Chương 3. Các giải pháp nâng cao hiệu quả của hệ thống thông gió cục bộ tại công ty
3.3.1 Lò xuyên vỉa khu I -50 giếng Cánh Gà
3.3.1.4. Tính toán chọn quạt gió
Với lưu lượng cần đưa tới gương lò như tính toán ở trên Qg= 2,83 m3/s;
và tương ứng với các chiều dài đường lò L1= 1200 m. Ta phải tính toán chọn quạt hợp lý mới đảm bảo lưu lượng gió cần thiết đưa tới gương lò theo thiết
kế, tiết kiệm chi phí năng lượng điện, cũng như chi phí vật tư, nhân công cho công tác thông gió khi đào các đường lò chuẩn bị.
a, Tính lưu lượng quạt gió cần tạo ra
Nếu như ống gió kín tuyệt đối thì lưu lượng gió quạt cần tạo ra đã bằng
đúng lưu lượng gió cần thiết cho gương lò đã chọn. Song, thực tế đã cho thấy
đường ống gió cục bộ không thể chế tạo kín tuyệt đối. ở các đường lò dài, sự rò gió ngay cả khi có độ kín khá cũng có thể rất đáng kể, vì thế dẫn đến việc tăng đáng kể sự tiêu tốn áp suất so với tính toán lý thuyết. Để xác định sự rò gió và tổn thất áp suất, trong đường ống gió không kín người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp tính (phương pháp Vôrônin, Bertart, Schmidt, VôstNii).
Dưới đây giới thiệu phương pháp tính của Vôrônin. Phương pháp này cho rằng sự rò gió thay đổi dọc theo đường ống gió.
Khi đó lưu lượng gió cần tạo ra của quạt được xác định theo công thức:
Qq= p.Q g, m3 /s
Qg- lưu lượng gió đã chọn cần cho gương lò, m3 /s;
Qg= 2,83 m3 /s
Qq- lưu lượng gió quạt cần tạo ra, m3 /ph;
P- hệ số rò gió của đường ống.
P= 2
Trong đó: K - Hệ số thấm khí tại số ống nối, phụ thuộc vào chất lượng lắp ống
K= 0.007 (Chất lượng nối đạt yêu cầu) d- ®êng kÝnh èng dÉn, m
m- chiều dài đoạn ống, m
L- chiều dài tòan bộ đường ống, m R- sức cản ống dẫn, KgS2 /m8
R=6,49. KgS 2 /m8
Trong đó α:hệ số cản ma sát α = 0,00047 KGs 2/m4 Thay vào ta có
R=1,65 kgS2/m8=16,5 kμ Thay vào biểu thức trên ta có
P= 2=1,96
Lưu lượng gió cần tạo ra của quạt là Qq=1,96.2,83=5,54 m3/s
b, Tính hạ áp của quạt gió
Hạ áp của quạt gió được tính theo công thức sau:
Hq=Htp+Hm+Hd
Hq= Rtp.Qt
2+h+Vtp
2. Pa Trong đó:
+ Rtp: sức cản khí động học đường ốngR=6,49.
+α : Hệ số sức cản đường ống vòng thông gió:
α= 0,0013 N. s 2/m4
+ d §êng kÝnh èng giã; d = 0,7 m + L Chiều dài đường ống gió Thay số vào ta có R=8,1
Qt Lưu lượng gió đi vào ống gió; Q t = 5,54 m /s;
+h m: Tổng sức cản cục bộ các đoạn đường ống.
Hm=0.0035. . Vtp
2 (mmh20)
Góc lượn đường ống (góc lượn đường ống trung bìnhδ =30 0 so với đường lò thẳng)δ= 0,26 Radian.
- V TP: Tốc độ gió chuyển động trong đường ốngVtp=8,4 m/s +γ: Khối lượng riêng của không khí = 1,2 kg/m3
+ g: Gia tốc trọng trường g = 9,818m/s 2.
Htp = 0,035. 0,262. 8,742= 0,181 mmH 2O VËy Hq=8,1.5,542+0,181+8,74. =382 mmh20 c, Chọn quạt gió
Khi tiến hành thông gió cho các đường lò khi đào, ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh nói chung, Công ty cổ phần than Vàng Danh - TKV nói riêng, nó thường được áp dụng các loại quạt cục bộ như CBM-6M, JBT - 11, WE-7, YBT-22, YBT-62-2, YBT-30, FBDY. Trong thời điểm hiện nay do yêu cầu của Tập đoàn Than Khoáng sản Việt Nam, một số Công ty đã đưa quạt công suất lớn vào thông gió cho cá đường lò dài và chủ yếu sử dụng các quạt do Nga và Trung Quốc sản xuất. Việc tính toán thông gió cần chọn quạt cụ thể, có đường đặc tính của từng loại quạt. Trong luận văn tác giả đề xuất chọn quạt FBDY N06.0/2x30 do Trung Quốc sản xuất.
Hình 3-2: Quạt cục bộ FBDY-N06.3
Bảng 3-2: Bảng thông số kinh tế kỹ thuật của quạt FBDY-N06.3 Tên chi tiêu Đơn vị QuạtFBDY- N06.3
Đường kính bánh công tác mm 655
Tốc độ quay v/ph 2930
Lưu lượng M3/ph 250-600
Hạ áp Pa 300-4800
Công suất động cơ kw 2x30
Điện áp v 380/660
Trọng lượng kg 2350
Phương trình đường đặc tính động học của ống gió H=Rô.Q2
Trong đó: Ro: sức cản của đường ống gió R==6,49.
Theo kết quả tính toán ở trên ta có Ro=16,5kμ Thay vào ta có H=16,5.Q2.
%
Q A
Hình 3.3 Đường đặc tính và điểm làm việc quạt FBDY-N06.3/2x30kw
Điểm A, điểm làm việc của quạt.
Hạ áp làm việc của quạt = 3800 pa
Lưu lượng làm việc của quạt Q = 370m3/phút
Căn cứ vào bảng kinh tế kỹ thuật trên và kết quả tính toán ở trên, để tiết
kiệm chi phí từ mua thiết bị, chi phí điện năng khi sử dụng, khoảng không tại vị trí đặt quạt của đường lò. Luận văn chọn quạt cục bộ FBDY-N06.3 công suất 2x30 kw do Trung Quốc sản xuất để phục vụ thông gió khi đào đường lò xuyên vỉa -50 khu I Cánh Gà - Công ty than Vàng Danh.
Do áp suất gần quạt gió rất lớn sẽ dẫn đến việc làm rách ống gió vải và giảm chất lượng ổng, để giải quyết vấn đề này ta sử dụng việc lắp đặt ống gió dạng bậc, 250 m đầu gần quạt gió ta sử dụng 02 đường ống vảiΦ700mm ghép song song để giảm hạ áp trong ống dẫn. Ngoài ra để đảm bảo cho công thông gió cần nâng cấp đường ống gió như sử dụng ống gió vải 2 lớp do Nhật bản sản xuất, cải thiện mối nối giữa 2 ống gió.
*NhËn xÐt
Với đặc tính kỹ thuật của quạt gió YBT– 22 thì vẫn đáp ứng được yêu cầu trên, nhưng do cách ghép nối tiếp các quạt chưa đúng, với các điều kiện kỹ thuật chưa đảm bảo nên không đáp ứng được yêu cầu..
Với kết quả tính toán của luận văn, đề nghị sử dụng 1 quạt gió đa cấp FBDY No6.0/2x30Kw để thông gió cho đường lò thay vì sử dụng 3 quạt gió cục bộ 22 Kw như hiện nay. Để đảm bảo hiệu quả thông gió thì cần cải thiện các điều kiện kỹ thuật trong công tác thông gió như: không để xảy ra hiện tượng bẹp ống gió, thủng ống gió gây tổn thất lưu lượng cấp đến gương lò,