CS264207B1

CS264207B1 - Equipment for determining the exact volumetric flow of wind through a mine fan

Info

Publication number: CS264207B1
Application number: CS859484A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Miculek; Ferdinand Ing Kopacek
Original assignee: Jaroslav Ing Miculek; Ferdinand Ing Kopacek
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1989-06-13
Also published as: CS948485A1

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že se na přetlakové straně ventilátoru stanoví v průřezu ventilátoru rovina měření, v níž se symetricky uspořádanými víceotvorovými integrálními sondami měří celkový tlak a v úplavu statický tlak vzdušin. Z naměřených středních celkových a statických tlaků se pak stanoví hodnoty dynamického tlaku, které jsou úměrné velikostem dopravovaných objemových průtoků vzdušin ventilátorem.The essence of the solution is that a measurement plane is established on the pressure side of the fan in the fan cross-section, in which the total pressure and the static pressure of the air are measured by symmetrically arranged multi-hole integral probes. From the measured mean total and static pressures, dynamic pressure values are then determined, which are proportional to the volume flow rates of the air transported by the fan.

Description

Vynálezem je zařízení pro určení přesného objemového průtoku větrů důlním ventilátorem.The invention is a device for determining the exact volumetric flow rate of winds through a mining fan.

Dosavadní určování objemového průtoku větrů procházejícího důlním ventilátorem se provádí přímým měřením rychlosti větrního proudu anemometrem metodou „v průřezu“ na podtlakové straně v sacím kanále. Tento způsob měření vyžaduje přímý horizontální nebo úklonný úsek sacího kanálu, jehož délka se má rovnat osminásobku jeho průměru. Měření se uskutečňuje v prostředí s vysokou relativní vlhkostí a mnohdy i prašností, při vysokých rychlostech proudění a vysokých tlacích. Způsob měření vyžaduje fyzickou přítomnost nejméně dvou pracovníků větrní služby dolu, z nichž je; den musí mít dlouholeté praktické zkušenosti s používáním této měřicí metody. Výsledky měření jsou závislé na přesnosti dodržování postupu měření, přičemž chyba měření může přesáhnout i 10 % celkového objemového průtoku. Při výkonech důlních ventilátorů 200 až 300m³.s^_1, dochází z tohoto důvodu k podstatnému zkreslování parametrů větrání dolu, s vlivem na celkové hodnocení větrní situace dolu a s přímým dopadem na bezpečnost dolu i ekonomiku jeho větrání. Jsou známé rovněž některé případy sledování objemových průtoků větrů v sacích kanálech důlních ventilátorů snímáním rychlosti větrního proudu anemometrickou sondou, situovanou v místě střední rychlosti proudění vzdušnin. Z nepravidelného rozložení rychlosti větrního proudu v příčném průřezu sacího kanálu však vyplývají další možné nepřesnosti, které v případě vysokých rychlostí a velkých průřezů sacích kanálů, představují takové rozdíly ve výsledcích měření, že jsou nad rámec používané přesnosti. Znám je rovněž způsob určení přesného objemového průtoku větrů hlavního důlního ventilátoru v difuzorové části a integrální sonda k provádění tohoto způsobu, podle předmětu československého AO č. 234 095. Realizace tohoto způsobu vyžaduje však instalaci dvou rovin měření na počátku a konci difuzoru důlního ventilátoru s instalovanými integrálními sondami, pracujícími na principu ztrátové hodnoty tlaku v difuzoru po jeho délce a její závislosti na hodnotě objemového průtoku větrů.The current determination of the volumetric flow rate of winds passing through the mine fan is carried out by direct measurement of the wind current speed through an anemometer using the "cross-section" method on the vacuum side in the suction channel. This method of measurement requires a straight horizontal or inclined section of the intake duct whose length is equal to eight times its diameter. The measurement is carried out in an environment with high relative humidity and often even dustiness, at high flow rates and high pressures. The method of measurement requires the physical presence of at least two of the mine wind service personnel of which it is; day must have years of practical experience in using this measurement method. The measurement results depend on the accuracy of the measurement procedure, and the measurement error may exceed 10% of the total volumetric flow rate. At the output of mine fans 200 to 300m ³ .s ^-1 , there is a significant distortion of the mine ventilation parameters, affecting the overall assessment of the mine wind situation and with a direct impact on the mine safety and economy of its ventilation. There are also known cases of monitoring the volumetric flow rates of winds in the intake ducts of mine fans by sensing the wind current velocity by an anemometer probe situated at the site of the mean velocity of the air flow. However, the irregular distribution of the wind current velocity across the cross section of the suction channel results in other possible inaccuracies which, in the case of high velocities and large cross sections of the suction channel, present such differences in measurement results that they are beyond the accuracy used. Also known is a method for determining the exact volumetric flow rate of the main mine fan winds in the diffuser section and an integral probe for carrying out this method, according to the subject of the Czechoslovak AO No. 234 095. integral probes, working on the principle of pressure loss in the diffuser along its length and its dependence on the value of volumetric flow of winds.

Uvedené nedostatky určování přesného objemového průtoku větrů u důlních ventilátorů jsou odstraněny zařízením podle vynálezu kde na přetlakové straně důlního ventilátoru je v průřezu difuzoru rovina měření a v ní víceotvorové integrální sondy, jehož podstatou je, že sondy jsou nejméně tři a jsou geometricky shodné a symetricky ustavené a jsou opatřeny nejméně čtyřmi otvory pro snímání celkového tlaku přes interpolační trubičku. Tato je upravena v integrální sondě, v níž je upraven kanál se vstupním otvorem na opačné straně sondy, než jsou otvory pro snímání celkového tlaku. Interpolační trubka je opatřena vývodem, který je napojen na propojovací hadici a kanál je opatřen vývodem, který je napojen na propojovací hadici. Na obě propojovací hadice je napojen vyhodnocovací a registrační přístroj.Said drawbacks of determining the exact volumetric wind flow rate of mine fans are eliminated by the apparatus of the present invention wherein on the positive side of the mine fan there is a measurement plane in the diffuser cross-section and multi-hole integral probes therein. The probes are at least three and geometrically identical and symmetrically aligned and provided with at least four apertures for sensing total pressure through the interpolation tube. This is provided in an integral probe in which a channel is provided with an inlet port on the opposite side of the probe to the total pressure sensing ports. The interpolation tube is provided with an outlet which is connected to the connecting hose and the channel is provided with an outlet which is connected to the connecting hose. An evaluation and registration device is connected to both connecting hoses.

Zařízení podle vynálezu je vhodné k využití pro všechny hlubinné doly, u nichž jsou použity k ovětrávání důlních prostorů ventilátory o velkých výkonech, jakož i pro průmyslové zařízení, která používají ventilátory s mezikruhovými difuzory. Jeho využitím se dosáhne přesného určení objemového průtoku vzdušin. V závislosti na známém objemovém průtoku vzdušin, hodnotě dynamického tlaku a ekvivalentním průřezu dolu je možno kontinuálně řídit výši příkonu hlavního důlního ventilátoru z centrálního řídícího stanoviště a tím zabezpečit jeho maximálně ekonomický provoz.The device according to the invention is suitable for use in all underground mines in which large-capacity fans are used for ventilation of the mine space, as well as in industrial installations using fans with ring-shaped diffusers. By its use, accurate determination of the volume flow of air masses is achieved. Depending on the known air volume flow rate, dynamic pressure value and the equivalent mine cross-section, it is possible to continuously control the power input of the main mining fan from the central control station and thus ensure its maximum economic operation.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněna příkladná situace měření způsobem podle vynálezu. Obr. 1 představuje nárysný pohled na důlní ventilátor s rovinou měření, na obr. 2 jsou znázorněny v nárysném podélném řezu instalované integrální sondy v rovině měření. Obr. 3 představuje tyto sondy v rovině měření v bokorysném řezu, vedeného rovinou A — A na obr. 2.The accompanying drawings show schematically an exemplary measurement situation by the method according to the invention. Giant. 1 is a side elevational view of a mine fan with a measurement plane; FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an installed integral probe in the measurement plane. Giant. 3 is a side elevational view taken along line A - A in FIG.

Zařízení k provádění měření je tvořeno čtyřmi geometricky shodnými integrálními sondami 3. Tyto jsou zasunuty symetricky do roviny měření 2 difuzoru 1 a tam upevněny. Integrální sondy 3 jsou na svém povrchu opatřeny čtyřmi až šesti otvory 11 pro snímání celkového tlaku přes interpolační trubičku 12, která je uvnitř integrální sondy 3. Na opačné straně povrchu integrální sondy 3 než jsou otvory 11 je proveden vstupní otvor 14, ústící do kanálu 13 v integrální sondě 3 pro snímání statického tlaku v úplavu. Interpolační trubičky 12 jsou opatřeny vývody 4, které jsou napojeny na propojovací hadici 6, ve tvaru prstence kolem difuzoru 1. Stejně jsou takto napojeny vývody 5 kanálů 13 na další prstencovou propojovací hadici 7. Přípojkami 8, 9 jsou projovací hadice 6, 7 napojeny na vyhodnocovací a registrační přístroj 10 s centrálním řídícím stanovištěm hlubinného dolu. Prstence propojovacích hadic 6, 7 jsou ve spodní části napojeny na odváděče 15 kondenzátu vody ze vzdušnin.The measuring device consists of four geometrically identical integral probes 3. These are inserted symmetrically into the measuring plane 2 of the diffuser 1 and fixed there. The integral probes 3 are provided on their surface with four to six holes 11 for sensing the total pressure through the interpolation tube 12, which is inside the integral probe 3. On the opposite side of the surface of the integral probe 3 is the inlet opening 14 leading to the channel 13 in the integral probe 3 for sensing the static pressure in the flood. The interpolation tubes 12 are provided with outlets 4, which are connected to the connecting hose 6, in the form of a ring around the diffuser 1. Likewise, the outlets 5 of the channels 13 are connected to the other annular connecting hose 7. an evaluation and registration apparatus 10 with a central mining mine control station. The rings of the interconnecting hoses 6, 7 are in the lower part connected to the condensate drain 15 of the air.

Na předtlakové straně hlavního důlního ventilátoru se v difuzoru 1 stanoví rovina 2 měření kolmá k ose proudění vzdušnin. V ní se měří integrálními sondami 3 jednak celkový tlak a v úplavu statický tlak ventilátoru. Měření je prováděno při vzájemném samostatném propojení vývodů 4 celkového tlaku integrálních sond 3 a jejich vývodů 5 statického tlaku. Celkové tlaky snímané integrálními sondami 3 se integrují, a to dvoustupňové. K prvnímu stupni integrace dochází v samotné integrální sondě 3 na základě její vlastní úpravy pro snímání z úplavových stran integrálních sond 3 a jsou rovněž integrovány propojením jejich vývodůOn the pre-pressure side of the main mine fan, a measurement plane 2 perpendicular to the air flow axis is determined in the diffuser 1. The total pressure and the static pressure of the ventilator are measured with integral probes 3. The measurement is carried out with a separate connection between the total pressure terminals 4 of the integral probes 3 and their static pressure terminals 5. The total pressures sensed by the integral probes 3 are integrated in two stages. The first stage of integration takes place in the integral probe 3 itself, based on its own adaptation for the sensing of the flood sides of the integral probes 3, and are also integrated by interconnecting their leads

5. Z rozdílů integrovaných celkových a statických tlaků snímaných v rovině měření 2 se pak stanoví hodnota středního dynamického tlaku, která je v přímé závislosti na objemovém průtoku větrů, procházejícího difuzorem 1 důlního ventilátoru. Elektrickým převedením této složky dynamického tlaku na vyhodnocovací a registrační přístroj 10 centrálního řídicího stanoviště se dosáhne kontinuálního vyhodnocování · .5. The value of the mean dynamic pressure, which is in direct relation to the volumetric flow rate of the winds passing through the mine fan diffuser 1, is then determined from the differences of the integrated total and static pressures sensed in the measurement plane 2. By electrically converting this dynamic pressure component to the evaluation and registration apparatus 10 of the central control station, continuous evaluation is achieved.

CS 264 207 B l a sledování objemového průtoku větrů hlavním PŘEDMĚTCS 264 207 B l and monitoring the volumetric flow rate of winds

Zařízení pro určení přesného objemového průtoku větrů důlním ventilátorem kde na přetlakové straně ventilátoru je rovina měření v průřezu difuzóru, v níž jsou umístěny víceotvorové integrální sondy, vyznačující se tím, že integrální sondy (3) jsou nejméně tři a jsou geometricky shodné a symetricky ustavené v difuzóru (1) a jsou opatřeny nejméně čtyřmi »*» otvory (11) navazujícími na interpolační trubičku (12), upravenou v integrální sondě (3), v níž důlním ventilátorem.Apparatus for determining the exact volumetric flow of winds by a mine fan wherein on the positive pressure side of the fan there is a measurement plane in the diffuser cross section in which the multi-hole integral probes are located, characterized in that the integral probes (3) are at least three and are geometrically identical and symmetrically and are provided with at least four holes (11) adjoining the interpolation tube (12) provided in the integral probe (3) in which the mine fan.

Claims

a channel (13) is provided with an inlet (14) on the opposite side of the integral probe (3) to the orifices (11), the interpolation tube (12) being connected to one connecting hose (6) and the channel (13) being connected a second connecting hose (7), the hoses (6, 7) being connected to an evaluation and registration device (10) of the central control station at the bottom of the water condensate drain (15).