книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов
..pdf,-N
Штоком 7, замыкающим контакт 8 цепи управления. Если смазка перестает поступать по сливному трубо проводу, уровень смазки в полости реле снижается, по плавок опускается, размыкая контакт. На рис. 45 при ведены схемы системы смазки центробежного (рис. 45,а) и осевого (рис. 45,6) вентиляторов.
Количество и тип смазки указаны в инструкциях по монтажу и эксплуатации каждого из вентиляторов, од нако можно отметить, что предпочтительными маслами для подшипников роторов вентиляторов являются турбинные ТЗО и Т46, причем последнее для более тя желых роторов. В подшипниковые узлы центробежных вентиляторов подается 3—5 л/мин смазки, осевых— 5—8 л/мин.
В вентиляторах старых типов, а также машинах с диаметрами рабочих колес 1500—2000 мм подшипники роторов смазываются густой смазкой.
В центробежных вентиляторах смазка закладыва ется через снятую торцовую крышку, а пополняется с
помощью пресс-масленок, в |
осевых — пресс-масленки |
выведены на корпус вентилятора. |
|
Г л а в а |
7 |
РЕВЕРСИВНЫЕ УСТРОЙСТВА И ГЛУШИТЕЛИ ШУМА
§ 27. Ляды с канатным приводом
Типичная конструкция ляды с канатным приводом (от барабанной лебедки) показана на рис. 14. Как от мечалось выше, от состояния реверсивных устройств, надлежащего ухода за ними во многом зависит, посту пает ли нагнетаемый рабочим колесом вентилятора воз дух в подземные выработки. Иногда утечка через ре версивные устройства составляют 1000 м3/мин.
Поэтому прежде всего следует рекомендовать не менее 2 раз в год тщательно осматривать уплотнения рам ляд, поджимая к поверхности ляды те их участки, где образовался зазор и имеются утечки, и заменять потрескавшуюся, потерявшую эластичность резину. Для того чтобы осуществлять осмотр, необходимо к по лотну ляд каналов и переключения приварить скобы
так, чтобы |
они не препятствовали притягиванию ляд |
в верхнем |
положении. Рекомендуется скобы привари- |
6âîb на расстоянии 300—400 мм от обеих стенок канйлов в шахматном порядке с шагом 500—600 мм.
При осмотрах ляд обязательно нужно проверять ка чество бетона, связывающего раму ляды со стенками канала. Рекомендуется бетон простукивать молотком по всему периметру рамы. Потрескавшуюся подливку необходимо оббивать до арматуры, дополнительно при варивать раму к арматуре, ставить опалубку и подли вать бетоном на глиноземистом цементе марки 300. Бетон приобретает необходимую прочность за 15—20 ч.
С наружной стороны каналов (в том случае, когда они наземные) плотность стенок и отсутствие подсосов через стенки и перекрытия можно проверять с помо щью листа тонкой бумаги. При наличии подсосов при работе вентилятора вблизи стенок создается разреже ние, и поднесенная к поверхности стенки бумага «при липает» к ней. В этом случае поверхность каналов в местах неплотностей необходимо покрывать торкрет-бе тоном или специальной прочно-плотной мастикой.
При осмотрах реверсивных устройств проверяются: закрепление канатов на лядах и лебедках, затяжка болтов на жимках, состояние канатов, а также наличие шплинтов на валиках подвески ляды и уплотняющих устройств в местах прохода каната через стенки и пе рекрытия каналов.
Внимание должно быть уделено и состоянию внут ренних поверхностей каналов, особенно в местах стыка металла и бетона, так как именно в местах примыка ния спирального кожуха и коробок центробежных ма шин, диффузора и коллектора осевых вентиляторов от вибрации статорной части зачастую выпадает бетон, образуются щели и пустоты. На одной из шахт Дон басса при замерах было установлено, что через шели между переходными листами коробок и бетоном кана лов подсасывается свыше 300 м3/мин воздуха.
Институтом Донгипроуглемаш было проведено об следование свыше сорока крупных вентиляторных уста новок главного проветривания рудников Кривого Рога, Норильска и шахт Донбасса. Подсосы воздуха обна ружены в каждой ляде в местах, показанных на рис. 14 стрелками. Для оценки величины подсосов на каждой из обследованных ляд замерялись длины участков, на которых не обеспечивалась плотность. Величины не плотности определялись по формуле
152
где 2/ — сумма длин участков с неплотным прилегани ем; R — периметр ляды.
Величина утечки определялась по формуле
Qy = 4vikR V H 9
где |х — коэффициент расхода; для интервала чисел Рейнольдса R e= 102—105, характерных для истечения из щели, р=0,7, t—ширина щели; Н — давление венти лятора на рабочем режиме.
На основании анализа результатов обследования установлено, что средние величины подсосов через одно переключающее устройство составляют 60—200 м3/м.
§ 28. Приводные лебедки
Ляды переключаются с помощью канатных лебедок. На подавляющем большинстве установок применяются лебедки двух типов — ЛРУ1-2М и на более крупных установках ЛГРУ-10.
Техническая характеристика лебедок
|
|
Л ’ Л -ЗЧ |
ЛГРУ-10 |
Максимальное тяговое усилие, кН |
40 |
100 |
|
Скорость перемещения каната (средняя), м/с |
0,07 |
0,042 |
|
Диаметр каната, мм |
19,5 |
26,0 |
|
Канатоемкость барабана, м . |
9 |
15 |
|
Характеристика электродвигателя: |
5,5 |
7,0 |
|
мощность, кВт |
|||
частота |
вращения, об/мин |
1450 |
1450 |
масса, |
кг |
ПО |
140 |
исполнение |
|
|
Взрывобезопас |
|
Габариты |
. |
. . . . |
ное PB |
|
1560X880X860 |
||||
Масса лебедки с |
электродвигателем, кг |
760 |
1500 |
На рис. 46 приведена кинематическая схема лебедки ЛРУ1-2М. Редуктор лебедки двухступенчатый, состоит
из двух пар — зубчатой |
с вал-шестерней |
1 (z = 14, |
|
т = 3) и колесом 2 и червячной |
(червяк 3, |
червячное |
|
колесо 4). Вал-шестерня |
вращается в подшипниковых |
||
опорах, в которых установлены |
шарикоподшипники 5 |
||
и 6 соответственно № 209 и 309. |
В опорах |
червячного |
вала кроме радиальных подшипников 7 (№ 313) уста новлены и упорные шарикоподшипники 8 (№ 8312), предназначенные для восприятия создаваемого червя-
ком осевого усилия. На валу червячного колеса 4 наса жен барабан 9, реборды которого рассчитаны на много слойную навивку каната.
Приводится лебедка с помощью электродвигателя 10 через фрикционную предельную муфту 11.
Лебедка ЛГРУ-10 также двухступенчатая, но чер вячная пара в ней глобоидная, несамотормозящая, по этому лебедка снабжена тормозом. Барабан имеет раз делительную реборду. На червячном валу имеется че-
Ри*с. |
46. |
Кинематическая |
||
схема |
лебедки ЛРУ1-2М: |
|||
/-пал-ш естерня |
(z=* 14; |
т = 3); |
||
2 — колесо |
зубчатое (z=118; ш= |
|||
=3); 3 — червяк |
однозаходный |
|||
(ш =8); |
4 — червячное |
колесо |
||
(z=47; |
т = 8); |
5 — подшипник |
||
№ 209; |
6 — подшипник |
№ 309; |
7 — подшипник № 313; |
8 — под |
|
шипник |
№ 7520; 9 — подшипник |
|
№ 8312; |
10 — барабан; |
/ / — элек |
|
тродвигатель |
|
тырехгранник, с помощью которого (после установки соответствующей съемной рукоятки) можно произво дить подъем и опускание ляды в аварийных ситуациях при отсутствии электроэнергии. Электродвигатель со единен с валом редуктора лебедки фрикционной предо хранительной муфтой, котэрая должна быть отрегули рована таким образом, чтобы проскальзывание начи налось при приложении к моторной полумуфте момен та, равного уИКр=362* 10 Н • м.
При замене электродвигателя следует обязательно проверять его центровку с помощью шаблона и линей ки не менее чем в трех положениях через 120°, перекос торца полумуфты вала лебедки относительно поверх ности втулки вала двигателя не более 0,2 мм на длине 70 мм. Для смазки лебедок ЛРУ1-2М и ЛГРУ-10 при меняется масло летом АК-15, зимой АК-Ю, пополняет ся смазка раз в месяц, заменяется раз в 6 мес.
§ 29. Самоходные ляды
Самоходными принято называть ляды, имеющие жесткий сепаратный привод. К ним относятся ляды крупнейших центробежных вентиляторов ВЦД47 «Се вер» и так называемые двери осевых вентиляторов
ВОД40 и ВОД50. Ляды установок с осевыми вентиля торами— менее крупные по габаритам, чем ляды уста новок с центробежными вентиляторами, перепад давле ния по обе стороны ляд не превышает 400 даПа, приво дятся они за ось.
Рис. 47. Двери подводящего канала вентиляторов типа ВОД:
/ — ляда; |
2 — верхняя |
цапфа ляды; |
3 — роликоподшипник; 4, |
5 — корпуса под |
||
шипников; |
б»— ось; 7, |
8 — защитные |
фартуки; 9 — приводной |
рычаг; 10 —при |
||
|
|
|
водной редуктор |
|
|
|
На |
рис. |
47 |
показана |
установка |
дверей |
подводяще |
го канала |
вентиляторов |
типа ВОД. |
К ляде 1 болтами |
крепится верхняя цапфа 2, установленная в роликопод шипнике 3, корпус 4 которого закреплен на рамке на перекрытии канала. На нижнем конце ляды также с помощью болтов зафиксирован корпус второго упорно го роликоподшипника 5, насаженного на ось 6. По пе риметру полотна ляды расположено петлевидное уп
лотнение, выполненное из листовой резины. Со стороны
оси рама с лядой связана |
фартуком |
7, закрывающим |
|||||||
образующуюся в этом |
месте |
щель. |
Фартуками |
8 за |
|||||
крыты также-и места |
|
расположения |
цапф |
ляды. На |
|||||
выходящий |
из корпуса |
верхнего |
подшипника |
привод |
|||||
ной конец цапфы насажен приводной |
рычаг 0, |
в про |
|||||||
резь которого входят пальцы гайки, |
перемещающейся |
||||||||
по винту приводного |
редуктора 10, Установка |
дверей |
|||||||
подводящего |
канала |
представляет |
собой четыре |
само |
|||||
стоятельные |
вертикальные |
ляды, |
каждая |
из |
которых |
||||
имеет свой |
привод. На |
резервном |
вентиляторе |
ляды |
устанавливаются таким образом, что их полотна с той или иной степенью точности располагаются в одной плоскости, являясь продолжением друг друга. Ляды вентилятора, находящегося в работе, устанавливаются: одна в нише стенки канала, вторая — параллельно пер
вой посредине |
канала |
по потоку. |
При повороте ляды |
ее уплотнение |
должно |
скользить, |
несколько отгибаясь, |
по описанному по радиусу башмаку.
Во время эксплуатации это уплотнение быстро ис тирается и втягивается внутрь щели. При осмотрах ляд необходимо контролировать все места уплотнений меж ду рамами и лядами, вовремя заменяя пришедшие в негодность. Следует помнить, что в дверях такого типа из-за их многоэлементности возможность подсосов больше, чем в обычных лядах. Преимуществами таких дверей являются их жесткий привод, отсутствие блоч ков и канатов, особенно недопустимых в зимних усло виях Кузбасса.
В вентиляторной установке предусмотрено три две ри диффузора ляд, причем две из них связаны между собой тягой, так что переключение их производится с помощью двух приводных устройств.
Самоходная ляда вентилятора ВЦД47 «Север» по казана на рис. 15. Преимуществом таких ляд являет ся жесткое прижатие полотна ляды к раме с помощью
цепочных зацеплений 6У |
7, расположенных вверху и |
внизу ляды. Контакт ляды |
с рамой нс зависит от упру |
гости какого-либо элемента (каната или собственно ляды). Именно за счет этого достигается надежное уп лотнение по всему периметру, что подтверждается мно голетней работой таких реверсивных устройств в усло виях Крайнего Севера. При эксплуатации самоходных ляд необходимо ежегодно осматривать все секции уп
лотняющей резины, заменяя потрескавшуюся и поте рявшую эластичность. При этом торец резиновой поло сы должен быть прижат к петлевидной резине или лис ту ляды. Цевочные секторы следует очищать от грязи
ипыли, пальцы цевок покрывать смазкой. Нуждаются
впериодических осмотрах и смазке подшипники оси
ляды; смазку один раз в два года следует заменять, промыв предварительно подшипник керосином и горя чим маслом. Смазка этих опор должна производиться ЦИАТИМ 203.
Для обеспечения плотности кольцевой щели, по ко торой при вращении ляды перемещается приводной ва лик редуктора 5 (см. рис. 15), необходимо, чтобы ре зиновые полосы, закрывающие щель, были упруги и плотно смыкались друг с другом. Осмотр уплотнений производится из помещения ляд, доступ в которое не требует остановки вентилятора.
Смазку редуктора привода ляды рекомендуется по полнять раз в год и полностью заменять каждые два года, промывая при этом редуктор.
§ 30. Замерные станции
При работе вентилятора контролируются его про изводительность и давление. Осуществляется такой контроль с помощью дифманометров, которые получают импульсы от датчиков, расположенных на замерной станции.
Все замерные станции вне зависимости от их типов должны располагаться на участках каналов, где воз душный поток достаточно равномерен, т. е. после вся кого рода сужений сечений каналов, способствующих стабилизации потока, либо за (по потоку) прямолиней ным каналом длиной не менее (3—5) Z)2.
На замерной станции (рис. 48) имеются приемники давления и производительности. Приемники давления чаще всего представляют собой три гладкие пластины 1 с центральным отверстием, соединенным герметичны ми трубками 2 с тройником 5, установленным над верх ним перекрытием канала. Пластины должны быть за
деланы в стенки канала и его |
перекрытий посередине |
их высоты, а для перекрытия |
ширины — строго запод |
лицо с их поверхностью. Исследования показали, что в том случае, когда пластины приемников давления
утоплены или же выступают относительно поверхности стенок, возможны значительные погрешности измерения. На рис. 48 показаны разные типы замерных станций, приведены рекомендуемые размеры пластин и отвер стий в них. Следует помнить, что поверхность пластины должна иметь чистоту поверхности не ниже 2,5.
к
Рис. 48. Замерные станции вентиляторных установок:
К — с сужением канала; Л — в |
диффузоре вентилятора; |
М — расположенная |
|
на входе вентилятора; Д — Д и |
С — С — места |
установки |
приемников стати |
ческого давления |
|
|
Тройник, объединяющий трубки, идущие от пластин, подсоединяется к трубке 4, идущей к минусу дифмано- метра-тягонапоромера и к плюсу расходомера. Уклон горизонтальных участков трубок должен быть не менее 1 10 по направлению от замерной станции к месту установки приборов. В конце уклона перед приборами рекомендуется ставить конденсационные бачки, в ко торые стекает влага, попадающая и конденсирующаяся в трубках из идущего по каналам влажного шахтного воздуха.
Для измерения производительности вентилятора ис пользуют принцип равенства полных давлений в сече ниях канала с различными площадями сечения при пе ремещении по нему воздушного потока (уравнение Бернулли), на основании которого разность статических давлений в сечениях, отличающихся по площади, опи сывается формулой
|
|
|
D - D |
— |
|
|
|
(5) |
где Н с_с , |
H D_D— статические давления потока |
соответ |
||||||
ственно |
в |
сечениях С — С и D — D\ |
{Нс с — H D_D — |
|||||
разность |
давлений, |
замеряемая |
дифманометром, |
подсое |
||||
диненным к приемникам |
давления |
в сечениях |
С — С и |
|||||
D — Д ti = |
Fc!FD\ Fc и / ^ — соответствующие площади |
|||||||
сечений; |
|
£= 0,1—0,2 — коэффициент |
сопротивлений |
|||||
участка |
канала между |
сечениями |
С—С и D—Д р = |
|||||
= 0,122 — плотность |
воздуха; |
Q — производительность |
вентилятора.
С учетом приведенного выше выражения и имеющих ся величин площадей сечений С— С и D—Д производи тельность вентилятора определяется по формуле
(б)
Таким образом, чтобы замерить производительность вентилятора, приемники давления следует устанавли вать в двух отличающихся по площади сечениях. В ка честве одного из таких приемников используется опи санная выше станция измерения статического давления. Другой приемник располагают (и организуют) различ ными способами, наиболее распространенный из кото рых— установка осредняющих насадков перед рабочим колесом вентилятора или выполнение сужения канала.
Долгое время вместе с вентиляторами поставлялись так называемые мультипликаторы 5 (см. рис. 48), кото рые устанавливались в канале в том же сечении, что и пластины для замера статического давления.
Мультипликатор представляет собой трубу с пере менными сечениями внутреннего отверстия, выполнен ного в виде двух усеченных конусов, вершинами входя щими в цилиндрическое сужение. В мультипликаторе воздушный поток «разгоняется» — его скорость в месте
сужения значительно выше, чем скорость потока в ка нале. Благодаря этому, замеряя статическое давление с помощью трубки 6, соединяющей внутреннее отверстие мультипликатора в его суженной части с прибором, второй патрубок которого подсоединен к приемнику статического давления в канале, мы получаем разность давления, необходимую для определения производитель ности вентилятора (6). Более эффективной является установка измерительной вставки в суженном сечении канала 7
Сужение канала выполняется таким образом, что угол при вершине конфузорного участка принимается около 30°, диффузорного —14—15°
Пневмометрический импульс такого комбинирован ного датчика определяется по формуле
|
|
_Р^к'Г п * ( « гм + |
Ü.) |
|
|
(7) |
|||
|
Н и ' |
2 |
[ |
1+ 6м |
|
|
|||
где vK— скорость |
воздуха |
в канале до сужения; пк — |
|||||||
коэффициент |
сужения |
канала; |
|
/гм — коэффициент |
су |
||||
жения |
мультипликатора; |
£ i = l , |
£м = 0,2-^0,3 — коэф |
||||||
фициент |
аэродинамического |
сопротивления |
входной |
||||||
конфузорной части вставки и всей вставки; |
| к = 0,1 |
— |
|||||||
коэффициент |
аэродинамического |
сопротивления участ |
|||||||
ка канала от |
приемников |
статического давления |
до |
места установки измерительной вставки.
Измерительные вставки надежно работают на чис том воздухе, будучи же установленными в шахтных каналах, несущих пыль и влагу, они забиваются и пере стают работать. Поэтому для измерения производи тельности вентиляторных установок следует рекомен довать осредняющие насадки <9, представляющие собой полудюймовую трубку, длина которой равна высоте проходного сечения проточной части в месте ее уста новки. Трубка со стороны, закрытой от воздушного по тока, снабжена отверстиями диаметром 2—3 мм в стен ке и с шагом 200—300 мм. Трубка должна быть герме тичной с торцов, снабжена распорными винтами для установки в канале и патрубком для соединения с при бором.
Второй, еще более простой метод — установка пневмометрического насадка Г-образной трубки 9 с отвер стиями в боковых стенках или с торца. Такие трубки