книги / Рудничные вентиляторные и водоотливные установки

повышают прочность колеса и позволяют допускать большие ско­ рости вращения и получать большие давления; 5) малый шум во время работы.

На рис. 163 показан центробежный вентилятор ВЦН-1,6, раз­ работанный Каменским машиностроительным заводом по аэроди­ намической схеме ИГД АН УССР Ц35-20. Широкое рабочее колесо 1 с односторонним подводом воздуха имеет восемь профилированных, сильно загнутых назад лопастей (р2 = 170°). Вал 2 вращается в двух подшипниках качения 5, которые опираются на раму 6. Поток воз­ духа поступает в спиральный кожух 4 через радиальный диффузор. Для регулирования режима работы вентилятора служит осевой направляющий аппарат 5 с профилированными в форме несущего крыла лопатками. Вал вентилятора соединяется с валом двигателя

чительным шумом при работе. Этот вентилятор применяется для проветривания малых и средних шахт.

Для рудных шахт с большими расходами и депрессией Донгипроуглемашем разработаны уникальные центробежные вентиля­ торы с двусторонним всасыванием ВРЦД-4,5. Рабочее колесо диа­ метром 4,6 м имеет профилированные лопасти, сильно загнутые назад. Вентилятор оборудован направляющими аппаратами; при­ водом служит синхронный двигатель мощностью 3500 кет со ско­ ростью вращения 500 об/мин с преобразователем частоты, позволя­ ющим получать скорость вращения вентилятора 250 об/мин.

На рис. 164 представлены характеристики, полученные при испытании опытного образца вентилятора ВРЦД-4,5.

В соответствии с ГОСТ 11004—64 для центробежных вентиля­ торов главного проветривания устанавливается новая марки­ ровка: ВЦ — вентилятор центробежный одностороннего всасывания и ВЦД — вентилятор центробежный двустороннего всасывания. Раз­ мер вентилятора определяется номером, причем номер вентилятора устанавливается делением величины диаметра колеса в миллиме­ трах на 100. Рудничные центробежные вентиляторы должны выпу­ скаться от номера 9 до номера 50.

§ 3. Вентиляторные установки

В зависимости от назначения различают:

1) главные вентиляторные установки, обслуживающие шахту в целом или ее крыло; они располагаются на поверхности недалеко от ствола, в центре шахтного поля (при центральной схеме венти­ ляции) или на флангах (при диагональной схеме вентиляции);

2) вспомогательные вентиляторные установки, обслуживающие один или группу участков шахты и переносимые по мере подвигания горных работ; они располагаются как на поверхности, так

и в шахте. Применение подземных вспомогательных установок допускается на действующих шахтах и только с разрешения органов Госгортехнадзора;

3) вентиляторные установки местного проветривания, служащие для вентиляции отдельных тупиковых горных выработок при их проходке, в которых не может быть осуществлен воздухообмен главными или вспомогательными вентиляторными установками; они располагаются вблизи этих выработок и перемещают по про­ ложенному в выработке трубопроводу небольшую часть общешахт­ ного расхода воздуха.

Главные и вспомогательные вентиляторные установки состоят из вентиляторов, двигателей с пусковой и распределительной аппа­ ратурой, реверсивных и переключающих устройств, подводящего и обводного каналов, здания, диффузора и глушителя шума. Кроме того, вентиляторные установки снабжаются контрольно-измеритель­ ной аппаратурой, а также аппаратурой для дистанционного упра­ вления и автоматической защиты.

В соответствии с ПБ главные вентиляторные установки должны состоять из двух вентиляторных агрегатов одного типа и размера, причем один из них является резервным. На негазовых шахтах до­ пускается установка одного вентиляторного агрегата с резервным двигателем.

Современные вентиляторные установки строятся по типовым проектам, разработанным с учетом требований аэродинамики, пра­ вил безопасности и удобств эксплуатации. Здания вентиляторов сооружаются из огнестойких материалов. В них размещают двига­ тели, пусковую аппаратуру, измерительные приборы, аппаратуру дистанционного контроля, управления и защиты, лебедки ревер­ сивных и переключающих устройств и др. Вентиляторы, имеющие приводы для поворота лопаток направляющего аппарата, также располагаются в здании.

Подводящий и обводной каналы размещаются ниже уровня земли и крепятся бетоном, железобетоном или сборными железобетонными плитами. Для доступа обслуживающего персонала в каналы и к вен­ тиляторам предусматриваются специальные люки и колодцы.

Для уменьшения сопротивления длина каналов должна быть по возможности небольшой, поверхности стенок гладкими, повороты плавными, а поперечное сечение таким, чтобы скорость движения воздуха не превышала 12—15 в подводящих каналах и 15—18 м/сек

вобводных каналах.

Всовременных вентиляторных установках в качестве реверсив­ ных и переключающих устройств применяются самоуплотняющиеся ляды, т. е. их герметизация как при нормальной работе, так и при реверсировании струи осуществляется под действием разности давления по обе стороны ляды. Все ляды переставляются специаль­ ными лебедками, имеющими ручной и моторный приводы.

На рис. 165 изображены план и разрез рудничной вентилятор­ ной установки ВОКД-1,8 с осевыми вентиляторами серии К-06. Вентиляторы расположены вне здания. В здании размещены дви­ гатели, электроаппаратура, лебедки для управления реверсивными и переключающими устройствами и маслостанция для циркуляцион­ ной смазки подшипников. Вентиляторная установка оборудована глушителями шума, размещенными в выходных каналах.

Глушитель шума представляет собой ряд параллельных вер­ тикальных перегородок, установленных вдоль канала на расстоянии

Рис. 166. Схема расположения реверсивных и переключающих устройств вен­ тиляторной установки

300—400 мм один от другого и выложенных из пористых шлако­ блоков. Воздух проходит между перегородками, при этом звуковые колебания не отражаются от пористых перегородок, а частично гасятся. Для уменьшения сопротивления глушителя площадь жи­ вого сечения потока в нем делается равной площади сечения подво­ дящего канала.

На рис. 166 представлена упрощенная схема расположения реверсивных устройств, применяемая в установках с осевыми и центробежными вентиляторами. При нормальной работе вентиля­ торной установки все ляды находятся в горизонтальном положении, кроме падающей ляды 1 в канале резервного вентилятора. Для ре­ версирования воздушной струи атмосферная ляда 2 поднимается и открывает доступ воздуху из атмосферы в главный канал, а пере­ крывающая ляда 3 опускается, разобщая главный канал от канала работающего вентилятора; ляда 4 диффузора поднимается и откры­ вает обводной канал и одновременно перекрывает диффузор. Пере­

Рис. 167. Рудничная вентиляторная установка с центробежным вентилятором ВЦД-3,3:

Большое применение имеют осевые вентиляторы обычного типа, отличающиеся некоторыми особенностями от отечественных венти­ ляторов. Как правило, они имеют меньший относительный диаметр

втулки, в большинстве случаев равный d = 0,5. Лопасти колеса крученые, литые, иногда полые из нержавеющей листовой стали. Лопатки направляющих аппаратов также крученые. Задние спрям­ ляющие аппараты во многих случаях отсутствуют. Широко при­ меняется установка привода со стороны диффузора. Число ступеней бывает одпа-две, но иногда достигает трех-четырех (Англия, ФРГ). Давление одной ступени составляет 100—150 мм вод. cm. К. п. д. осевых вентиляторов, по данным фирм, в лучших конструкциях достигает 0,83—0,85.

Реверсирование воздушной струи осуществляется как по схемам с обводными каналами, так и без них (Англия). Английская фирма «Вудс», как и ряд других зарубежных фирм, делает колеса с ревер­ сивной решеткой лопастей, у которых поток обтекает половину лопастей со стороны тупой кромки и другую половину лопастей — со стороны острой кромки. Сравнение таких вентиляторов с нор­ мальными показало, что у первых подача меньше на 15% и к. п. д. на 10—12%, поэтому широкого применения они не имеют.

Большое распространение, особенно в ФРГ, получило вертикаль­ ное расположение вентиляторов, при котором снижаются в 2—3 раза затраты на сооружение фундамента и сопряжения вентилятора с вентиляционным каналом, уменьшаются потери давления в кана­ лах и повышается к. п. д. установки. На рис. 169 показана ориги­ нальная вентиляторная установка с вертикальным расположением вентиляторов фирмы «Турмаг» (ФРГ), в которой предусмотрена возможность быстрой замены активной части (вентилятора без диффузора и двигателя) одного из двух параллельно работающих вентиляторов, в связи с чем отпадает необходимость в резервном вентиляторном агрегате. От диффузора вентилятор отделен щелью, закрываемой резиновым уплотнителем. Собственно вентилятор снаб­ жен колесами и покоится на рельсах, поэтому при замене его можно выдвигать из-под диффузора и вдвигать под него. Клиновое шпо­ ночное соединение карданного вала позволяет легко и быстро разъ­ единять или соединять вентилятор с двигателем.

Наряду с обычными широкое применение имеют (особенно в ЧССР и ФРГ) осевые вентиляторы с меридиональным ускорением потока (турбоосевые). На рис. 170 показана схема вентиляторной установки с турбоосевым вентилятором Шихта.

Дальнейшее совершенствование осевых вентиляторов идет по

A -А

J

А

Рис. 170. Турбоосевой вентилятор Шихта: