Основные научные результаты и выводы, полученные при выполнении исследований, заключаются в следующем:
1. Анализ состояния пожарного водоснабжения шахт свидетельствует о том, что в настоящее время отсутствуют методы расчета совместной работы системы водоснабжения и пожарного оборудования при различных технологических схемах его подключения, не учитывается взаимное влияние установленных последовательно редукционных клапанов при движении жидкости в вертикальных и наклонных трубопроводах. Для эффективной работы пожарного оборудования на больших глубинах регулятор давления должен иметь конструкцию, при которой давление на выходе из него не зависит от входного давления и расхода жидкости через него, а также обеспечивающую условия его бескавитационной работы.
2. На основании исследования процессов совместной работы системы водоснабжения и пожарного оборудования установлена зависимость гидравлических параметров системы водоснабжения от напорно-расходных характеристик пожарного оборудования, его количества и геодезических мест размещения, что позволило обосновать принципы объединения двух систем - пожаротушения и водоснабжения в единую систему, обеспечивающую гарантированную подачу воды к потребителям при тушении подземных пожаров глубоких шахт.
3. Определено условие разрыва сплошности потока воды при подаче ее к пожарному оборудованию по вертикальным и наклонным трубопроводам с одним или несколькими дросселирующими устройствами, заключающееся во влиянии сопротивления и площади проходного сечения дросселирующих устройств, а также геодезических мест их расстановки в вертикальных и наклонных трубопроводах на напорно-расходные характеристики системы водоснабжения и устойчивость ее работы, в результате чего получены зависимости, определяющие допустимую глубину размещения дросселирующего устройства по заданным проходному сечению и параметрам низконапорной сети и допустимое сопротивление при заданной глубине установки дросселя.
4. Обоснованы нормативные расходы воды на тушение и локализацию подземных пожаров при определенной степени дисперсности водяной завесы. Получена эмпирическая зависимость доли испаряющейся воды от среднего диаметра капли, пожарной нагрузки выработки и температуры газового потока, исходящего из зоны горения.
5. Раскрыты условия образования кавитационных явлений в регулирующей трубопроводной арматуре, установлены взаимосвязи между напорно-расходными характеристиками системы водоснабжения и конструктивными параметрами регулятора давления, что дает возможность на стадии проектирования, варьируя геометрические параметры дросселирующего органа и проточной части корпуса, добиться бескавитационной его работы в требуемом диапазоне перепадов давлений.
6. Установлено, что на затвор плунжерного типа с боковыми дросселирующими окнами действует гидродинамическая сила, возникающая при его перемещении перпендикулярно потоку жидкости, зависящая от разности давлений, действующих на грани дросселирующих окон, их количества и формы. Обоснован принцип создания статически и динамически уравновешенного затвора, заключающийся в снижении гидродинамической силы, которая препятствует его передвижению в режиме запирания путем размещения затвора в высоконапорной полости. Это позволило создать регулятор давления нового поколения, обладающий высокой чувствительностью и сравнительно малыми массогабаритными характеристиками.
7. Определено влияние формы дросселирующего окна на напорно-расходные характеристики регулятора давления согласно разработанной принципиальной схеме, при этом установлено, что давление на выходе из него не зависит от входного давления и расхода жидкости, а определяется силовыми характеристиками привода в режиме запирания и формой дросселирующих окон.
8. Разработана принципиальная схема и создан универсальный регулятор давления, обеспечивающий эффективную работу пожарного оборудования при высоких давлениях и расходах в условиях глубоких горизонтов современных шахт.
9. Результаты экспериментальных исследований силовых характеристик регулирующих органов плунжерного типа подтвердили гипотезу о том, что установка затвора в высоконапорной полости значительно снижает усилия, препятствующие его движению. В разработанном редукционном клапане перестановочное усилие затвора снижено в 3,6 раза, что позволило во столько же раз повысить его чувствительность при одновременном снижении массогабаритной характеристики.
10. Результаты выполненных экспериментальных исследований статических и динамических режимов совместной работы водоснабжения и пожарного оборудования при тушении и локализации подземных пожаров, нормируемых расходов воды на их локализацию, гидравлических и механических характеристик высоконапорных регуляторов давления подтверждают результаты теоретических исследований. Относительная погрешность этих результатов не превышает 15 %.
11. Разработаны алгоритмы и методики расчета параметров совместной работы системы водоснабжения и пожарного оборудования при тушении подземных пожаров, а также расчета редукционного клапана для работы в системах пожарного водоснабжения на больших глубинах.
12. Годовой экономический эффект от использования разработанного редукционного клапана СКР составил в ценах 1989 г. на одно изделие 1,8 тыс. руб., что в ценах 2002 г. - около 10,8 тыс. грн.
Список использованных источников
1. ДНАОП 1.1.30-1.01-00 Правила безопасности в угольных шахтах:
Утв. приказом Министерства труда и социальной политики Украины от 01.01.2001 г. № 000.- Киев: 2000.- 244 с.
2. ДНАОП 1.1.30-5.34-96 Инструкция по противопожарной защите угольных шахт // Сборник инструкций к правилам безопасности в угольных шахтах: Утв. приказом Госнадзорохрантруда Украины от 01.01.2001 г.
№ 7.- Киев: Основа. - 1996.-Т.2.- С. 301-323
3. Руководство по определению параметров подземного пожара и выбору эффективных средств его тушения, Утв. ВУ ВГСЧ Минуглепрома СССР 09.09.1985 г. - Донецк: ВНИИГД, 1985.- 96 с.
4. Козлюк угольных шахт для борьбы с пожарами
и пылью. - М.: Недра, 1979.- 287 с.
5. СП 40-43-85. Санитарные правила для предприятий угольной промышленности
6. Анализ аварийности на предприятиях Минуглепрома СССР за 1990 г. Приложение к письму Минуглепрома СССР от 18.03.91 г. № 28-2-8/132.- Донецк, 1991.- 206 с.
7. , и др. Теплофизические процессы при локализации подземных пожаров // Проблемы горения и тушения: Сб. работ/ ВНИИПО. - 1968. – С. 166-177
8. Иванов по определению расчетных расходов воды для спринклерных систем.- М.: ВНИИПО, 1965 .- 14 с.
9. Шитонов сил и средств для тушения пожаров. - М.: ВНИИПО, 1965.- 243 с.
10. Козлюк защита угольных шахт. - К.: Техніка, 1980.- 155 c.
11. Расчет расхода воды для тушения пожаров твердых веществ / // Пожарная профилактика и тушение пожаров: Информ. сб.- М.: ЦНИИПО, 1966.- № 3.- С. 127-135
12. Тарасов-Агалаков гидравлика в пожарном деле. - М.: Из-во министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1959.- 262 с.
13. , Иванов на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. - М.: Химия, 1979.- 366 с.
14. Иванов и проектирование систем пожарной защиты. - М.: Химия, 1977. – 376 с.
15. КД 12.07.403-96. Разработка противопожарной защиты угольных шахт. Методика: Утв. Управлением охраны труда, чрезвычайных ситуаций
и экологии Минуглепрома Украины 07.06.96 / НПО «Респиратор».- Донецк, 1996.- 120 с.
16. К вопросу расчета шахтного оросительно-противопожарного трубопровода // Вопросы предупреждения и ликвидации аварий на угольных шахтах. - Киев: Техніка, 1970.- С. 42-44
17. Приведение систем оросительного водоснабжения шахт к противопожарным нормативам / // Горноспасательное дело: Сб. науч. трудов/ ВНИИГД. - Донецк, 1971.- № 4.- С. 49-54
18. Козлюк гидравлических параметров подземного пожарного водопровода // Технология и экономика угледобычи.- М.: ЦНИИТЭИугля,1966.- № 12.- С. 63-65
19. Оптимизация параметров водоснабжения шахт с помощью ЭЦВМ / , , // Уголь Украины 1977.- № 5.- С. 38
20. Исследование гидравлического регулятора прямого действия /
// Гидравлика и гидродинамика: Респ. Межведом. науч.-техн. сб .-Киев: Техніка, 1978.- № 26.- С. 51-58
21. Исследование гидроредукторов КР-1м и ПШ-4 в производственных условиях / , , // Горноспасательное дело: Сб. науч. трудов / ВНИИГД.- Донецк, 1973. - Вып. 7.-
С. 8-11
22. Требования к характеристикам регуляторов давления пожарно-оросительных сетей / , , // Способы и средства ведения горноспасательных работ: Сб. науч. трудов / ВНИИГД.- Донецк, 1979.- Вып. 16.- С. 83-85
23. Определение входных и выходных давлений гидроредукторов типа ПШ-4 / , //Горноспасательное дело: Сб. науч.
трудов / ВНИИГД.- Донецк, 1972.- № 5.- С. 45-47
24. Средства и методы понижения давления в пожарно-оросительных сетях шахт / , , // Уголь Украины. - 1986.- № 1.- С. 31-32
25. Гугучкин шахтных пожарно-оросительных трубопроводов, оборудованных напорными резервуарами и гидроредукторами: Автореф. дис... канд. техн. наук: 05.26.01.- Днепропетровск, 1972.- 21 с.
26. Гуревич и конструирование трубопроводной арматуры. - Изд. 4-е, перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, 1969.- 878 с.
27. Об оптимальности гидравлической характеристики шахтного редукционного клапана / // Способы и средства ведения горноспасательных работ и предупреждения аварий в шахтах: Сб. науч. трудов / ВНИИГД.- Донецк, 1977.- № 4.- С. 108-109
28. Редукционный клапан КР-2 / , Гринь В. В. // Горноспасательное дело: Сб. науч. трудов / ВНИИГД.- Донецк, 1975.-№ 11.- С. 16-18
29. Редукционный клапан для пожарно-оросительного водоснабжения глубоких шахт / , , и др.// Безопасность труда в промышленности. - 1980. - № 6.- С. 29-30
30. Метод расчета оптимального варианта размещения редукционных клапанов КР-2 в пожарно-оросительном трубопроводе угольных шахт /
, , ; ВНИИГД.- Донецк, 1976.- 12 с.- Деп. в ЦНИЭИуголь 4 окт. 1976г., № 000
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
