منحنی مقاومت سامانه

منحنی مقاومت سامانه نموداری است که نشان می‌دهد شبکه تهویه معدن برای عبور دادن دبی‌های مختلف هوا، به چه مقدار افت فشار نیاز دارد. این منحنی نماینده «رفتار شبکه» است و در کنار منحنی فن، مبنای تعیین نقطه کار و ارزیابی عملکرد واقعی تهویه به شمار می‌رود. در عمل، هر تغییر در مسیرها، طول شبکه، مقاطع عبوری و میزان نشت، شکل منحنی مقاومت را تغییر می‌دهد.

در بسیاری از شبکه‌های تهویه، افت فشار تقریباً متناسب با مربع دبی تغییر می‌کند. این یعنی اگر دبی افزایش پیدا کند، افت فشار با سرعت بیشتری بالا می‌رود و فن باید توان بیشتری برای غلبه بر مقاومت شبکه مصرف کند. بنابراین توسعه معدن، افزایش طول مسیرهای برگشت، اضافه شدن انشعابات یا ایجاد تنگناها می‌تواند منحنی مقاومت را به سمت بالا ببرد و در نتیجه دبی واقعی کاهش یابد یا مصرف انرژی افزایش پیدا کند.

نشت هوا یک عامل مهم در رفتار سامانه است. نشت می‌تواند باعث شود بخشی از دبی تولیدشده توسط فن به مسیرهای ناخواسته برود و در نتیجه دبی مؤثر در کارگاه کاهش یابد، حتی اگر فشار کلی افزایش پیدا کند. از این رو، آب‌بندی درها، کنترل درزها و مدیریت مسیرهای فرعی، هم برای ایمنی و هم برای بهینه‌سازی انرژی ضروری است و اثر آن در منحنی مقاومت سامانه قابل مشاهده است.

کاربرد اصلی منحنی مقاومت سامانه در تعیین نقطه کار است؛ یعنی تقاطع منحنی شبکه با منحنی فن. وقتی شبکه تغییر می‌کند، نقطه کار جابه‌جا می‌شود و ممکن است فن از محدوده راندمان مطلوب خارج شود. این موضوع می‌تواند به کاهش تهویه در برخی نواحی، افزایش فشارهای ناخواسته یا افزایش مصرف انرژی منجر شود. بنابراین پایش دبی و فشار در نقاط کلیدی و بازنگری دوره‌ای در تحلیل شبکه، برای کنترل پایدار تهویه لازم است.

در بهره‌برداری استاندارد، کاهش مقاومت سامانه یک راهبرد مهم است. حذف تنگناها، بهبود مقاطع عبوری، اصلاح مسیرهای پرپیچ‌وخم، و نگهداری منظم راهروها می‌تواند منحنی مقاومت را پایین بیاورد و با همان توان فن، دبی بیشتری فراهم کند. این کار معمولاً نسبت به افزایش ظرفیت فن هزینه کمتری دارد و در بلندمدت مصرف انرژی را نیز کاهش می‌دهد.

در نهایت، منحنی مقاومت سامانه ابزار تصمیم‌گیری مهندسی برای تهویه معدن است. با تکیه بر آن می‌توان اثر توسعه شبکه، وضعیت نگهداری و میزان نشت را سنجید و فن‌های معدنی را در نقطه کار مناسب نگه داشت تا ایمنی، بهره‌وری و هزینه انرژی در حد قابل کنترل باقی بماند.