Depresja naturalna-jest to taka wielkość spiętrzenia wentylatora przy, której przepływa przez dany przewód ta sama ilość powietrza pod wpływem czynników naturalnych.
Wielkość depresji zależy od:
- temperatury T,
- ciśnienia powietrza atmosferycznego P,
- składu powietrza,
- wysokości niwelacyjnej z,
-
Obliczenia :
Przeliczenie ciśnienia statycznego z Tchor'ów na Pascale.
1 Tr = 133.3214 Pa
Ps - odczytane z tabeli w zależności od temperatury mierzonej termometrem suchym a następnie przeliczone na Pascale.
X - stopień zawilgocenia
Jednym z parametrów wilgotnego powietrza jest tzw. zawartość wilgoci
X (stopień zawilgocenia).Gdy uwzględni się tylko fazę parową, zawartość wilgoci gazu X wyraża masę pary przypadającą na 1 kg gazu (powietrza) suchego, a więc zawarta w (1+X) kg gazu (powietrza) wilgotnego. Dla powietrza suchego zawartość wilgoci X przyjmuje wartość zerową.
X = 0.622 ϕ- wilgotność względna powietrza
p- ciśnienie
Tv - temperatura wirtualna
Tv = ( 1 + 0.6 X ) T gdzie :
T = 273.15 + t [ K ]
t - temperatura sucha
5. gęstość powietrza
gdzie :
P - ciśnienie
Tv - temperatura wirtualna
Ra - indywidualna stała gazowa powietrza
suchego
Ra = 287.04 J / kg K
Odwrotność ciężaru właściwego
gdzie :
g - przyspieszenie ziemskie
g = 9.80665
- gęstość powietrza
Przemiana izentropowa (adiabata odwracalna, adiaterma odwracalna)
W przemianie izentropowej całkowita ilość ciepła pochłanianego przez czynnik termodynamiczny jest równa zeru (dQc=0). W przemianie tej entropia czynnika termodynamicznego jest stała. Przemiana adiabatyczna przebiega bez wymiany ciepła z zewnętrznymi źródłami (dQ=0). Przemiana izentropowa przebiegającą bez tarcia (dQf =0)
jest zarazem odwracalną przemianą adiabatyczną. Przemiana izentropowa obarczona tarciem nie jest przemianą adiabatyczną. W przemianie tej dQ = -dQf < 0, tzn. ilość ciepła odprowadzonego do źródeł zewnętrznych byłaby równa ciepłu tarcia. Przemiana adiabatyczna nieodwracalna nie jest izentropową, gdyż dQ = dQf > 0.
7.1.Ciśnienie atmosfery uwarstwionej izentropowo
8. Depresja naturalna w bocznicy wg H. Bystronia z teorii potencjału izentropowego
[ J / m3 ]
9. Depresja naturalna w bocznicy wg H. Bystronia z teorii potencjału aerodymanicznego
J /kg
gdzie :
n - wykładnik politropy
- wykładnik izentropy ;
objętość właściwa powietrza na zrębie szybu wdechowego , m3/kg
ciśnienie statyczne bezwzględne na zrębie szybu wdechowego , Pa
objętość właściwa powietrza w przekroju dopływu bocznicy , m3/kg
ciśnienie statyczne bezwzględne w przekroju dopływu ( d ) i wypływu
( w ) bocznicy , Pa
|
1 - 2 |
2 - 3 |
3 - 4 |
3 - 5 |
5 - 6 |
4 - 6 |
6 - 7 |
7 - 8 |
8 - 9 |
ppd |
869.847 |
1718.8 |
2352.2 |
2352.2 |
3286.9 |
2469.6 |
3601.5 |
3596.2 |
2881.26 |
Xd |
0.00543 |
0.01020 |
0.01412 |
0.01412 |
0.02022 |
0.01492 |
0.02228 |
0.02249 |
0.01902 |
Tvd |
284.474 |
295.75 |
300.07 |
300.07 |
305.21 |
300.82 |
305.99 |
305.62 |
301.55 |
|
1.2294 |
1.2548 |
1.2306 |
1.2306 |
1.1916 |
1.2213 |
1.1855 |
1.1748 |
1.1213 |
ppw |
1718.78 |
2352.2 |
2469.6 |
3286.9 |
3614.8 |
3601.5 |
3596.2 |
2881.26 |
2878.4 |
Xw |
0.01020 |
0.01412 |
0.01492 |
0.02022 |
0.02228 |
0.02228 |
0.02249 |
0.01902 |
0.01821 |
Tvw |
295.75 |
300.01 |
300.82 |
305.21 |
305.99 |
305.99 |
305.62 |
301.55 |
301.23 |
|
1.2548 |
1.2306 |
1.2213 |
1.1916 |
1.1855 |
1.1855 |
1.1748 |
1.1213 |
1.1704 |
|
1.2421 |
1.2427 |
1.2259 |
1.2711 |
1.1885 |
1.2034 |
1.1801 |
1.1480 |
1.1458 |
|
12.0567 |
12.3056 |
12.068 |
12.068 |
11.685 |
11.977 |
11.626 |
11.521 |
10.996 |
|
12.306 |
12.0676 |
11.977 |
11.685 |
11.626 |
11.626 |
11.521 |
10.996 |
11.477 |
|
0.08294 |
0.08126 |
0.08286 |
0.08287 |
0.08558 |
0.08349 |
0.08601 |
0.08680 |
0.09094 |
|
0.08126 |
0.08286 |
0.08349 |
0.08558 |
0.08601 |
0.08601 |
0.08680 |
0.09094 |
0.08712 |
Psd |
100391.0 |
110785.3 |
110746.5 |
110746.5 |
110011.1 |
110681.8 |
109959.6 |
109882.4 |
100391.0 |
Psw |
110785.3 |
110746.5 |
110681.8 |
110011.1 |
109959.6 |
109959.6 |
109882.4 |
100391.0 |
100246.4 |
lnv |
- 259.58 |
2.24 |
4.54 |
58.44 |
4.85 |
61.35 |
7.74 |
912.49 |
9.76 |
ln |
- 54.076 |
12.643 |
16.98 |
62.60 |
13.24 |
56.29 |
55.46 |
334.17 |
- 214.86 |
Wypadkowa depresja naturalna całej kopalni
Pole powierzchni figury : 1 - 2 - 3 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 ( po przeliczeniu ze skali wykresu )
l n1' = 4590 * 100/10000
l n1' = 45.9 mm słupa powietrza - depresja
Pole powierzchni figury : 1 - 2 - 3 - 4 - 6 - 7 - 8 - 9
l n2' = 4494 * 100/10000
l n2' = 44.94 mm słupa powietrza - depresja
Środek ciężkości figury : 1 -2 - 3 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9
Pa = 102805 Pa
= 0.08448
= 11.837
Środek ciężkości figury : 1 - 2 - 3 - 4 - 6 - 7 - 8 - 9
Pa = 102900 Pa
= 0.0845
= 11.834
Depresja przeliczona na J/m3
l n1 = l nl' *
l nl = 45.9 * 11.837 = 543.31 [J/m3]
l n2 = l n2'*
l n2 = 44.94 * 11.834 = 531.81 [J/m3]
Wypadkowa depresja całej kopalni
- dla bocznicy 5 - 6 przyjmuję strumień masy m1 = 40 kg/s
m1 =
= 1.18855 kg/m3
m3/s
- dla bocznicy 3 - 4 przyjmuję strumień masy m2 = 45 kg/s
m2 =
kg/m3
m3/s
Depresja całkowita kopalni
[ J/m3 ]
Spiętrzenie lokalnej depresji naturalnej metodą graficzną wg Budryka
Bocznica |
Figura |
1 - 2 |
1 - 2 - 1'- 1 |
2 - 3 |
2 -3 -3'- 2 |
3 - 4 |
3 - 4 - 4'-3'- 3 |
3 - 5 |
3 - 5 - 5'- 3'-3 |
5 - 6 |
5 - 6 - 6'- 5'- 5 |
4 - 6 |
4 - 6 - 6'- 4'- 4 |
6 - 7 |
6 - 7 - 7'- 6'- 6 |
7 - 8 |
7 - 8 -8'- 7'- 7 |
8 - 9 |
8 - 9 - 9'- 8'- 8 |
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WROCŁAW,10.02.1998
WYDZIAŁ GÓRNICZY
ROK.IV.
G.O.
PRZEDMIOT WENTYLACJA KOPALŃ.
PROJEKT NR 3
TEMAT: Wyznaczanie depresji naturalnej w kopalni :
- metodą Budryka (graficznie),
- metodą Bystronia (analitycznie).
WYKONAŁA:
MAŁEK-BERNASZUK AGNIESZKA