Journals →  Горный журнал →  2022 →  #3 →  Back

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
ArticleName Метод определения оптимального способа регулирования работы шахтного вентилятора и его геометрических параметров
DOI 10.17580/gzh.2022.03.06
ArticleAuthor Замолодчиков Г. И., Фурашов А. С., Тумашев Р. З.
ArticleAuthorData

Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского, Жуковский, Россия:

Замолодчиков Г. И., младший научный сотрудник, канд. техн. наук, g.zamolodchikov@gmail.com
Фурашов А. С., инженер

 

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия:
Тумашев Р. З., доцент, канд. техн. наук

Abstract

Приведена методика определения наиболее экономичного способа регулирования шахтного осевого вентилятора при изменении глубины выработки, а также его оптимальных геометрических параметров. Рассмотрены два наиболее эффективных способа регулирования осевых вентиляторов – поворотом рабочих лопаток и изменением частоты вращения. Характеристики вентилятора определяли одномерным расчетом на средней поверхности тока.

keywords Осевой вентилятор, поворотные лопатки, вентиляция шахт, регулирование вентилятора, эффективность работы вентилятора
References

1. Sirový M., Peroutka Z., Byrtus M., Michalik J. Medium-Voltage Drive Fan Save: Energy Efficient Fan Systems in Power Engineering Part 2: Variable Pitch Flow Control versus Variable Speed Flow Control // Proceedings IECON 2013 – 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. – Vienna, 2013. P. 2093–2098.
2. Bonanni T., Corsini A., Delibra G., Volponi D., Sheard A. G. et al. Design of a Single Stage Variable Pitch Axial Fan // Procee dings of the Turbo Expo: Power for Land, Sea, and Air. – Charlotte, 2017. Vol. 1. DOI: 10.1115/GT2017-64517
3. Матвеев Ю. В. Улучшение энергоэффективности вентиляционных установок, работающих в сложных условиях эксплуатации // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2021. № 23-1. С. 73–76.
4. Костин В. И., Должиков В. Н. Регулирование насосов и вентиляторов в системах инженерного обеспечения зданий и сооружений // Известия вузов. Строительство. 2019. № 9(729). С. 52–59.
5. Брусиловский И. В. Аэродинамика и акустика осевых вентиляторов : тр. Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского. – М. : Изд-во ЦАГИ, 2004. Вып. 2650. – 275 с.
6. Таугер В. М. Сравнительная оценка надежности механизмов регулирования шахтных осевых вентиляторов // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 3. С. 30–38.
7. Giberti H., Prato L., Resta F. Design of an Actuation System for a Variable Pitch Axial Fan // Proceedings of the 4th International Multi-Conference on Engineering and Technological Innovation: IMETI 2011. – Orlando, 2011.
8. Кузнецов С. В. Механизм поворота лопаток шахтного осевого вентилятора на основе термогидропривода // Технические науки – от теории к практике. 2013. № 17-1. С. 120–125.
9. Sheard A. G., Tortora C., Corsini A., Bianchi S. The role of variable pitch in motion blades and variable rotational speed in an industrial fan stall // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2014. Vol. 228. Iss. 3. P. 272–284.
10. Bianchi S. A., Corsini A. A., Sheard A. G. B. Stall Control and Recovery in a Low-Speed Axial Fan Through the Use of Variable Pitch in Motion Blades // ASME Turbo Expo 2012: Turbine Technical Conference and Exposition. – Copenhagen, 2012. Vol. 3. P. 705–716.
11. Bianchi S. A., Corsini A. A., Mazzucco L. A., Monteleone L. A., Sheard A. G. Stall Inception, Evolution and Control in a Low Speed Axial Fan With Variable Pitch in Motion // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2012. Vol. 134. Iss. 4. 042602. DOI: 10.1115/1.4004726

12. Xuemin Ye, Fuwei Fan, Ruixing Zhang, Chunxi Li. Prediction of Performance of a Variable-Pitch Axial Fan with Forward-Skewed Blades // Energies. 2019. Vol. 12. Iss. 12. 2353. DOI: 10.3390/en12122353
13. Дзидзигури A. A. Работа шахтных вентиляторов в сложных сетях. – Тбилиси : Изд-во АН Грузинской ССР, 1958. – 165 с.
14. Неежмаков С. В., Ткаченко А. Е., Немов Г. Ю. Натурная модель вентиляционной сети шахты для реализации системы автоматизированного управления технологическим процессом проветривания шахты // Информатика и кибернетика. 2021. № 1-2(23-24). С. 45–52.
15. Алыменко Н. И., Алыменко Д. Н., Трапезников И. И., Ковалев А. В. Требования к современным осевым вентиляторам местного проветривания // ГИАБ. 2003. № 10. С. 168–170.
16. Smith L. H., Arthur D. C. Mine ventilation: Waste heat recovery // CIM Bulletin. 1996. Vol. 89. No. 998. P. 126–130.
17. Il-Hak Song, Jong-Ho Lhee, Jae-Weon Jeong. Energy efficiency and economic analysis of variable frequency drive and variable pitch system: A case study of axial fan in hospital // Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 43. 103213. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103213
18. Брусиловский И. В. Аэродинамика осевых вентиляторов. – М. : Машиностроение, 1984. – 240 с.
19. Белоцерковский С. М., Ништ М. И. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью. – М. : Наука, 1978. – 351 с.
20. Брусиловский И. В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. – М. : Машиностроение, 1986. – 288 с.
21. Довжик С. А. Исследования по аэродинамике осевого дозвукового компрессора : тр. Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского. – М. : Изд-во ЦАГИ, 1968. Вып. 1099. – 281 с.
22. Брусиловский И. В. О динамическом давлении осевого вентилятора, определенном по тангенциальной скорости потока // Промышленная аэродинамика : сб. ст. – М. : Машиностроение, 1975. № 32. С. 149–157.
23. Lieblein S. Loss and Stall Analysis of Compressor Cascades // Journal of Basic Engineering. 1959. Vol. 81. No. 3. P. 387–400.
24. Брусиловский И. В. Определение предельных расчетных параметров осевых вентиляторов // Промышленная аэродинамика. 1975. № 32. С. 125–148.
25. Holland J. H. Adaptation in Natural and Artificial Systems: An Introductory Analysis with Applications to Biology, Control, and Artificial Intelligence. – Cambridge : A Bradford Book, 1992. – 232 p.
26. Вороновский Г. К., Махотило К. В., Петрашев С. Н., Сергеев С. А. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности. – Харьков : Основа, 1997. – 112 с.
27. Ke Yang, Shuiqing Zhou, Yinjie Hu, Huaxin Zhou, Weiya Jin. Energy Efficiency Optimization Design of a Forward-Swept Axial Flow Fan for Heat Pump // Frontiers in Energy Research. 2021. Vol. 9. 700365. DOI: 10.3389/fenrg.2021.700365
28. Замолодчиков Г. И., Тумашев Р. З., Щеголев Н. Л., Фурашов А. С., Семилет Н. А. Повышение эффективности промышленных вентиляторов при работе на нерасчетных режимах // Безопасность в техносфере. 2018. Т. 7. № 3. С. 43–51.
29. Замолодчиков Г. И., Тумашев Р. З. Повышение эффективности вентилятора на различных рабочих режимах путем изменения формы лопатки направляющего аппарата // Машиностроение и компьютерные технологии. 2017. № 1. С. 20–36.
30. Комаров О. В., Седунин В. А., Блинов В. Л., Серков С. А. Верификация задачи численного моделирования течения воздуха в осевой компрессорной ступени // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2016. № 1(106). С. 54–67.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back