IZVORI DEPRESIJE U VJETRENOJ MREŽIIZVORI DEPRESIJE U VJETRENOJ MREŽIIZVORI DEPRESIJE U VJETRENOJ MREŽIIZVORI DEPRESIJE U VJETRENOJ MREŽI

Svladavanje otpora trenja strujanja zraka jamskih provodnikadovodi do gubitka tlaka (tlačne visine, depresije).

Gubitke tlaka treba nadoknaditi izvorima depresija.

Izvori depresije u vjetrenoj mreži:

-prirodni ili

-umjetni, odnosno

-prirodna depresija (toplinska) i

-ventilatori.

PPPPrirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijaPPPPrirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijarirodna depresija

�Prirodna depresija ⇒⇒⇒⇒ posljedica dovođenja ili odvođenjatopline jamskom zraku.

�Prirodna depresija ⇒ uzrokuje strujanje zraka krozjamske vjetrene provodnike bez mehaničkih (umjetnih)izvora depresije,

�Strujanje zraka ⇒ uzrokuje razlika pritisaka(potencijala) između dvije točke.

PPPPrirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijaPPPPrirodna depresijarirodna depresijarirodna depresijarirodna depresija� Izvori uticajni na temperaturu i gustoću jamskog zraka

♦kemijski sastav i vlažnost zraka ⇒ zanemariv utjecaj na gustoću zraka

♦barometarski pritisak ⇒ prirodna depresija proporcionalna razlici pritisaka ⇒

na lokaciji rudnika (jame) neznatni pa je i ovaj utjecaj zanemariv

♦dubina rudnika ⇒ neposredni utjecaj na prirodnu depresiju ⇒ ovisno o dubini

od 250 Pa (dubina do 400 m) do 1200 Pa (dubina jame oko 1200 m)

♦rad ventilatora-pri depresijskom radu ventilatora razređuje se zrak i smanjuje gustoća ⇒ razlika

pritisaka ulaznog i izlaznog okna, a time i uvjeta za djelovanje prirodne depresije,

-slično i pri kompresijskom radu ventilatora ali sa obrnutim smislom,

-mjerenja pokazala mali iznos prirodne depresije uslijed ovog razloga (od 1 do 4%)

♦temperatura zraka ⇒⇒⇒⇒ glavni čimbenik utjecajan na prirodnu depresiju,

-presudnu ulogu pri tome ima promjena temperature u izlaznom oknu.

Otvaranje jame potkopomjame potkopomjame potkopomjame potkopomOtvaranje jame potkopomjame potkopomjame potkopomjame potkopom

-zimi ⇒ vanjski stupac zraka je teži ⇒ strujanje zraka

suprotno kretanju kazaljke na satu, preko potkopa na okno

-ljeti ⇒ stupac zraka u oknu je hladniji i teži⇒ strujanje zraka

podudarno smjeru kretanja kazaljki na satu

Otvaranje jamejamejamejame oknimaoknimaoknimaoknimaOtvaranje jamejamejamejame oknimaoknimaoknimaoknima

-zimi ⇒⇒⇒⇒ stupac zraka u lijevom oknu lakši ⇒ smjer strujanja

zraka podudarno kretanju kazaljke na satu,

-ljeti ⇒ stupac zraka u desnom oknu ukupno topliji i lakši (dio

stupca nalazi se izvan jame gdje je zrak lakši)⇒ smjer strujanja

zraka suprotno smjeru kretanja kazaljki na satu

Iskop okna Iskop okna Iskop okna Iskop okna Iskop okna Iskop okna Iskop okna Iskop okna

Zrak uz bokove okna hladi se u kontaktu sa stijenom,

dok se zagrijani zrak diže prema gore sredinom okna

Rudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinamaRudnici na većim visinama

Jama razrađena potkopima ⇒ prirodna depresija posljedica

temperaturnih razlika ⇒ smjer djelovanja depresije mijenja se

kako promjenom godišnjih doba, tako i dnevno.

Promjene temperature posljedica:

- znatne razlike u kotama pojedinih potkopa, te

- položaja sunca tijekom dana

Metode proračuna prirodne depresijeMetode proračuna prirodne depresije

Metode za proračun prirodne depresije zasnivaju se

na mjerenjima temperature i pritiska u vertikalnim

prostorijama ulazne i izlazne zračne struje.

Metoda prof. VoropajevaMetoda prof. Voropajeva

točka br. izmjerena

temperatura, t oC

dubina H,

m

točka 1 (ušće ulaznog okna) 10 50

točka 2 (dno ulaznog okna) 16 200

točka 3 (dno izlaznog okna) 20 200

točka 4 (ušće izlaznog okna) 14 0

točka 5 (ušće ulaznog okna) - 0

-Rezultati mjerenja temperature unose se u HT dijagram (dijagram

dubine i temeperature).

-Spajanjem mjerenih točaka dobiva se paralelogram površine F i težišta

Tc

Metoda prof. VoropajevaMetoda prof. Voropajeva

- Rad 1 kg zraka ⇒ proporcionalan površini paralelograma

podijeljenom sa apsolutnom temperaturom u težištu paralelograma Tc.

Prirodna depresija⇒ proporcionalna je ovom radu i gustoći zraka.

Pa ,c

pT

gFh

∗∗=

ρ

Metoda prof. VoropajevaMetoda prof. Voropajeva

Prirodna depresija sistema hpr =∗ ∗

=9625 12 981

287753938

, , ,

,, Pa

Koordinata težišta Tc zatvorenog poligona određuje se grafički i iznosi: Tt = + =27315 146 28775, , , K

Referentni nivo je nivo ušća izlaznog okna H= 0 m. Ovi podaci ucrtaju se u HT dijagram.

Temperatura u točki t5 nije izmjerena i ona se računa po relaciji (zrak nad ulaznim oknom

nalazi se u adijabatskom stanju):

CtCHtto5,95001,010 ,01,0 5

o

15 =∗−=⇒−=

Površina konstruiranog poligona F odredi se planimetrom ili se računa prema obrascu:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] o

1

11

m 5,96214100205,90161420010202005,916502

1

)(2

1

=−+−+−+−+−∗=

−∗= ∑=

−+

F

ttHFK

k

kkk

Prirodna depresijaPrirodna depresija

Općenito prirodna depresija zatvorenog vjetrenog puta izražena je relacijom:

h g h g z zpr ii

n

p k sri

n

= = − ∗= =

∑ ∑1 1

( ) ,ρ Pa

gdje je obračunata prirodna depresija i-te dionice hi:

h g z zi p k sr= ∗ − ∗( ) ,ρ Pa

i - broj dionica (grana) na zatvorenom vjetrenom putu

zp - kota početne točke dionice

zk - kota krajnje točke dionice

ρsr- srednja gustoća u dionici, kg/m3

Prirodna depresijaPrirodna depresijaPrirodna depresija ⇒ uspoređivanje mase stupca zraka ulaznog

okna (niskopa) i mase stupca zraka izlaznog okna (niskopa),

Pritisak stupca zraka u ulaznom oknu p1: gzp usru ∗∗∆= ρ1

Pritisak stupca zraka u izlaznom oknu p2: p z gi isr2 = ∗ ∗∆ ρ

Prirodna depresija je razlika u težini stupaca zraka u ulaznom i izlaznom oknu:

h p p g z zpr u sru i sri= − = ∗ ∗ − ∗1 2 ( ),∆ ∆ρ ρ Pa

Ukoliko je ∆zu=∆zi izraz poprima oblik: h g zpr sru sru= ∗ ∗ −∆ ( )ρ ρ

Prirodna depresija hpr ⇒⇒⇒⇒ ovisi o razlici gustoća zraka u ulaznom i izlaznom oknu.

Ako je ρρρρu>ρρρρi ⇒⇒⇒⇒ prirodna depresija djeluje suprotno kretanju kazaljki na satu.

Ako je ρρρρu<ρρρρi ⇒⇒⇒⇒ prirodna depresija djeluje u smjeru kretanja kazaljki na satu.