Расчет величины депрессии естественной тяги гидростатическим методом - Методика расчета естественной тяги воздуха в шахтах
Выделим в столбе воздуха вертикальной высоты Н элемент dz, ограниченный сечениями 1-1 и 2-2, так чтобы в пределах выделенного элемента объемный вес воздуха =const (рис.6.4). Тогда прирост гидростатического давления на высоте dz выразится в виде
Dp= (5)
Задача состоит в определении давления р1 или приращения давления на глубине Н при граничных условиях:
Z=0; P=P0; z=H; р=р1.
Рис. 4 - Схема к расчету приращения давления
Для решения уравнения (5) необходимо знать зависимость (z) или(Р). Обычно находят зависимость объемного веса от давления, используя уравнение газового состояния:
PV=Rг Т (6)
Где V = удельный объем воздуха, м3/кг;
Rг - газовая постоянная, равная для сухого воздуха 29.27 м/град;
Т - абсолютная температура 0K.
Из равенства (6) получим:
(7)
Уравнение (5) с учетом (7) принимает вид:
(8)
Заменяя с некоторым приближением в уравнении (8) Т на Т-среднюю температуру воздуха в стволе №1 в пределах от z=0 до z=Н и интегрируя от ро до р1 и от 0 до Н, получим:
Ln (9)
Из равенства (9) определяем давление р1 на голубине Н.
Р1=р0 (10)
Приращение давления в стволе №1 будет:
=р1-р0=р0( -1) (11)
Аналогичным образом, рассматривая ствол №2, определим давление в точке 2 на глубине Н и приращение давления :
Р2=р0 (12)
=р2-р0=р0(-1) (13)
Где Т - средняя температуру воздуха в стволе №2 в пределах от z=0 до z=Н 0K.
Для расчета депрессии естественной тяги необходимо по формулам (11) (13) определить давление р1 и р2 в нижних частях сообщающихся столбов воздуха равной высоты Н, отсчитываемой от уровня равного атмосферного давления. Для схемы изображенной на рис. 4.
Hе=р1-р2 (14)
Или с учетом равенств (11), (13)
Hе=- (15).
Из уравнения (15) следует, что депрессия естественной тяги равна разности приращений давлений в двух сообщающихся столбах воздуха.
Подставляя значения, из равенств (11), (13) в равенство (15) получим:
Hе=р0( - ) (16)
Формула (16) может быть упрощена, если разложить в ряд по формуле:
=1+ (17)
Ограничиваясь двумя первыми членами разложения, в виду малости последующих членов, получим:
Hе=р0 (18)
Преобразуем равенство (18) умножив его на 13.6 для перевода его из размерности мм. рт. ст. в кг/м2,а также умножив и разделив на 100, тогда получим:
Hе= (19)
Выражения в скобках являются функциями средней температуры воздуха в сообщающихся стволах. Обозначим и, тогда получим:
Hе= (20)
Значения а в зависимости от температуры представлены в табл. 1
Таблица 1
Tср |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
А |
0.187 |
0.184 |
0.180 |
0.177 |
0.174 |
0.170 |
0.167 |
0.164 |
0.161 |
0.159 |
Полученные по выражению (20) значения hе при Н >100 м следует умножить на поправочный множитель.
Для расчета естественной тяги необходимо знание средних температур поступающего и исходящего воздуха, которые можно приближенно определить как среднеарифметические значения температур в верхней и нижней частях этих столбов воздуха.
Температура воздуха в верхней части воздухоподающего ствола равна либо температуре воздуха на поверхности, либо температуре, создаваемой работой калорифера, которая должна быть не ниже 20С. При проектировании вентиляции шахт определяется максимальное отрицательное значение естественной тяги, которое наблюдается в летнее время (июль) и максимальное положительное значение, которое наблюдается в зимнее время (январь). Поэтому, температуру воздуха в верхней части воздухоподающего ствола t1 можно принять в зимнее время 20С, а в летнее 25-270С.
Среднемесячная температура в околоствольном дворе воздухоподающего ствола может быть определена по приближенной формуле А. Н. Щербаня:
T2=-19.6+, град (21)
Где А - коэффициент, зависящий от времени года;
Н - глубина ствола, м.
Для условий Донбасса А=432 (январь) и А=1470 (июль).
В околоствольном дворе вентиляционного ствола температура может приниматься:
- - при незначительных подсосах холодного воздуха из околоствольного двора воздухоподающего ствола - на 1-20С меньше первоначальной температуры горных пород на горизонте околоствольного двора; - при значительных подсосах холодного воздуха из околоствольного двора воздухоподающего ствола - в летнее время на 2-50 С, а в зимнее на 5-100С меньше первоначальной температуры горных пород на горизонте околоствольного двора;
Температура пород на глубине Н приближенно может быть определена по формуле:
Tп=t1+, С (22)
Где t1-температура пород на глубине зоны постоянных температур Но,;для Донбасса t1=8-10 ,а Но=26-33 м;
Нг - геотермический градиент, м/град; для Донбасса Нг=25-30 м/град.
Температура воздуха в верхней части вентиляционного ствола может быть определена, если учесть, что при поднятии воздуха его температура понижается за счет расширения в среднем на 0.4-0.50 на каждые 100 м.
Похожие статьи
-
Особенностью проявления естественной тяги является то, что энергия разности гидростатических давлений передается потоку не в какой-либо одной точке, а по...
-
Депрессия естественной тяги изменяется по величине и направлению в течение года. Будем называть депрессию естественной тяги положительной, если она...
-
Общие сведения о естественной тяге - Методика расчета естественной тяги воздуха в шахтах
Естественной тягой называется движение воздуха по выработкам под влиянием естественных факторов: разности удельного веса воздуха, ветра, капежа Энергия,...
-
Определить максимальную величину износа на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи (рис. 4). Параметры передачи: 1)...
-
Воспользуемся рассчитанными данными из таблицы 3. Рассчитаем теперь lgKp для рабочей температуры (Траб=15000К) Процесс (рафинировочная плавка меди), при...
-
Размерные цепи и их уравнения Составим уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов. В общем виде это выглядит: [A] = IAI, (3.1) Где...
-
Уравнение тягового баланса При движении автомобиля тяговая сила Р Т На ведущих колесах (рис. 2.1.) затрачивается на преодоление сил сопротивления...
-
Общие рекомендации по повышению прогнозируемой надежности блока согласования каналов сводятся к следующему: - Для выявления ранних отказов необходимо...
-
Расчет днища РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Днища резервуаров должны иметь коническую форму для удаления подтоварной воды и удобства зачистки резервуаров с уклоном от центра или к центру. Величина...
-
Задача светотехнического расчета определить потребляемую мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате прямого...
-
При проведении научно-технических расчетов часто используются зависимости вида у (х), причем число точек этих зависимостей ограничено. Неизбежно...
-
Расчет и подбор компрессора Холодильный компрессор - агрегат, отвечающий за сжатие и перекачку паров хладагента используется в промышленности и в...
-
ПОСТРОЕНИЕ НОМОГРАММ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ - Расчет оптимального режима резания
Формулы, используемые для расчета режима резания, могут быть выражены графически, в виде номограмм, что в ряде случаев значительно упрощает расчет....
-
Векторная схема и вывод векторного уравнения задачи прицеливания Векторная схема задачи прицеливания при стрельбе из авиационного артиллерийского оружия...
-
Задание на расчет, Методика расчета - Вычисление основных количественных показателей безотказности
На испытании находилось N(0) = 1000 невосстанавливаемых объектов - однотипных элементов устройства электроснабжения. Число отказов фиксировалось через...
-
Обзор методов и средств поверки манометров пружинных образцовых типа МО Манометров пружинных образцовых типа МО предназначены для проверки в лабораторных...
-
Расчет выхода готовых изделий - Методика приготовления хлебобулочных изделий
Расчет выхода хлеба в условиях пекарни имеет свои особенности, связанные с тем, что нет возможности определить величины потерь и затрат. В условиях...
-
Расчет вентиляции - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Зонты служат для улавливания вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток. Зонты делаются открытыми со всех сторон и...
-
Расчет теплообменных аппаратов, Дефлегматор - Ректификационная установка
Дефлегматор Для конденсации паров, выходящих из ректификационной колонны принимаем дефлегматор водяного охлаждения. Выбирая его тип, определим площадь...
-
Исходные данные: Паспортная производительность, л/ч - 5000; Рабочее давление, МПа - 20; Мощность электродвигателя, кВт - 37; Частота вращения, мин-1 -...
-
Ориентировочный расчет ведомого вала Диаметр вала определим по формуле: , Где Т2 = 30 Нм. 1,5-10-2 = 15 мм. DБП dп + 3,2r = 22 мм, Где r - радиус...
-
Расчетная плотность нефти при температуре Т=ТР определяется по формуле Где - температурная поправка, кг/(м3-К), =1,825 - 0,001315293 ; 293 - плотность...
-
В таблице 1.1 приведены варианты начальных условий стрельбы. Таблица 1.1 Параметры Номер варианта Примечания 1 2 3 4 5 Н , км 10 15 20 25 30 V , км/час...
-
Определение силы сопротивления воздуха - Тяговый расчет Урала 4320
При движении автомобиль преодолевает сопротивление воздуха, которое складывается из нескольких сопротивлений. Передней частью автомобиля воздух сжимается...
-
Для измерения температуры растворов выбираем термометры сопротивления Pt100 двух типов, отличающихся глубиной монтажной части. На трубопроводах с...
-
Подготовка образца к исследованию Для проведения физико-химических исследований пробу необходимо гомогенизировать. В данном случае нет необходимости...
-
Регулирование изменением частоты вращения вала - Расчет напора жидкости в насосе и трубопроводе
Для определения новой частоты вращения построим параболу подобия (рисунок 11). Рассчитаем коэффициент параболы подобия через координаты точки B': A = = =...
-
Методика расчета дуговой печи (для плавки черных металлов). - Дуговая печь косвенного действия
Определяем мощность трансформатора, кВА, Где Wтеор -- удельный расход электроэнергии на расплавление, кВт-ч/т; П -- производительность печи, т/ч; -- КПД...
-
Для этого необходимо составить таблицу со справочными данными: Таблица 5. Справочные данные для lgKp по методу Л. П. Владимирова Реагент N LgKp СоО...
-
Защита и сигнализация, Расчет надежности системы - Производство бумаги
В процессе работы сортирирующего гидроразбивателя в котором проиходит сортировка макулатурной массы. Так как по технологическим требованиям процесс...
-
СЖАТЫЙ ВОЗДУХ В КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ - Сжатый воздух и его применение
Один из основных способов получения изделий из металла -- горячая обработка металлов давлением (ковка и штамповка). При этом используется свойство...
-
Расчет прицельных поправок выполняется в два этапа. На первом этапе выполняется расчет методом последовательных приближений упрежденной дальности,...
-
ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ - Расчет оптимального режима резания
Назначение элементов режима резания наиболее просто может быть осуществлено при помощи специальных таблиц, приведенных в общемашиностроительных...
-
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ - Расчет оптимального режима резания
3.1 Глубина резания - определяется из условия обработки: припуска, точности и шероховатости. Припуск на обработку определяется по формуле: Где D -...
-
Манометры технические показывающие типа МТП предназначены для измерения избыточного постоянного и переменного давлений, не кристаллизующихся при рабочих...
-
Сопротивление якоря горячее. Ом, Где ф= 75°С - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). Коэффициент полезного действия при...
-
Вес конструкций покрытия Нагрузками от веса покрытия являются вес кровли и фермы со связями. На 1 погонный метр фермы нагрузки собираются с ширины...
-
Для хранения готовых изделий используются контейнера марки ХКЛ-18 с восемнадцатью лотками размером 740*620*83 Количество потребных контейнеров Nв, шт,...
-
Расчет высоты сливного порога, Межтарельчатый унос жидкости - Ректификационная установка
Высоту сливного порога вычислим для верхней и нижней частей колонны. Для этого определим высоту слоев жидкости над сливными порогами и глубину барботажа...
-
Передаточную функцию системы по задающему воздействию - главную передаточную функцию получаем следующим образом: Передаточная функция системы по...
Расчет величины депрессии естественной тяги гидростатическим методом - Методика расчета естественной тяги воздуха в шахтах