Vjetrenje i odvodnjavanjeVjetrenje i odvodnjavanje

Mjerenje vjetrenih parametara

Mjerenje vjetrenih parametaraMjerenje vjetrenih parametara

Osnova rudni čkog vjetrenja• dovo đenje svježeg zraka u

podzemlje

Koli čina i raspodjela zraka po granama ovisi o

• prirodnom vjetrenju(prirodna ili toplinska depresija)

• prisilnom vjetrenju(prisilna depresija, snaga i karakteristika ventilatora)

• otporima vjetrenih provodnika

• regulaciji vjetrene mreže (vjetrena vrata i pregrade, pomoćni ventilatori)

Mjerenje vjetrenih parametaraMjerenje vjetrenih parametara

Proračuni vjetrenih mreža

• određivanje slobodne raspodjele zraka u mrežiprotoci u granama pri zadanoj toplinskoj depresiji, karakteristici ventilatora i otporima vjetrenih provodnika

• regulacija vjetrene mrežeodređivanje regulacijskih zahvata da bi se uspostavio traženi protok u nekoj vjetrenoj grani ili podmreži

• stabilnost vjetrene mrežereagiranje vjetrene mreže u izvanrednim uvjetima (požari, eksplozije, zarušavanja, izboji plinova)izrada planova obrade i spašavanja iz rudnika

Toplinska depresija

Otpori vjetrenih provodnika Karakteristika

ventilatora

Mjerenje vjetrenih parametaraMjerenje vjetrenih parametara

• Osnovni vjetreni parametri– otpor vjetrenog provodnika, R– brzina strujanja zraka, v

(protok sveden na površinu)– površina presjeka provodnika, S– vjetrena depresija (pad tlaka, razlika tlakova između dvije točke kao

posljedica otpora strujanju zraka), H

protok, Q = S × v

H = R Q2

Mjerenje vjetrenih parametaraMjerenje vjetrenih parametara

• Mjerenjima se izvode radi utvr đivanja dvaju klju čnih parametra– protok (brzine strujanja zraka)– vjetrene depresije (pad tlaka)

• Poznavanje ova dva parametra omogu ćuje odre đivanje ostalih elemenata relevantnih za prora čune vjetrenih mreža– otpora pojedinih grana– prirodne (toplinske) depresije– karakteristike ventilatora (vjetrenog postrojenja)

H = R Q2

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Anemometri – mjerenje brzine strujanja zraka

krilni anemometar

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Anemometri – mjerenje brzine strujanja zraka

Anemometar s lopaticama

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Krilni anemometar i anemometar s lopaticama kontinuirano mjere i integriraju brzine strujanja po profilu pa se primjenjuje pomična točka – trajektorija mjerenja

profil brzine strujanja trajektorije mjerenja

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Anemometri – mjerenje brzine strujanja zraka

Anemometar s grijačim elementom

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Pitotova cijev – mjerenje brzine strujanja zraka

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zraka

Anemometar s grijačim elementom i pitotova cijev ne mjere kontinuirano, stoga se primjenjuje mjerenje u nepomičnim točkama

profil točkastog mjerenja

Mjerenje protoka zrakaMjerenje protoka zrakaMjerenja popre čnog presjeka hodnika

Za geometrijski jednostavne i dobro definirane presjeke:-mjerna vrpca-daljinomjer

Za nepravilne presjeke:- polarna metoda- rudarski pantograf- geodetska mjerenja

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Dvije metode: posredna i izravna

• Posredna (indirektna ili barometarska) metoda– uključuje zasebno mjerenje više veličina

• apsolutni tlakovi (barometarski), p• kote točaka (visinske razlike), z• gustoća zraka, ρ• brzine strujanja zraka, v

– depresija se tada određuje računski Bernoulijevom jednadžbom

)22

()()(222

211

2121vv

zzgppH sr⋅

−⋅

+−⋅⋅+−=∆ρρρ

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Dvije metode: posredna i izravna

• Neposredna (izravna) metoda– uključuje izravno mjerenje razlike tlakova između dvije ili više točaka

(manometrom)

1tp 2tp

1sp 2sp

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Posredna (indirektna ili barometarska) metoda

• Određivanje apsolutnih tlakova– barometar

• Određivanje kota (nadmorske visine)– geodetska izmjera, poznate kote iz projektne dokumentacije

• Određivanje gusto će– na gustoću zraka utječe:

• pritisak• temperatura• vlažnost zraka

– ne mjeri se izravno nego se određuje računski

• Brzine strujanja– poznato iz mjerenja protoka

)22

()()(222

211

2121vv

zzgppH sr⋅

−⋅

+−⋅⋅+−=∆ρρρ

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Barometri – mjerenje apsolutnih tlakova

živin barometar

U Europi se više ne proizvode zbog direktive o smanjnju uporabe žive

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Barometri – mjerenje apsolutnih tlakova

aneroidni barometar

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Barometri – mjerenje apsolutnih tlakova

elektronički barometri – razne izvedbe osjetila tlaka:

– piezoelektrični– kapacitivni– rezonatorski

Česte su izvedbe višenamjenskih instrumenata– barometar– termometar– higrometar

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Gusto ća zraka- potrebna je temperatura, pritisak i vlažnost zraka

tri načina određivanja relativne vlažnosti zraka pomoću Assmanovog aspiracijskog psihrometra:

-- psihrometarske tablice-- Mollierov dijagram-- računski Sprungovom formulom

gustoća zraka

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

Pa

rcij

aln

i p

riti

sak

vo

de

ne

pa

re, P

a

Temperatura , °C

pacijalni tlak vodene pare:

relativna vlažnost zaraka:

apsolutna vlažnost zaraka:

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Druge metode odre đivanja vlažnosti zrakaKemijske:

- tvari koje apsorbiraju vlagu iz zraka (kalcijev klorid, silika gel..) povećavaju masu proporcionalno sadržaju vlage u zraku

Higrometri:

- mehanički: promjena elastičnosti organskih tvari s povećanjem vlage (ljudska kosa)

Mjerenje vjetrene depresijeMjerenje vjetrene depresije

Druge metode odre đivanja vlažnosti zraka

Higrometri:

- kondenzacijski: određivanje temperature rosišta (kondenzacije) koja je određena sadržajem vlage u zraku- zrcalo se hladi sve do pojave kondenzacije, temperatura zrcala tada odgovara temteraturi rosišta

- elektronički: promjena električnih svojstava (otpora, dielektrične konstante) s povećanjem vlage

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije

• Direktna metoda– Izravno mjerenje razlike tlakova– Moguće mjerenje brzine strujanja zraka

Pitotova cijev ili Pitot-Prandtlova cijev manometar

Pitotova cijev ili Pitot-Prandtlova cijev

Plastično ili gumeno crijevo

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije

• Pitot-Prandtlova cijev

totalni pritisak (statički + dinamički)

statički pritisak

Izvedbe:

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije

• Pitot-Prandtlova cijev

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije

• Manometar (mikromanometar, minimetar)

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije

• Digitalni manometri• uglavnom membranski• pomak membrane između

dvije komore registrira se elektroničkim osjetilima

Obračun i mjerenje depresijeObračun i mjerenje depresije• Račun izravnog mjerenja

)( 21 ttt ppp −=∆

)22

()()(222

211

2121vv

zzgppH sr⋅

−⋅

+−⋅⋅+−=∆ρρρ

)( 21 sss ppp −=∆

1tp 2tp1sp 2sp

stddd ppppp ∆−∆=−=∆ )( 21

razlika statičkih pritisaka razlika dinamičkih pritisakarazlika totalnih pritisaka

1dp 2dp