книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

В. А. Спиваком, гл. 2, § 21, гл. 8, § 42—44, 61, 62 напи­ саны Б. С. Фальковым, весь остальной материал — В. И. Ковалевской и В. А. Спиваком.

Авторы выражают свою искреннюю признательность за помощь в подготовке книги сотрудникам института Донгипроуглемаш К. П. Бочарову, Ю. Г Березникову, Ю. В. Васильеву, Г П. Тарановой, В. Г Ладику, В. В. Иванову, Л. И. Осипенко. Авторы считают своим долгом выразить глубокую благодарность главному ме­ ханику энергомеханического управления Минуглепрома

СССР тов. И. К- Бабенко, внимательное рецензирование и доброжелательная критика которого способствовали улучшению формы и содержания книги.

РАЗДЕЛ 1.

ПРИЕМКА ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК

ИНАСТРОЙКА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯТОР—СЕТЬ

Г л а в а 1

ПРИЕМКА МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ НОВОЙ УСТАНОВКИ

Вентиляторы главного проветривания выпускаются двух основных типов: осевые, в которых воздух, проходя через рабочие колеса, движется параллельно оси вен­ тилятора, не изменяя направления вращения, и центро­ бежные, характеризующиеся тем, что воздушный поток, входя в осевом направлении, в рабочем колесе повора­ чивается на угол 90° и выходит через лопатки в ради­ альном направлении в спиральный кожух. На рис. 3,а показан осевой вентилятор ВОД, основными узлами ко­ торого являются: рабочие колеса 1 первой и второй сту­ пеней, промежуточный 2 и выходной 3 спрямляюще-на- правляющие аппараты (СНА), главный вал 4 с подшипковыми опорами 5, соединенный муфтами 6 через подвесной трансмиссионный вал 7 с приводным двига­ телем 8. На полумуфте, насаженной на вал двигателя, имеется обод, служащий шкивом для тормозного устрой­ ства 9. Статорная группа вентилятора состоит из перед­ него 10 и заднего 11 опорных блоков, корпуса /2, вход­ ного коллектора /3, диффузора 14 с внутренней цилин­ дрической частью 15. При работе на всасывание (рис. 3,6) воздух поступает по подводящему каналу 16

вколлектор 13, проходит через лопатки рабочего колеса первой ступени, лопаточный венец промежуточного СНА 2, лопатки колеса второй ступени, затем раскручивается

влопаточном венце выходного СНА 3 и через диффузор 14 выбрасывается в атмосферу. При реверсировании воздушной струи (рис. 3,в), когда вентилятор работает на нагнетание, изменяется направление вращения при­ водного двигателя <5, разворачиваются лопатки СНА на углы, показанные на рис. 3, воздух всасывается венти-

Рис. 3. Осевой вентилятор ВОД

лятором через диффузор и нагнетается по подводящему каналу 16 в шахту.

На рис. 4 приведен общий вид центробежного вен­ тилятора двустороннего всасывания ВЦД 31,5. Рабочее колесо 1 с профильными лопатками 2 вращается в спи­ ральном корпусе 3. Ступица колеса насажена на глав­ ный вал 4 на равном расстоянии от обоих подшипнико­ вых опор 5. Вентилятор приводится от электродвигателя

Направление вращения ротора

Рис. 4. Центробежный вентилятор двустороннего всасывания ВЦД31.5

6, соединенного с валом ротора с помощью зубчатой муфты 7. Шахтный воздух всасывается из воздухоподво­ дящих каналов во входные коробки 8, затем проходит че­ рез лопатки осевых направляющих аппаратов 9 в рабо­ чее колесо, поворачивается и выбрасывается через меж­ лопаточные каналы в спиральный кожух, откуда посту­ пает в диффузор 10 и затем в атмосферу. Режим работы центробежного вентилятора регулируется поворотом ло­ паток направляющих аппаратов с помощью приводного механизма 11 и редуктора с двигателем 12. В центро­ бежных вентиляторах изменение направления вращения

рабочего колеса не приводит к изменению направлений воздушного потока, в связи с чем реверсирование воз­ душной струи производится с помощью так называемых переключающих или реверсивных устройств, отсекающих входные коробки вентилятора от воздухоподводящего канала, соединенного со стволом шахты, и одновременно соединяющих их с атмосферой. В то же время выхлоп­ ные отверстия диффузоров перекрываются лядами и воздух начинает нагнетаться через воздухоподводящий канал в ствол шахты.

Как осевые, так и центробежные вентиляторы в за­ висимости от их типа и типоразмера имеют ряд особен­ ностей конструкции, которые более подробно освещены в гл. 5.

Надежность работы вентилятора в течение всего срока эксплуатации закладывается с первого момента начала строительства установки, поэтому весьма жела­ тельно, чтобы уже при возведении фундаментов и кана­ лов все работы курировались представителем службы главного механика, детально знакомым с чертежами и документацией.

§ 1. Фундаменты и вентиляционные каналы

Вентиляторы главного проветривания — стационарные установки, в которых все механическое оборудование жестко связано с фундаментом; в центробежных венти­ ляторахбольшая часть элементов проточной части соб­ ственно вентилятора выполнена в бетоне. При этом бе­ тонные конструкции играют роль опоры, от прочности которой, правильной стыковки с металлом полностью зависит работоспособность вентилятора. Именно на бе­ тоне собираются все узлы машины; так, в осевых венти­ ляторах электродвигатель и вал ротора, соединенные приводным трансмиссионным валом, не имеют общей рамы. В крупных центробежных вентиляторах подшип­ никовые узлы устанавливаются непосредственно на бе­ тоне фундамента. В бетоне выполняются все воздухоподводящие и нагнетательные каналы. Все это вместе взя­ тое— фундаменты с выполненными в них элементами проточной части, здание машинного зала и воздуховеду­ щие каналы — принято называть строительной частью вентиляторной установки, которая представляет собой сложное инженерное сооружение. Выполнение и приемка

)6

строительной части требуют тщательности и вЫсокогб качества работ. Однако подготовке фундаментов и ка­ налов, их контролю и приемке уделяется недостаточное внимание. В настоящем параграфе приводятся основные, наиболее важные сведения, необходимые для грамотного контроля при строительстве и правильной эксплуатации, в ходе которой следует поддерживать и восстанавливать строительные сооружения.

Бичом фундаментов на вентиляторных установках являются высокое стояние грунтовых вод и недостаточ­ ная гидрозащита фундаментов, что зачастую приводит к их разрушению. При заглублении фундаментов ниже уровня грунтовых вод необходимо предусматривать со­ ответствующий состав бетона, гидроизоляцию, пластовый дренаж или общеплощадочное водопонижение. Причем следует учитывать возможное повышение уровня вод во время эксплуатации из-за депрессии в воздухоподводя­ щих каналах и входных коробках, достигающей 1000 даПа. Желательно, применение пластифицирующих и гидрофобизирующих добавок к бетону. Верхний уро­ вень гидроизоляции устанавливается на 0,5 м выше мак­ симального уровня грунтовых вод. Рекомендуемые виды гидроизоляции: битумная обмазочная, торкрет-штука­ турка или литая асфальтная. Подошва фундамента за­ щищается с помощью так называемой подготовки, вы­ полняемой из втрамбованного в грунт щебня толщиной более 100 мм с проливкой битумом до полного насыще­ ния. Защиту каналов и проточной части от грунтовых вод необходимо производить пластовым дренажом (в песчаных грунтах —двухслойным песчано-гравийным, в трещиновато-скальных— однослойным гравийным)

сотводом воды от дренажа по железобетонным трубам

суклоном более 0,01 к ливнесточной сети.

высокой прочностью на сжатие и низким на растяжение; стальная арматура, хорошо сопротивляющаяся растя­ жению, повышает несущую способность железобетона. Качество бетона контролируют испытаниями на проч­ ность контрольных образцов, изготовленных на месте производства работ в температурных условиях твердения бетона контролируемых конструкций.

Для нормального твердения бетона необходимо его через 8—10 ч после укладки периодически увлажнять

пуса, диффузора зависит экономичность работы венти­ лятора и расход электроэнергии на проветривание. Поэ­ тому при приемке строительной части осматривается вся проточная часть вплоть до сопряжения вентиляци­ онного канала со стволом. Ни в коем случае нельзя до­ пускать следов опалубки, особенно идущих поперек направления воздушного потока в каналах и диффузо­ рах. Шероховатость стенок бетона допускается до 3 — 5 мм, но при этом она должна быть равномерной, без выступов и впадин.

Для примера рассмотрим порядок приемки строи­ тельной части вентиляторной установки (рис. 5). Преж­ де всего маркшейдерским способом должны быть опре­ делены все фактические размеры фундаментов и кана­ лов и сопоставлены с проектными. Карты замеров под­ писываются маркшейдером, производившим съемку, прорабом или начальником участка, ведущим строи­ тельные работы.

нах конструкторского квадрата. В спиральном кожухе кинетическая энергия, создаваемая рабочим колесом, преобразуется в статическое давление, поэтому очень важно строгое соблюдение формы и качества спираль­ ной поверхности.

При выполнении этой поверхности и ее контроле рекомендуется пользоваться деревянными шаблонами. Не менее важным местом является проточная часть входной коробки (см. разрез А — А рис. 5), все размеры которой — отметки по высоте, радиусы переходов и за­ круглений— должны строго соблюдаться. На поверх­ ности кожуха и коробки не допускается наносить слой штукатурки. Для. сглаживания шероховатости произво­

влагу и пыль, штукатурка практически не держится и, отваливаясь, создает такое сопротивление потоку, что давление вентилятора существенно снижается.

Между фундаментом вентилятора и сооружениями

6-6

Металлическая

пластина

Закладные

детали

Конбейерная лент а