книги из ГПНТБ / Пак, В. В. Шахтные вентиляционные установки местного проветривания

Применение ВМП в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, а также трудные условия их эксплуатации обусло­ вливают ряд специальных требований, предъявляемых к этому типу машин.

§1. Требования, предъявляемые

кэлектрическим вентиляторам

Аэродинамические характеристики ряда вентиляторов должны обеспечивать равномерное покрытие поля вентиляционных режимов местного проветривания. Аэродинамические характеристики венти­ ляторов выбирают в соответствии с заданными экономически обосно­ ванными параметрами (см. табл. 18).

Вентиляторы должны иметь высокую надежность в работе. Как правило, надежность вентилятора определяется надежностью его электродвигателя, поэтому необходимо применять наиболее надеж­ ные двигатели. Вероятность безотказной работы вентилятора за

Общий срок службы вентилятора с учетом одного капитального ремонта (замена электродвигателя) установлен не менее 4,5 лет.

Так как вентиляторы работают на вентиляционный трубопровод, длина которого в процессе эксплуатации значительно изменяется, вентиляторы с диаметром рабочего колеса более 400 мм должны обеспечивать возможность экономичного регулирования давления. Наиболее рациональным является плавное регулирование входным направляющим аппаратом и ступенчатое повышение давления при последовательном соединении вентиляторов. Поэтому вентиляторы следует снабжать регулируемыми направляющими аппаратами, обес­ печивающими изменение давления не менее ±30% его номинального значения.

Присоединительные фланцы должны обеспечивать последова­ тельное подключение вентиляторов и удобство их соединения с эла­ стичными и жесткими вентиляционными трубопроводами. Диаметр присоединительных патрубков соответствует диаметру трубопровода.

Характеристики давления должны быть плавными, без зон срывов и неустойчивой работы. Такие характеристики предотвращают работу вентилятора в режиме помпажа, что повышает надежность вентиля­ ционной установки.

Шум, создаваемый вентилятором, не должен превышать утвер­ жденные санитарные нормы (нормативная кривая № 85 на рассто­ янии 10 м от вентилятора). Эффективное снижение шума вентиля­ торов достигается приставными глушителями, присоединяемыми на входе и выходе из вентилятора.

Конструкция вентилятора должна быть взрывобезопасной, тех­ нологичной в изготовлении, с минимальными габаритами и весом, обеспечивать удобство демонтажа основных узлов для ремонта (электродвигатель, рабочее колесо, направляющий аппарат, салазки) и отвечать требованиям эксплуатации в горных выработках.

Ш

Электродвигатель выполняют взрывонепроницаемым, съемным, с учетом надежной работы при относительной влажности окружа­ ющего воздуха до 97% и температуре до +40° С. Подшипники двига­ теля следует смазывать через масленки, устанавливаемые снаружи корпуса вентилятора. Корпус электродвигателя должен иметь мини­ мальное число деталей выступающих в проточную часть вентилятора. Обмотка статора снабжается температурными реле (ДТР-Зм), от­ ключающими пускатель при повышении температуры обмотки выше допустимого уровня. Электродвигатели выполняют в специальном исполнении применительно к ВМП. Однако узлы двигателей необ­ ходимо максимально унифицировать с основным исполнением соот­ ветствующих типоразмеров двигателей, это обеспечит меньшую стоимость и более высокое качество изготовления таких двигателей на специализированных предприятиях.

По остальным, не оговоренным выше, требованиям вентиляторы и двигатели должны соответствовать действующим стандартам.

§ 2. Конструкция электрических вентиляторов

Серийные вентиляторы типа СВМ и «Проходка», много лет выпу­ скает Томский электромеханический завод им. В. В. Вахрушева.

К недостаткам этих вентиляторов относятся: низкое развиваемое полное давление (тип СВМ); отсутствие элементов плавного регу­ лирования давления; несоответствие требованиям взрывобезопасное - ти рабочего колеса из алюминиевого сплава; низкая надежность электродвигателей.

В результате исследований [40] и совместных работ Донгипроуглемаша, ИГМТК им. М. М. Федорова и Томского электромехани­ ческого завода им. В. В. Вахрушева разработан новый ряд осевых вентиляторов местного проветривания с меридиональным ускорением потока типа ВМ и ВМП [58]. Вентиляторы этого ряда успешно про­ шли стадии экспериментальных и опытно-промышленных образцов, промышленный их выпуск осваивается Томским электромеханиче­ ским заводом им. В. В. Вахрушева и Артемовским машиностро­ ительным заводом (ВМ-12м).

Электрические вентиляторы типа ВМ делятся на нерегулиру­ емые — ВМ-Зм и ВМ-4м и регулируемые — ВМ-5м, ВМ-бм, ВМ-8м и ВМ-12м. Техническая характеристика этих вентиляторов при­ ведена в табл. 25.

Взрывобезопасное исполнение (РВ) вентиляторов обеспечивает возможность их эксплуатации в шахтах, опасных по газу или пыли.

Вентиляторы ВМ-Зм и ВМ-4м имеют аналогичную конструкцию, но отличаются соответствующими размерами узлов и мощностью двигателей.

Электрический вентилятор ВМ-4м (рис. 60) состоит из следу­ ющих основных узлов: направляющего аппарата 1, рабочего колеса 2, кожуха 3, электродвигателя 4, кабельного ввода 5 и салазок 6.

Направляющий аппарат состоит из девяти крученых стальных листовых лопаток 7, обечаек 8 и 9, кока 10. На входе в вентилятор

112

Рис. 60. Электрический вентилятор ВМ-4м

установлен коллектор 11. Противосрывное устройство типа «воздуш­ ный сепаратор», образованное обечайками 8 и 12, устраняет срывные режимы и обеспечивает устойчивую работу вентилятора, во всем диапазоне производительности.

Электродвигатель съемный, он закреплен в расточенной втулке болтами и фланцем. Конструкция предусматривает при необходи­ мости замену электродвигателей в условиях шахты. Напряжение подводится черев кабельный ввод. Для заземления на корпусе вен­ тилятора предусмотрена шпилька 15. Подшипники двигателя сма­ зываются через колпачковые масленки, установленные на корпусе вентилятора.

Вентиляторы снабжены салазками, но при необходимости могут быть подвешены к кровле рым-скобами 16. С вентиляционным гибким воздуховодом вентилятор соединяется съемным патрубком 17. Вход­ ной и нагнетательный патрубки предусматривают последовательное соединение вентиляторов.

Аэродинамические характеристики вентиляторов ВМ-Зм и ВМ-4м показаны на рис. 61.

Вентиляторы ВМ-5 и ВМ-бм имеют сходную конструкцию, но 4 отличаются размерами (см. табл. 25).

Вентилятор ВМ-6м (рис. 62) состоит из регулируемого входного направляющего аппарата 1, рабочего колеса 2, корпуса со спрямля­ ющим аппаратом 3, встроенного съемного взрывобезопасного элек­ тродвигателя 4 и салазок 5.

Регулируемый направляющий аппарат (рис. 63) имеет девять профильных эластичных (резиновых) лопаток 1, входные и выходные кромки которых армированы стальными пластинами.

Давление и соответственно производительность вентилятора регу­ лируются на ходу. Для регулирования необходимо торцовым ключом повернуть вал 2 механизма одновременного, поворота 3, обеспечи­ вающего плавное бесступенчатое отклонение закрылков лопаток

Внаправляющем аппарате установлена обечайка 4, образующая

скорпусом кольцевой канал «воздушного сепаратора», устраня­ ющего неустойчивые режимы и впадины на характеристиках давле­ ния, что примерно в два раза расширяет область промышленного использования вентилятора и повышает надежность его работы.

х Рабочее колесо электрического вентилятора (рис. 64) состоит ив литой конической втулки 1 и семи профилированных крученых лопаток 2, выполненных из капроновой смолы, с залитой стальной

116

арматурой и хвостовиком. Колесо динамически балансировано и кре­ пится непосредственно на валу электродвигателя.

Электродвигатель вентилятора (табл. 26 и 27) специальный, взрывобезопасный, съемный, взаимозаменяемый крепится во втулки спрямляющего аппарата фланцем и болтами.

А- А

Рис. 63. Регулируемый направляющий аппарат

Аэродинамические характеристики вентиляторов ВМ-5м и ВМ-бм показаны на рис. 65.

Вентиляторы ВМ-8м и ВМ-12м аналогичны вентиляторам ВМ-6мт но отличаются усовершенствованной конструкцией направляющего* аппарата и являются более мощными машинами.

На рис. 66 показан регулируемый направляющий аппарат вен­ тилятора ВМ-8м. Поворот закрылков лопаток 1 здесь осуществляют торцовым ключом, который вставляют в гнездо 2 на корпусе напра­ вляющего аппарата, при этом плавный поворот закрылков в диапа­ зоне углов от -J-45 до —50° контролируют по лимбу 3. На входе- в направляющий аппарат имеются коллектор и обтекатель (кок), улучшающие аэродинамические характеристики вентилятора.

Конструкция рабочего колеса вентилятора ВМ-8м аналогична конструкции колеса вентилятора ВМ-бм.

Рабочее колесо вентилятора ВМ-12м имеет 14 стальных лопаток, фиксируемых на стальной сварной втулке специальными болтами.

117

Рис. 64. Рабочее колесо электрического вентилятора

Ng,xBm

Рис. 65. Аэродинамические характеристики вентиляторов: а — ВМ-5ы; б — ВМ-бм

Т а б л и ц а 26

Электродвигатель

Размеры по рис. 68 и параметры

BPM80L2 ВАОМ32-2 ВРМ132М2 ВАОМ62-2 BPM200L2 BFM280S4