляторы местного проветривания серии ВМЭ применяются для подачи свежего воздуха в тупиковые и подготовительные горные выработки, проходческие забои и другие участки, где требуется организовать местное проветривание.
При выборе вентилятора недостаточно сравнивать только мощность электродвигателя, диаметр рабочего колеса или номинальный расход. Основой выбора является соответствие рабочей точки вентилятора фактическим требованиям вентиляционной сети.
Основные параметры для предварительного подбора ВМЭ
Расход воздуха Q
Требуемый расход в м³/с или м³/ч. Он определяется требованиями проекта, условиями забоя, количеством людей, работой оборудования и другими факторами.
Длина линии L
Длина вентиляционного рукава непосредственно влияет на потери давления по длине.
Диаметр D
Диаметр определяет площадь сечения и скорость воздуха, а следовательно, влияет на аэродинамические потери.
Дополнительные данные для окончательного инженерного расчета
Для точного подбора необходимо также учитывать характеристики вентиляционного рукава, фактические утечки воздуха, количество и тип местных сопротивлений, соединения, повороты, переходы, условия эксплуатации и аэродинамическую характеристику выбранного вентилятора.
Как рассчитывается сопротивление вентиляционной линии
Для предварительной оценки можно определить скорость воздуха в рукаве и потери давления по длине на основе уравнения Дарси–Вейсбаха.
Площадь поперечного сечения
Средняя скорость воздуха
Динамическое давление
Потери давления по длине
Здесь λ — коэффициент сопротивления трению, L — длина линии, D — внутренний диаметр, ρ — плотность воздуха, а v — средняя скорость потока.
Интерактивный предварительный расчет
Калькулятор оценивает сопротивление по длине вентиляционной линии и применяет заданный расчетный коэффициент. Результат предназначен только для предварительного формирования рабочей точки Q–P и не заменяет полный аэродинамический расчет.
P = K × ΔPf. В расчете отдельно не моделируются утечки, местные сопротивления, фактическая характеристика рукава и аэродинамическая характеристика вентилятора.
Как правильно выбирать ВМЭ по рабочей точке Q–P
Полученное расчетом давление не следует напрямую преобразовывать в название модели. Вентилятор выбирается по его реальной аэродинамической характеристике.
Определить Q.
Задать требуемый расход воздуха для конкретной выработки или забоя.
Определить Preq.
Оценить сопротивление вентиляционной линии и сформировать требуемое давление.
Сформировать рабочую точку.
Рабочая точка задается парой Q и Preq.
Сопоставить с заводской Q–P характеристикой.
Проверить, обеспечивает ли конкретное исполнение требуемый расход при необходимом давлении.
Проверить эксплуатационные параметры.
Учитываются электродвигатель, напряжение, взрывозащищенное исполнение, условия эксплуатации и требования заказчика.
Одноступенчатые и двухступенчатые исполнения
| Исполнение | Типичная задача | Что проверять при выборе |
|---|---|---|
|
Одноступенчатые ВМЭ Вентиляторы ВМЭ 5–12 |
Тупиковые выработки и подготовительные забои. | Рабочую точку Q–P, длину и диаметр вентиляционной линии, соответствие заводской характеристике. |
|
Двухступенчатые и высоконапорные ФБД Вентиляторы ФБД встречного вращения |
Системы с повышенным аэродинамическим сопротивлением и протяженными линиями, когда требуется более высокое давление. | Фактическую характеристику конкретного исполнения, режим работы, двигатель и требования проекта. |
Конкретная модель и конфигурация определяются не только названием серии, но и рабочей точкой, конструктивным исполнением и требованиями проекта.
Взрывозащищенное исполнение ВМЭ и техническая документация
В зависимости от конкретной комплектации вентилятор может поставляться с взрывозащищенным электродвигателем. Требования к двигателю, уровню взрывозащиты, напряжению и комплекту документации должны проверяться по техническому заданию заказчика и применимым требованиям страны эксплуатации.
Техническая документация
- заводской технический паспорт;
- руководство по эксплуатации;
- габаритные и монтажные чертежи;
- электрические схемы и данные двигателя;
- документы о соответствии — в зависимости от исполнения и рынка поставки.
Что указать в запросе
- требуемый расход Q;
- требуемое давление P или параметры вентиляционной линии;
- длину и диаметр рукава;
- напряжение сети;
- условия эксплуатации;
- количество вентиляторов;
- требования к двигателю, автоматике и документам.
Почему нельзя выбирать шахтный вентилятор только по мощности
Два вентилятора с одинаковой мощностью двигателя могут иметь существенно разные аэродинамические характеристики. Поэтому значение в кВт само по себе не показывает, сможет ли вентилятор обеспечить требуемый расход воздуха при сопротивлении конкретной сети.
Для технического подбора необходимо сопоставить требуемую рабочую точку с кривой Q–P конкретного вентилятора и проверить допустимый рабочий режим.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли подобрать ВМЭ, зная только расход воздуха Q?
Почему в калькуляторе используется расчетный коэффициент K?
Можно ли считать результат калькулятора окончательным выбором вентилятора?
Как выбрать ВМЭ для длинного вентиляционного трубопровода?
Какой диаметр вентиляционного рукава выбрать для ВМЭ?
Можно ли использовать двигатели 660/1140 В?
Какие данные нужны для получения коммерческого предложения?
Нужен подбор вентилятора ВМЭ под ваш проект?
Передайте исходные параметры вентиляционной линии, техническое задание, заводскую спецификацию или чертеж. По имеющимся данным можно выполнить предварительную проверку рабочей точки Q–P и подготовить технико-коммерческое предложение на соответствующее исполнение вентилятора.
Каталог продукции GORNOVENT:
Для предварительного расчета достаточно указать: Q (расход), P (давление, если известно), L (длина линии), D (диаметр рукава), напряжение сети, условия эксплуатации и количество оборудования.
