Регулятор шахтных воздушных потоков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 15 Р Е 21 Г 1/14 Пучко Трудовотитут Шутов И. Ф. Ра а линейного изме -Труды институт кой ССР, т. 49 егуляторздуха.Казах ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Московский орденаного Знамени горный ин(56) 1. Шепелев С. Ф.,счет шиберного рнения расхода вогорного дела АН1971. 2. Авторское свидетельство ССС667676, кл. Е 21 Г 1/14, 1977.(54) (5) РЕГУЛЯТОР ШАХТНЫХ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ, включающий раму с вентиляционным окном, электродвигатель с редуктором, приводной барабан с гибкой шторой, перегородку с отверстиями, отличаюиийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования путем уменьшения аэродинамического сопротивления регулятора, он снабжен дополнительными приводными барабанами, гибкая штора выполнена с отверстиями, а перегородка выполнена в виде гибкой шторы, при этом обе шторы установлены с возможностью взаимного перемещения в противоположных направлениях, а диаметры их отверстий убывают от центра к периферии.Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано для регулирования воздушных потоков при проветривании горных выработок.Известен шиберный регулятор линейного изменения расхода воздуха, состоящий из рамы с вентиляционным окном, в котором установлена съемная перегородка с диафрагмой, причем форма сторон диафрагмы выполнена в виде кривых, взятых из графика зависимости расхода воздуха от площади живого сечения регулятора, шибера и механизма привода 1.Наиболее близким к изобретению является регулятор шахтных воздушных потоков, включающий раму, электродвигатель с редуктором, приводной барабан с намотанной на него гибкой шторой, перегородку с отверстиями различного диаметра, расположенными рядами, причем в каждом ряду все отверстия имеют одинаковый диаметр, а диаметры отверстий в рядах изменяются в одном направлении (2.Недостатками известных устройств являются значительные потери энергии воздушным потоком при преодолении им местного аэродинамического сопротивления данных регуляторов, а также узкий диапазон регулирования дебита воздуха. Эти потери вызваны наличием мертвых зон, возникающих при перекрытии гибкой шторой живого сечения, образованного в первом известном устройстве диафрагмой, а во втором - перегородкой с отверстиями.Вследствие срыва струй с твердых границ потока под действием сил инерции воздуха и образования свободных струй, в мертвых зонах происходит обмен энергией вращательного движения посредством внутреннего трения, которое передается все более мелким вихрям и в конечном счете рассеивается в виде тепла.Целью изобретения является повышение эффективности регулирования путем уменьшения аэродинамического сопротивления регулятора.Эта цель достигается тем, что регулятор шахтных воздушных потоков, включающий раму с вентиляционным окном, электродвигатель с редуктором, приводной барабан с гибкой шторой, перегородку с отверстиями, снабжен дополнительными приводными барабанами, гибкая штора выполнена с отверстиями, а перегородка выполнена в виде гибкой шторы, при этом обе шторы установлены с возможностью взаимного перемещения в противоположных направлениях, а диаметры их отверстий убывают от центра к периферии.На фиг. 1 показан регулятор шахтных воздушных потоков, общий вид; на фиг. 2 - кинематическая схема привода регулятора.Регулятор состоит из рамы (не показана), электродвигателя 1 с редуктором 2,5 1 О 15 О 25 .30 35 40 45 50 55 цепной передачи 3, прижимных валов .4, гибкой шторы 5, перегородки 6, в которых имеются отверстия 7, приводного барабана 8 и дополнительных приводных барабанов 9 - 11, на которые наматываются шторы.Отверстия, образующие живое сечение, расположены в узлах сеток, образованных пересечением горизонтальных и вертикальных прямых на гибких шторах, и размеры. отверстий убывают от центра к перифериям.Экспериментально и теоретически было установлено, что площадь живого сечения Яжн полидиафрагмы при к-м положении гибких штор определяется по формуле. Бная =М и -1(х" - ),где М - площадь центрального отверстия полидиафрагмы при к-томположении штор, находится вдиапазонеОМ( -- ),1. - длина стороны квадратной полидиафрагмы;и - нечетное число горизонтальныхрядов отверстий на полидиафрагме;Х - коэффициент, характеризующийинтенсивность изменения площади живого сечения при каждом к-м шаге регулирования(он же характеризует интенсивность изменения размера отверстий);- коэффициент, устанавливающийхарактер изменения площадиживого сечения от равномерногошага регулирования, принимается из зависимости дебита от равномерного изменения площадиживого сечения для условий эксплуатации регулятора.При таком законе изменения отверстийи описанному порядку из размещения нашторах достигается возможность созданиялюбой расходной характеристики регулятора шахтных воздушных потоков в широком диапазоне регулирования, а потериэнергии воздушным потоком, связанные спреодолением местного аэродинамическогосопротивления регулятора, уменьшаются на50/ю по сравнению с известными.Регулятор работает следующим образом.Гибкая штора 5 и перегородка 6 накладываются одна на другую таким образом,что в центре регулируемого сечения совпадают отверстия 7 одинакового размера, аобщее убывание размеров отверстий на шторах направлено в противоположные стороны, свободные концы штор наматываютсяна приводные барабаны 8 и дополнительныеприводные барабаны 9 - 11. Полученная таким образом структура расположений от1075006 Составитель 1. СероваТехред И. ВерееТираж 4 Прственного комитета СССРобретений и открытий- 35, Раушская наб., д.ъ, г. Ужгород, ул. Проект Корректор А Повн 1 однисное Редактор Н. БобковаЗаказ 224/30ВНИИПИ Госуно делам113035, Москва,филиал ППП Пате верстий 7, образующих живое сечение, соответствует структуре ограниченного воздушного потока.Приводимые в движение от электродвигателя 1 через редуктор 2 приводные барабаны 8 и дополнительные приводные барабаны 9 - 11 перемещают шторы 5 и 6 в противоположные направления с шагом, кратным расстоянию между центрами соседних отверстий 7 в ряду. В результате этого чеез каждый шаг перемещения штор проис- Р ходит наложение отверстий д у штор 5 и 6. Регулирование расхода воздуха осуществляется изменением площади живого сечения по всей площади выработки при постоянной структуре воздушного потока, что достигается вводом (выводом) отверстий, достиг отличающихся размером от тех, меместо которых они занимают.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить потери энергии воздушного потока на преодоление местного аэродинамического сопротивления за счет регулирования живого сечения по всей площади поперечного сечения выработки.