Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Сорокин М.П. Шахтные вентиляторные установки учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
7.88 Mб
Скачать

Диффузор изготовляют сварным из листовой стали с коль­ цами жесткости из угловой равнобокой стали, с приваренными опорными лапами.

К числу недостатков вентиляторов В-УПД следует отнести: низкий к. п. д.; оседание пыли по краям диска 2 рабочего колеса в полости, образуемой диском 2 и перекрывающим его кольцом. Оседание пыли приводит к разбалансировке ротора, появлению

Рис. 39. Узел крепления рабочей лопатки вентилятора В-УПД

вибрации со всеми ее последствиями и, в частности,—прежде­ временному выходу из строя подшипников; отсутствие защиты узлов крепления лопаток от влияния влаги воздуха, проходящего через вентилятор. Это приводит к ржавлению деталей крепления, сильно затрудняющему изменение угла поворота лопаток и смену поврежденных лопаток.

Вследствие этих и ряда других, менее существенных, недостат­ ков вентиляторы В-УПД заменяют более совершенными типами осевых вентиляторов.

59

2. Вентиляторы типа ВУ

При разработке конструкции вентиляторов ВУ были учтены недостатки вентиляторов В-УПД.

Вентиляторы типа ВУ выпускают с диаметром рабочего коле­ са 1,8 и 2,4 м.

Основные технические характеристики этих вентиляторов при­ ведены в табл. 9.

Таблица 9

Параметры

ВУ1.8

ВУ2.4

Диаметр рабочего колеса, мм..........................................

1800

2400

Число ступеней....................................................................

2

2

Производительность, м3/сек:

76

1,7

максимальная .............................................................

минимальная .... • ..........................................

23

40

Давление, кГ/м?:

480

480

максимальное .........................................................

минимальное .............................................................

180

180

Мощность, квпг.

400

700

максимальная .............................................................

минимальная .............................................................

ПО

150

Номинальная скорость вращения, об!мин...................

1000

750

Максимальный к.п.д. установки, %..............................

0,73

0,73

Повышение к. п. д. вентилятора ВУ по сравнению с к. п. д. вентилятора В-УПД обеспечено путем: уменьшения зазора между корпусом и концами рабочих лопаток; улучшения обтекаемости подшипниковых опор; применения направляющего аппарата с 22 тонкими лопатками из листовой стали толщиной 6 мм.

Для устранения оседания пыли, разбалансировки рабочего колеса и вызываемой этим вибрации втулка 1 рабочего колеса (рис. 40) вентилятора ВУ выполнена в виде стальной отливки.

Для предупреждения попадания пыли и влаги узлы крепления рабочих лопаток закрыты съемными щитками 2 и приваренными наглухо щитками 3. Скопление пыли в верхних углах втулки 1 предупреждается конусами 4, закрывающими эти углы.

Для уменьшения усталости металла лопаток рабочего колеса они усилены штампованным сердечником 5, к которому прикле­ паны заклепками с потайной головкой листы боковой обшивки лопаток.

Лопатки могут быть установлены под любым из углов: 15°; 22°30'; 30°; 37°30' и 45°.

Узел крепления рабочих лопаток показан на рис. 41. Хвосто­ вик 1 рабочей лопатки 2 крепят к втулке 4 рабочего колеса по­ средством закрытой гайки 3. Обработанные по радиусу поверх­ ности 5 и 6 гайки 3 и хвостовика 1 плотно прижимаются к конус­ ным заточкам втулки 4 рабочего колеса. Благодаря этому прохо-

60

дящий через вентилятор воздух не попадает на резьбу хвостовика, в результате чего предотвращается ее ржавление.

Саморазвинчивание гайки 3 предотвращается шайбой 7 и пру­ жинным кольцом 8.

Подшипники в вентиляторе ВУ по сравнению с подшипниками вентилятора В-УПД усилены.

В вентиляторах ВУ применены следующие подшипники:

 

ВУ1.8

ВУ2,4

Радиальный сферический роликоподшипник .....

№ 3624

№ 3628

Радиально-упорный шарикоподшипник.......................

№ 66322

№ 366322

Густая смазка подается в подшипники с помощью выносных масленок.

Лопатки спрямляющего аппарата, установленного за рабочим колесом второй сту­ пени, литые из специаль­ ного чугуна, представляют собой детали заднего опор­ ного блока и отлиты вместе с этим опорным блоком.

Входной .коллектор и нижняя часть кока пред­ ставляют собой одно целое с передним блоком.

Нижняя половина перед- 2- него опорного блока отлита из специального чугуна, а верхняя выполнена сварной.

Для обеспечения точной центровки ротора относи­ тельно корпуса подшипники вала ротора устанавливают в расточках опорных бло­ ков, в отличие от вентилято­ ров В-УПД, у которых под­ шипники установлены в от­ дельных стойках.

Центровка ротора

при

 

 

 

малых зазорах между кон­

 

 

 

цами рабочих лопаток колес

 

 

 

и корпусом влияет на вели­

 

 

 

чину к. п. д. вентилятора.

Рис. 40.

Рабочее

колесо вентиля­

В остальном конструк­

 

тора

ВУ

ция вентиляторов ВУ ана­

 

 

 

логична конструкциям

вентиляторов

В-УПД.

 

3. Вентиляторы ВОКД

Вентиляторы ВОКД являются последним, наиболее совершен­ ным типом вентиляторов главного проветривания. К. п. д. этих вентиляторов на 4% больше к. п. д. вентиляторов ВУ.

Рис. 41. Узел крепления рабочей лопатки вентилятора ВУ

Основные технические характеристики вентиляторов ВОКД даны в табл. 10.

Общий вид установки осевого двухступенчатого вентилятора ВОКД показан на рис. 42. Вентилятор смонтирован на раме 1 и состоит из ротора 2, переднего опорного блока 3, заднего опор­ ного блока со спрямляющим аппаратом 4, кожуха с направляю­ щим аппаратом 5, передаточного вала 6, коллектора 7, кока 8, диффузора 9 и ручного тормоза 10.

Здание вентиляторной установки состоит из всасывающей буд­ ки 11, моторного зала 12 и машинного зала 13.

Во всасывающей будке расположены верхняя ляда 14 и ниж­ няя ляда 15.

В моторном зале расположен электродвигатель 17 привода вентилятора, распределительные устройства высокого и низкого напряжения и аппаратура управления, контроля и сигнализации

62

Рис. 42. Установка вентилятора ВОКД

Параметры

-ВОКД1.0 __________

1.5-ВОКД

1,8-ВОКД

ВОКД2,4

-ВОКД3,0

3,6-ВОКД

1,0-ВОК: __________1

1,5-ВОК

 

 

 

 

 

Таблица

10

Диаметр колеса, мм ....

 

1000

1500

1800

2400

3000

3600

1000

1500

Количество ступеней ....

2

2

2

2

2

2

1

1

Производительность, м3!сек\

23

55

94

167

265

380

20

47

макс, мальная............

 

минимальная ...................

 

6

13

23

25

50

90

5

11

Давление, кГ!м2'.

 

305

330

470

470

450

475

145

150

максимальное ....

минимальное ...........

 

115

118

165

170

140

160

57

60

Мощность, кет:

 

72

180

450

780

1420

2000

37

85

максимальная ............

 

минимальная ...................

вра­

14

40

100

120

200

400

7

20

Номинальная скорость

1460

980

1000

750

600

500

1460

980

щения, об!мин...............

% . . •

Максимальный к.п.д.,

77,0

77,0

77,0

77,0

74,0

77,0

72,5

72,5

двигателя вентилятора и лебедок ляд, а также электрической ле­ бедки 18 типа ЛРУ-1 для управления лядами.

В машинном зале расположен вентилятор.

При нормальной работе ляда 14 всасывающей будки опущена, ляда 15 поднята и ляда 16 выходного канала опущена.

Всасываемый из шахты воздух по вентиляционному каналу 19 поступает в вентилятор и выбрасывается в атмосферу через вы­ ходной канал 20 и глушитель шума 21.

При реверсировании воздушной струи ляда 14 всасывающей будки поднята, ляда 15 опущена и ляда 16 выходного канала поднята. Воздух засасывается вентилятором через всасывающую будку и через обводной канал 22 нагнетается в шахту.

Рабочее колесо вентилятора ВОКД сконструировано так, что попадание влаги и пыли внутрь втулок, к узлам крепления рабо­ чих лопаток, невозможно. Конструкция рабочего колеса показана на рис. 43. К ступице 1 и к литому ободу 3 приварены боковые диски 2, связанные между собой для придания большей жестко­ сти траверсами 4.

Узел крепления рабочей лопатки показан на рис. 44. На хво­ стовик 1 рабочей лопатки, имеющий в верхней части конус, надет разъемный стакан 2, упирающийся своими заплечиками в обод 3. Поворот стакана 2 предотвращает палец 4.

Повернутые под необходимым углом лопатки удерживаются с помощью шайб 5 и 6 и пружины 7. Шайбы 5 и 6 имеют по 72 торцовых зуба с шагом 5°. Пружина 7, упираясь в шайбу 6, прижимает конус хвостовика 1 к конусной расточке стакана 2 и удерживает шайбы 5 и 6 в зацеплении. Преодолевая сопротивле­ ние пружины 6, можно изменить угол установки лопаток от руки, через люк корпуса вентилятора. Угол установки рабочих лопаток можно изменять в пределах от 15 до 45°.

64

Сл

S

д

Сорокин

Рис. 43. Рабочее колесо вентиля­

Рис. 44. Узел крепления

рабочей лопатки вентиля­

тора ВОКД

тора

ВОКД

 

Для уплотнения узла крепления рабочих лопаток и предотвра­ щения просасывания воздуха установлено резиновое кольцо 8.

Рабочие лопатки (рис. 45) крученые, с углом закручивания около 20°. Изготовляют их литыми из магниевого сплава или сварными из стального листа с литым' сердечником, к которому приклепывают листы, образующие лопатку.

Вал рабочего колеса вращается в двух подшипниках — опорном и опорно-упорном. Опорный подшипник — роликовый сфериче­ ский, а опорно-упорный — шариковый. Под­ шипники монтируют в неразъемных стака­ нах, устанавливаемых в переднем и заднем опорных блоках. Установка подшипников в опорных блоках обеспечивает хорошую центровку ротора вентилятора относительно корпуса.

Смазка подшипников жидкостная, при­ нудительная, под давлением у вентилято­ ров диаметром 3,0 и 3,6 м; густая — у вен­ тиляторов диаметром 1,0; 1,5 и 1,8 м.

Передний и задний опорные блоки имеют расточки для установки корпусов подшипников и вентилятора. Нижние поло­ вины блоков отлиты из специального чу­ гуна, а верхние половины выполнены свар­ ными из стали.

Взаднем опорном блоке имеются ло­ патки спрямляющего аппарата.

Вкорпусе двухступенчатого вентилято­ ра установлен направляющий аппарат. Лопатки направляющего аппарата имеют поворотные закрылки, изменением положе­ ния которых достигается регулирование ре­ жима работы вентилятора.

Для одновременного поворота всех за­ крылков на ходу вентилятора установлен общий привод. Поворотам закрылков на­

 

 

 

правляющего

аппарата

обеспечивается

Рис. 45.

Рабочая

ло-

плавная регулировка режима работы вен­

тилятора. Это

дополнительная регулировка ■

латка

вентилятора

ВОКД

 

к ступенчатой регулировке изменением угла

 

 

 

поворота рабочих лопаток, требующей оста­

новки вентилятора на сравнительно длительное время.

Передаточный вал не имеет собственных подшипников и под­

вешен

к валу

ротора вентилятора

и к валу

электродвигателя

посредством двух зубчатых муфт одностороннего зацепления.

Часть II

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК

Глава I

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Всякий источник электрической энергии характеризуется тем, что между его зажимами имеется разность электрических потен­ циалов, т. е. на одном его зажиме положительный электрический

заряд,

а

на

другом — отрицательный. Если к зажимам источ-

ника

1

энергии

присоединить

 

металлический

проводник

2

 

(рис. 46), то вдоль этого про­

 

водника

 

установится электри­

 

ческое поле.

 

 

 

 

Так как электрические за­

 

ряды разных знаков взаимно

 

притягиваются, а заряды одно­

 

го знака

взаимно отталкива­

 

ются, то свободные электроны,

 

находящиеся

в

проводнике

и

Рис. 46. Простейшая электрическая

несущие

отрицательный

за­

ряд,

будут

испытывать силы

цепь

 

притяжения к положительному полюсу и силы отталкивания от отрицательного полюса. Благо­

даря своей подвижности свободные электроны начнут двигаться по проводнику навстречу электрическому полю, т. е. от отрица­ тельного полюса к положительному. Это движение свободных электронов по проводнику и называется электрическим током.

Электрический ток в металлическом проводнике представляет собой поток свободных электронов, движущихся под влиянием разности потенциалов (напряжения) на концах проводника.

При своем

движении по проводнику свободные электроны

преодолевают

силы притяжения ядер атомов. Кроме того, сво-

5*

67

бодные электроны при движении сталкиваются с другими элек­ тронами. Все это создает сопротивление движению электронов.

Из сказанного следует, что всякая электрическая цепь харак­ теризуется тремя основными величинами: напряжением, величи­ ной тока и сопротивлением. Простейшую электрическую цепь, представленную на рис. 46, можно уподобить гидравлической

схеме, представленной на

рис. 47.

Если система насос — трубо­

 

 

провод заполнена водой, то

 

 

для того, чтобы вода дви­

 

 

галась

по

трубопроводу

1,

 

 

необходимо наличие разно­

 

 

сти давлений между всасы­

 

 

вающим и напорным па­

 

 

трубками насоса 2.

 

 

 

Эта

разность

давлений

 

 

аналогична

разности потен­

 

 

циалов

(напряжению)

на

 

 

■зажимах источника электри-

 

 

ческой

энергии.

 

 

Рис. 47. Гидравлическая аналогия

При своем

движении по

простейшей электрической

цепи

трубопроводу

1

вода будет

 

 

испытывать

 

сопротивление

трения о стенки трубы и частиц воды друг о друга. Аналогично этому электроны испытывают сопротивление при своем движе­ нии вдоль проводника.

Количество воды, протекающее в 1 сек. через данное сечение трубы (сечение АА на рис. 47), аналогично величине тока в элек­ трической цепи, так как величиной тока называют количество электричества, протекающее через данное сечение проводника в 1 сек.

Напряжение измеряют в вольтах (в), величину тока — в амперах (а) и сопротивление — в омах (ом).

В схеме рис. 47 чем больше напор, создаваемый насосом, тем большее количество воды протекает потрубе в 1 сек. при дан­ ном сопротивлении трубы. Чем больше сопротивление трубы 1 при одном и том же напоре, тем меньшее количество воды про­ текает по трубе. Так и в электрической цепи: чем больше на­ пряжение при данном сопротивлении цепи, тем больше величина тока, и чем больше сопротивление цепи при данном напряжении, тем меньше величина тока.

Зависимость эта определяется для электрической цепи зако­ ном Ома, выражающимся формулой

R ’

где I — величина тока, а;

U — напряжение, в;

7? — сопротивление, ом.

68

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ