книги / Стационарные установки шахт

ной струи, когда воздух нагнетается в шахту,

снабженного взрывобезопасным электродвига­

ляды переключения обоих вентиляторов нахо­

телем и встроенного в тело ляды. Выходные

дятся в таком же положении, как и при нор­

шестерни редуктора обкатываются по цевоч­

мальной работе, ляда 3 диффузора работающего

ным секторам, расположенным в каналах. При

вентилятора переводится в верхнее положение,

работе на всасывание ляды 9 всасывающих

перекрывая

выхлопное отверстие диффузора,

каналов и ляды 7 нагнетательного канала

ляда всасывающей будки поднимается, а ляда 7

работающего вентилятора находятся заподлицо

обводного канала опускается. Воздух при этом

со стенками каналов, перекрывая в них проемы;

засасывается из атмосферы через всасывающую

ляды 4 всасывающих каналов резервного вен­

будку и, пройдя через вентилятор, подается

тилятора повернуты в положение, при котором

через проем ляды диффузора в обводной канал,

они полностью перекрывают сечение, отсоеди­

затем через

проем ляды обводного канала —

няя резервный вентилятор от шахты.

в воздухоподводящий

канал и в шахту.

При реверсировании воздушной струи (работе

Второй из предусмотренных в проекте вариан­

на нагнетание) ляды 9 всасывающих каналов

тов вентиляторной установки ВЦД-40 (рис. 1.45)

поворачиваются, открывая проемы в стенках

имеет ту особенность, что все переключающие

каналов, а ляды 7 нагнетательного канала

устройства омываются с обеих сторон теплым

перекрывают сечение выхлопного канала та­

шахтным воздухом, а резервный вентилятор

ким образом, что плоскости ляд образуют

отделен от атмосферного воздуха тепловой

обводной канал, через который воздух посту­

завесой, образуемой выходящим из диффузора

пает от вентилятора в шахту. Засасывается

воздушным потоком, что предотвращает об­

атмосферный воздух при таком режиме про­

мерзание

элементов

установки.

ветривания через диффузор 6 и патрубок 5,

Как показывает практика, такое исполнение

соединяющий диффузор с помещением, в ко­

более рационально не только для северных и

торое выходят проемы всасывающих каналов,

восточных

районов страны, но и для шахт

а затем через эти проемы в каналы и к вен­

и рудников

Украины.

тилятору.

Все каналы расположены в одной плоскости и

К основным особенностям конструкции вен­

имеют общие стенки, диффузоры наклонены

тилятора ВЦД-40 (рис. 1.46) 175] относятся

друг к другу и объединены конфУ30Рным

наличие единой статорной группы 4, не имею­

патрубком. Ляды имеют вертикальные оси,

щей вертикальных разъемов, и размещение

поворачивающиеся в роликоподшипниках, ус­

осевых направляющих аппаратов 7 во вход­

тановленных на опорах жесткой рамыПово­

ных патрубках 3. Статорная часть включает

рот ляд

производится с помощыб редуктора,

в себя спиральный кожух 6 и входные коробки L

и состоит из двух жестких боковин и обе­

реверсирование воздушной струи и регулиро­

чайки. Для удобства монтажа статор имеет

вание как с помощью осевых направляющих

разъем

по оси вала.

аппаратов, так и изменением скорости враще­

Ротор 8 вращается в двух подшипниковых

ния

приводных

электродвигателей произво­

узлах 9 со сферическими роликоподшипни­

дится дистанционно специальными комплектами

ками. Смазка подшипников — принудитель­

аппаратуры, выпускаемыми

для

вентиляторов

ная от специальной маслостанции. На случай

ВЦД-40 Харьковским электромеханическим за­

отказа маслостанции в корпусах предусмо­

водом.

трены

масляные

ванны.

Рабочее колесо 5 вентилятора состоит из

Вентилятор центробежный

ВЦД-47

коренного несущего и двух сварнолитых по­

Центробежный вентилятор

двустороннего вса­

крывных дисков, между которыми вварены

профильные

лопатки

крылообразной

формы.

сывания ВЦД-47 «Север» [43, 75], разрабо­

Лопатки пустотелые, жесткость их обечаек

танный

Донгипроуглемашем

по

аэродинами­

достигается за счет монолитной хвостовой части

ческой схеме Ц40-24 ИГМТК им. М. М. Федо­

и лонжеронов фермной конструкции.

рова

[9],

по своим

параметрам превосходит

На главный вал насажена на прессовой

все отечественные и известные зарубежные

посадке пустотелая ступица,

к ободу

которой

воздуходувные

машины.

Этот

вентилятор

с помощью болтов крепится коренной диск

создавался

специально

для

проветривания

рабочего колеса, что упрощает монтаж и де­

глубоких полиметаллических

рудников

Край­

монтаж ротора.

него Севера СССР. Вентилятор ВЦД-47 «Се­

Режим работы вентилятора при изменении

вер» может применяться для проветривания

вентиляционных

параметров

по

давлению

самых

крупных

глубоких

угольных

шахт,

в 1,8—2 раза регулируется осевыми направ­

а также на предприятиях металлургической,

ляющими

аппаратами,

лопатки

которых уста­

химической и других отраслей народного хо­

навливаются на необходимый угол дистан­

зяйства с расходом воздуха до 700 м3/с при

ционно от сервомотора через приводной валик

статическом давлении до

900 кгс/м2 (рис. 1.47).

и кольцевой редуктор 2. Угол установки лопа­

ток направляющего аппарата изменяется от 90°

(сечение всаса полностью перекрыто) до 0°.

При промежуточных углах от 0 до 90° воздух,

попадая на лопатки, отклоняется по направ­

лению

вращения

рабочего колеса.

Вентиляторы ВЦД-40 снабжены регулируе­

мым по скорости вращения электроприводом,

позволяющим работать с высокой экономич­

ностью как на расчетных режимах, так и при

вентиляционных параметрах, значительно отли­

чающихся

от

оптимального

[20].

Регулируемый

электропривод

выполнен по

схеме машинно-вентильного асинхронного кас­

када. В вентиляторной установке на два вен­

тилятора имеется один комплект системы регу­

лирования,

который в

отличие

от

остального

оборудования установки не резервируется, так

как его отказ не вызывает аварийного прекра­

щения проветривания. При каком-либо нару­

шении в системе регулирования двигатели

автоматически переходят на номинальную ско­

рость вращения, а необходимый режим про­

ветривания устанавливается с помощью направ­

ляющих аппаратов.

Привод вентилятора осуществляется от двух

двигателей через зубчатые муфты, насаженные

на оба конца главного вала.

Включение и выключение вентиляторов, пере­

ход с

рабочего

вентилятора

на

резервный,

коробками и входными патрубками б, обтяну­

гателя через кремниевые неуправляемые вы­

тые по периферии секциями обечайки спираль­

прямители

передается

двигателю

постоянного

ного кожуха. Для удобства монтажа и транс­

тока инвертора, который вращает синхронную

портировки статорная часть имеет также гори­

машину,

рекуперирующую

энергию

в

сеть,

зонтальный разъем по оси вала. К

входным

а также подается на хвостовой двигатель по­

коллекторам крепятся уплотнительные кольца,

стоянного тока вала вентилятора. Такое ис­

образующие зазор с цилиндрическими поверх­

пользование

энергии

скольжения

позволяет

ностями конических покрывных дисков рабо­

значительно

повысить

экономичность

регули­

чего колеса.

рования.

аппараты

в

вентиляторе

Ротор ВЦД-47 имеет главный вал 2 с двумя

Направляющие

приводными концами, на которые насажены

ВЦД-47 отсутствуют, однако для облегчения

втулки зубчатых муфт, соединенных с электро­

пуска двигателей и отсоединения вентилятора

двигателями. Подшипниковые опоры 1 ротора

от вентиляционной сети при переключениях

выполнены в виде массивных литых корпусов

реверсивных устройств, во входных коробках

с расположенными в них двухрядными сфе­

(их бетонной части) установлены лопаточные

рическими роликоподшипниками, насаженными

дросселирующие устройства для сброса мощ­

на вал с помощью разрезных конических вту­

ности.

лок. Конструкция подшипниковых узлов раз­

Система управления и автоматизации венти­

работана таким образом, что обеспечивается

ляторной установки обеспечивает контроль за

интенсивный отвод тепла от дорожек качения

работой всех узлов вентилятора и реверсив­

и корпуса подшипника, так как смазка, пода­

ных устройств, а также дистанционное управ­

ваемая от маслостанции в полость подшип­

ление всеми операциями по переключению и

ника, проходит предварительно по кольцевому

реверсированию

воздушной

струи.

каналу, образованному крышкой и корпусом.

Вентиляторы ВЦД-47 и вспомогательное обо­

Посредине между опорами на вал напрес­

рудование

поставляются

Донецким

машино­

сована пустотелая ступица, наружные поверх­

строительным заводом им. Ленинского ком­

ности которой выполнены коническими в виде

сомола

Украины.

обтекателей с целью улучшения условий пово­

рота воздушного

потока

на

входе

в

колесо.

§ 3.

Главные и вспомогательные

К ободу ступицы на болтах крепятся два

осевые

вентиляторы

колеса

одностороннего

всасывания,

соединен­

ные между собой по периферии болтами на

Вентилятор осевой

ВОД-11

дистанционных втулках. Такое конструктивное

Осевой

двухступенчатый

вентилятор

ВОД-11

исполнение

рабочего

колеса

3

имеет

целью

12, 65, 75], разработанный Артемовским маши­

обеспечение

удобства

транспортировки.

ностроительным

заводом по

аэродинамической

Колеса

сварной

конструкции.

Каждое

из

схеме

К-84г

ЦАГИ

им.

H.

Е.

Жуковского,

них имеет шесть крылообразных

трехслойных

предназначен для главного проветривания шахт

лопаток,

заполненных

вспененным

пенопла­

и рудников

малой

производственной

мощно­

стом и

приваренных

к

коренному и

покрыв­

сти. Он

также

используется

в

качестве

вспо­

ному дискам. Покрывные

диски

усилены

ли­

могательного

вентилятора

для

проветривания

тыми лабиринтными кольцами. Вентилятор обес­

стволов

и

околоствольных выработок

при

их

печивает высокую экономичность работы в ши­

сооружении,

в

калориферных

установках,

на

роком

диапазоне

вентиляционных

режимов,

складах

взрывчатых

веществ

и

т. п.

Венти­

отличающихся

от

оптимальных

по

давлению

лятор

ВОД-11

применяется

при

потребном

в четыре

раза,

что

достигается

применением

расходе воздуха 7—33

м3/с

и депрессии

115—

системы

регулирования

скорости

вращения

390

кгс/м2

(рис.

1.50).

электропривода

вентилятора,

выполненной

по

Вентилятор

ВОД-11

выполнен

нереверсив­

схеме комбинированного асинхронного вентиль­

ным,

т. е.

без

применения

обводного

канала

но-машинного каскада.

и ляд

он

не

обеспечивает требуемую

Прави­

Комбинированный вентильно-машинный кас­

лами безопасности

производительность при ре­

кад отличается

от системы привода вентилято­

версе 60%

от

нормальной.

ров ВЦД-40 тем, что один из приводных дви­

гателей,

подсоединенных

к

концам

вала

ро­

Техническая

характеристика

вентиляторной установки

тора, — асинхронный, другой — машина по­

стоянного тока. Инвертор состоит из синхрон­

Диаметр

рабочего

колеса,

мм

1100

ного двигателя и машины постоянного тока.

Частота

вращения

вала, об/мин

1500

Энергия скольжения ротора асинхронного дви­

Максимальный статический

к. п. д.

0,81