Теоретичні відомості. 2. Призначення і сфера використання відцентрових вентиляторів.

При розробці родовищ корисних копалин, при проведенні гірничих розробок, будівництві міських підземних споруд, в основному застосовуегься

 

штучне провітрювання. Зі збільшенням поглиблення розробки на відкритих гірничих роботах також необхідно проводити змушене провітрюваній. Вентиляторні установки призначені для попереднього провітрювання гірничих розробок і створення в них нормальних атмосферних умов. За призначенням вони поділяються на:

- головні вентиляторні установки;

- допоміжні вентиляторні установки;

- вентиляторні установки місцевого провітрювання.

У відповідності до ГОСТу 11004-75 до складу вентиляторної установки входять: вентилятор, привод, дифузор, вихідна частина і Вихідна (підводячи капали, дифузор, вихідна частина і допоміжні пристрої для перемикання і реверсування повітряної течії), а також пускорегулююча і контролююча апаратура. У відповідності з призначенням вентилятори також підрозділяються на: головні, допоміжні і вентилятори місцевого провітрювання. Ці групи вентиляторів суттєво відрізняються своїми параметрами, а вентилятори місцевого провітрювання - і конструкцією.

Аеродинамічна якість вентиляторних установок характеризуються продуктивністю <3м³/с, статичним тиском Рст(кгс/м²) при роботі вентиляторів на всмоктування, або на повний тиск Р при роботі вентиляторів на нагнітання (кгс/м²), потужністю на валу вентилятора N (кВт), його статичний т(_ст, або повний ККДп-

Залежність тиску Р=і'і(р), потужності ^ Г₂(С>) і ККД п=:Гз((3) визначаються дослідним шляхом при випробуваннях вентиляторів, зображуються взагалі графічно і називаються індивідуальними характеристиками.

Сучасні відцентрові вентилятори обладнані засобами зміни індивідуальних характеристик, направляючими і спрямляючими апаратами, регульованим приводом. У зв'язку з цим заводська характеристика сучасних вентиляторів представляє собою сімейство індивідуальних характеристик, побудованих при різних кутах встановлення лопаток спрямляючих апаратів і різних швидкостях обертаннях приводного двигуна. Взагалі у довідниках і каталогах наведені

неповні характеристики вентиляторних установок, тільки їх робоча, спадаюча частина, що достатньо для практичного використання.

ІОО 23О З"»

4900

Рис. 8.2.

воа

 

Індивідуальні характеристики відцентрового вентилятора створюють поле його робочих режимів. Область промислового застосування поля режимів роботи обмежується умовами економічної і стійкої роботи вентилятора. Для відцентрових вентиляторів економічною областью їх промислового використання є ККД не нижче т|=0,6.

Найбільш ефективним способом реіулювання відцентрових вентиляторів є зміна швидкості обертання приводу. Сфера економічної роботи при цьому збільшується майже в 2 рази порівняно з іншими способами.

На шахтах і рудниках СНД експлуатується до 50 типорозмірів відцентрових вентиляторів головного провітрювання. ЦВ, ВІД, ВЦО, ВЦД, ВШЦ. ВРЦЦ, ВЦП, ВЦЗ (В - вентилятор, Ц - відцентровий, О - однобічного всмоктування, Д - двостороннього всмоктування, Р - рудничний, Ш - шурфовий, П - прохідницький, З-з регулюванням закрилками). Відцентрові вентилятори застосовують для всмоктуючої, нагнітаючої і комбінованої схем провітрювання гірничих підприємств.

Рис. 8.3 3. Конструкція вентиляторів одностороннього всмоктування.

Вентилятори одностороннього всмоктування мають дві схеми компонування:

а) з консольним розташуванням робочих коліс на валу ротора (ВЦ-ПМ, ВШЦ-16, ВЦП-16 та інші).

б) з розташуванням робочих коліс на валу між підшипниковими опорами (у великих машинах ВЦ-31,5; ВЦЗ-32).

Розглянемо конструктивні особливості вентилятора першої схеми компонування.

Відцентровий вентилятор типу ВЦП-16 (рис. 8.2) складається: 1 - ротор, 2 -робоче колесо, 3 - осьовий направляючий апарат, 4 - вхідний колектор, 5 -спіральний кожух, 6 - зварна рама, 7 - електропривод, 8 - підшипники.

На зварній рамі монтується уся механічна частина вентилятора і його приводний двигун.

Вал ротора обертається у двох різних підшипникових опорах, змонтованих у литих корпусах, встановлених на рамі. Вал ротора з'єднується з валом електродвигуна пружною муфтою. На консольному кінці валу вміщена ступиця робочого колеса з конічнім обтикачем. Робоче колесо зварне, складається з крильцевидних загнутих назад лопаток, приварених до дисків. Лопатки пустотілі, зварені з ребрами жорсткості всередині. Вентилятори мають спіральні цільні корпуса, зварені з листової, кутової сталі і прикручені до рами. З боку всмоктування у робоче колесо до корпусу вентилятора з його внутрішнього боку кріпиться вхідний конічний патрубок, який своїм вузьким кінцем входить до лабіринтного ущільнення робочого колеса, утворюючи з останнім кільцевий лабіринтний зазор. Із зовнішнього боку передньої стінки до корпусу вентилятора приєднується осьовий направляючий апарат.

4. Конструкція вентиляторів двостороннього всмоктування. Відцентрові вентилятори ВЦПД-ВУМ, ВЦПД-16, ВЦПД-31,5, ВЩ-40, ВЦД-47 мають схему компонування з розміщенням робочих колес на приводних валах між їх підшипниковими опорами. Вентилятори мають робочі колеса з двостороннім всмоктуванням га двома осьовими направляючими апаратами.

Вентилятор ВЦПД-8УМ (рис. 8.3.) складається: 1 - робоче колесо, 2 -головний вал, 3 - осьові направляючі апарати, 4 - вхідні коробки, 5 - кожух, 6 -пальцева муфта, 7 - підшипникові опори, 8 - рама, 9 - електродвигун.

Вентилятор змонтований з двигуном на загальній рамі і може працювати

як в режимі нагнітання, так і в режимі всмоктування. Вал ротора вентилятора з'єднаний з електродвигуном пальцевою муфтою Його підшипникові опори закріплені на стійках рами. Опори литі з роз ємними корпусами. Робоче колесо зварне і розраховане на роботу з високою окружною швидкістю, що досягає 125 м/с. Вентилятор мас дві вхідні коробки і спіральний кожух, який являє собою зварні конструкції з ребрами жорсткості. В залежності від діаметра трубопроводе, з яким працює вентилятор, до нього приєднується конфузор або дифузор.