книги из ГПНТБ / Ушаков, Константин Андреевич. Аэродинамика осевых вентиляторов и элементы их конструкций

рабочим колесом обеих ступеней установлены сепараторы раз­ личной высоты. Меньшую высоту ребер имеет сепаратор, уста­ новленный перед первой ступенью. Полный к. п. д. вентилятора с сепаратором без присоединенного трубопровода равен 0,74.

Применение сепараторов увеличивает рабочий участок харак­ теристики вентилятора примерно втрое (рис. 231).

К недостаткам вентилятора следует отнести: недоступность

электродвигателя для осмотра; затрудненный доступ к обмотке статора при необходимости ее перемотки; необходимость съемки шарикоподшипников при ревизиях электродвигателя и его ремонте. Вентилятор создает значительный шум с преобла­ данием неприятных для слуха высоких тонов.

В модификациях вентилятора «Проходка-500м» и «Проходка-

500-2м» Томский завод ввел ряд улучшений: повысил мощность электродвигателя до 11 кет, увеличил жесткость кожуха, улуч­ шил конструкцию защитной сетки и т. п.

Вентилятор «П р о х о д к а - 400» (рис. 232) конструк­ тивно подобен вентилятору «Проходка-500» и отличается в ос­ новном диаметром колеса.

к. п. д. вентилятора ц = 0,8, что значительно выше к. п. д. венти­ ляторов частичного проветривания других типов. Встроенный во втулку промежуточного НА электродвигатель мощностью 30 кет выполнен с использованием статора взрывобезопасного электродвигателя КО-22-2 мощностью 20 кет. Обмотка ста- <

тора имеет кремниево-органическую изоляцию высшего класса.

Отмеченные выше недостатки конструкции со встроенным элект­ родвигателем особенно ощутительны у вентилятора «Проходка600», ввиду его большего веса.

Для уменьшения шума вентилятор снабжается глушителем, состоящим из нескольких секций, устанавливаемых до вентиля­ тора и после него. Секции длиной по 1 м состоят из двух ци­ линдрических обечаек: внутренняя — диаметром 600 мм выпол­ нена из сетки, наружная — диаметром 790 мм выполнена из листовой стали. Пространство между обечайками частично заполняется техническим войлоком, прикрепленным к сетке. В зависимости от требуемой степени заглушения число секций может изменяться от 3 до 6 с каждой стороны. Вес вентилятора составляет 485 кг, вес глушителя в зависимости от числа сек­ ций 350—700 кг.

Одноступенчатый вентилятор СВМ-5м (рис. 234)

изготовляется Томским заводом им. В. В. Вахрушева. Рабочее колесо отливается из алюминиевого сплава АЛ 10В. Рабочее колесо сидит на валу электродвигателя мощностью 6,5 кет при скорости вращения, равной 2950 об)мин.

400

0 6 0 3

Рис. 232. Вентилятор «Проходка-400»:

1 н 2 — рабочие колеса; 3 — промежуточный НА; 4 — кожух: 5 — СА; 6 — коллектор и кок; 7 — электродвигатель; 8 — салазки; 9 — сепаратор

Рис. 233.'Вентилятор «Проходка-600» с встроенным электродвигателем:

1—3 — элементы кожуха; 4 — СА; 5 — коллектор; 6 — рабочее колесо; 7 — промежуточный НА; 8 — салазки; 9 — кок

402

Взрывобезопасный электродвигатель располагается за рабо­ чим колесом. Перед рабочим колесом имеется НА, за рабочим

колесом — СА.

Отличительной особенностью вентилятора СВМ-5м является возможность выема статора для ремонта или замены запасным и использование при изготовлении электродвигателя статора и ротора серийного электродвигателя. Статор электродвигателя запрессовывается в чугунный ребристый корпус, вставляется во внутреннюю обечайку кожуха и затем вместе с обеими крыш­ ками электродвигателя стягивается стяжными болтами.

Такая конструкция позволяет менять сгоревший ротор в шахте, не поднимая вентилятора на поверхность. Вентилятор

СВМ-5м меньше вентилятора «Проходка-500» по размерам и легче его по весу примерно на 35%.

Первоначально под шифром СВМ-5 завод изготовлял венти­ лятор с электродвигателем, расположенным перед рабочим ко­ лесом. К- п. д. вентилятора при таком расположении электро­ двигателя был низким. При. расположении электродвигателя за рабочим колесом аэродинамические показатели вентилятора

были значительно улучшены. На рис. 235 приведены аэродинами­ ческие характеристики обеих модификаций этого вентилятора.

Пневмовентиляторы ВП-4 (рис. 236) изготовляются Томским заводом им. В. В. Вахрушева с диаметром рабочего колеса 418 мм. Заодно с наружным ободом рабочего колеса отливаются лопатки турбины, работающей на сжатом воздухе.

Колесо вентилятора насажено на вал, вращающийся в подшип­

никах, заделанных в литых коках, связанных с кожухом реб­ рами, являющимися лопатками входного НА и СА. При рабочем

давлении сжатого воздуха 4 ат и изменении производительно­ сти от 30 до 140 м3/мин давление, развиваемое пневмовентиля­ тором, изменяется соответственно от 160 до 50 кг/м2: Скорость вращения рабочего колеса зависит от нагрузки и меняется от 3200 до 3700 об/мин. Вес вентилятора равен 65 кг. По данным завода, полный к. п. д. собственно вентилятора равен 0,65. Об­ щий к. п. д. вентилятора с воздушной турбиной заводом не дается.

Все рассмотренные выше конструкции электровентиляторов

местного проветривания имеют литые рабочие колеса и проме­ жуточные НА с неповоротными лопатками, т. е. не могут регу­ лироваться. Эти вентиляторы будут присоединены к сети с опре­

деленным сопротивлением и подавать в нее только одно опре­ деленное количество воздуха.

В то же время при эксплуатации бывает необходимо значи­ тельно уменьшить количество подаваемого воздуха. Широко

известный способ регулирования — дросселирование задвиж­

кой— для осевых вентиляторов местного проветривания невы­

годен, так как влечет за собой ухудшение охлаждения электро­ двигателя и связанное с этим понижение надежности его

404

Рис. 235. Влияние расположения электродвига­

теля:

а— электродвигатель перед раГочнм колесом (СВМ-5);

б— электродвигатель за рабочим колесом (СВМ-5м)

405

Рис. 236. Пневмовентилятор ВП-4;

( — рабочее колесо; 2 — лопатка воздушной турбины; 3 — кожух; 4 — СА

работы. К тому же у большинства осевых вентиляторов дрос­ селирование сопровождается увеличением потребляемой мощ­

ности, что ведет к значительному снижению к. п. д. Для изме­ нения количества подаваемого воздуха за вентилятором иногда устанавливается металлический патрубок с окном, перекры­ ваемым передвижной задвижкой [77]. При открывании окна

характеристикой трубопровода типа М длиной 100 м (рис. 237) определяет количество подаваемого воздуха. Это количество Q= 185 м3/мин оказывается в Зраза больше потребного. Потреб­

ляемая при этом мощность 8 кет. При дросселировании за­ движкой второе меньшее количество воздуха (60 м31мин) будет подано с затратой мощности 9 кет. При установке патрубка с окном те же 60 м3/мин будут поданы при значительно меньшей мощности — 5,2 кет. Однако выгодность такого способа регу-

407

= 0,38. Следует отметить, что работа высоконапорного вентиля­ тора, предназначенного для длинного трубопровода, временно подключенного к короткому трубопроводу, будет всегда менее экономична.

За рубежом вентиляторам местного проветривания уде­

ляется большое внимание. По материалам журнальных статей и по каталожным данным большого количества фирм видно, что вентиляторы этого типа изготовляются самых разнообраз­

ных конструкций в большом диапазоне размеров [71].

В зарубежных странах, так же как и у нас, основным типом для местного проветривания является осевой вентилятор. За редким исключением применяются одноступенчатые вентиля­ торы, электродвигатель у них всегда съемный. Встроенные электродвигатели не применяются. Для изменения расхода применяются регулировочные окна, дроссели и НА упрощенного типа. Некоторые фирмы широко рекламируют вентиляторы встречного вращения с самостоятельными электродвигателями для каждого рабочего колеса, причем изменение подачи произ­ водится путем выключения одного из электродвигателей

(фирма Вудс, Англия). Путем изменения направления враще­

ния вентиляторами встречного вращения при реверсировании можно обеспечить подачу в 60—70% нормальной. Схема венти­ лятора встречного вращения и его аэродинамическая характе­

ристика даны на рис. 238 [71].

Французская фирма Матемин выпускает двухступенчатые вентиляторы встречного вращения оригинальной конструкции,

размером 400, 500, 600 и 800 мм с электродвигателем, находя­ щимся вне вентилятора и расположенным перпендикулярно его оси (рис. 239). Вращение передается через конические шестерни на два соосных вала (внутренний сплошной и наружный полый), на которые насажены рабочие колеса. Кожух вентилятора ли­ той из алюминиевого сплава. Если электродвигатель соеди­ няется с вентилятором непосредственно, то он устанавливается с ним на одной раме. Если электродвигатель соединяется тек-

стропной передачей, то к кожуху прикрепляется плита для установки шкива.

За рубежом широко рекламируются турбоосевые вентиля­ торы. На рис. 240 приведена конструктивная схема и аэродина­ мическая характеристика такого вентилятора, изготовленного в Англии. Вентилятор диаметром 508 мм снабжен взрывобезо­ пасным электродвигателем мощностью 11 л. с. и соединяется

через диффузор с трубопроводом диаметром 610 мм. При подаче воздуха 170 м3/мин он развивает давление — 200 кг/м2. Стати­

ческий к. п. д., по данным фирмы, равен 0,8.

408

Почти все электродвигатели зарубежных вентиляторов имеют литые чугунные или стальные корпуса с одинаковыми крышками. Смазка подшипников закладывается на один год,

а иногда и на несколько лет. Во многих конструкциях вентиля­ торов смазка осуществляется пресс-масленками, выведенными

Схепа Вентилятора

- 950;

Рис. 238. Характеристика вентилятора встречного вращения фирмы Вудс (Англия); 0 = 508 мм

наружу. Все вентиляторы поставляются с пускателями, имею­ щими максимальную и минимальную защиту.

Пневмовентиляторы за рубежом также изготовляются в большом количестве, причем каждая фирма выпускает не менее

Рис. 239. Вентилятор встречного вращения фирмы Матемин (Фран­ ция):

1 — рабочее колесо первой ступени; 2—рабочее колесо второй ступени; 3 - кожух; 4 — внутренний сплошной вал;

стерня; 7 — ведомая кониче­ ская шестерня; 8 — ведущий вал

четырех-пяти размеров с диаметром колес 300—600 мм. На­

пример, английская фирма МЭКО выпускает пневмовентиля­ торы для диаметров труб 300, 400, 500 и 600 мм. На рис. 241 проведен общий вид такого вентилятора диаметром 400 мм. Вентилятор при подаче воздуха 700 м3)мин развивает давление

75 кг/м2. Расход сжатого воздуха при рабочем давлении 4,4 ат

составляет 1,56 м3/мин. Вес вентилятора 34 кг.

409