Ministère de l’Education et des Sciences d’Ukraine

UNIVERSITE NATIONALE TECHNIQUE DE DONETSK

Institut de coopération internationale

10-ème anniversaire du Département Français des Sciences Techniques

V. MORGOUNOV , V. OVERKO, A. YATSENKO

( Chaire de Mécaniqe minière )

ETUDE DES VENTILATEURS

Instructions sur les Travaux Pratiques

DONETSK - 2003

TABLE DES MATIERES

Préface………………………………………………	3
Travail pratique №1. ETUDE DES VENTILATEURS D'AERAGE PRINCIPAL…………………………	4
Travail pratique №2. ETUDE DES VENTILATEURS D'AERAGE SECONDAIRE………………………	26
Bibliographie………………………………………	48

Preface

La présente brochure comprend les instructions méthodiques sur l’exécution de deux travaux pratiques concernant l’étude des conceptions constructives des ventilateurs, qu’on utilise dans les entreprises minières.

Les travaux pratiques inclus dans la présente brochure font partie intégrante du cours "Installations d’exhaure et d’aérage des mines" pour les étudiants de l’option "Electromécanique minière" du Département Français des Sciences Techniques (DFST) confirmément à leurs plans d’études et les Programmes correspondants.

Travail pratique №1

Etude des ventilateurs d'aerage principal

1.1 Genéralités

Les ventilateurs d'aérage principal appartiennent à une classe de machines de grande puissance et d'une importance vitale pour une mine. En effet ils servent à assurer l’aérage de toute la mine ou, au moins, de sa partie principale. L'arrêt accidental du ventilateur d^’aérage principal va causer inévitablement la cessation des travaux miniers, ainsi que la nécessité de faire sortir ou d'évacuer le personnel des ouvrages souterrains au jour.

Les ventilateurs qu'on utilise à l'heure actuelle pour l’aérage principal des mines sont considèrés comme machines hydrauliques à aubes (turbomachines). La transformation d'énergie mécanique en énergie du courant d'air, dans les machines en question, se fait à l’aide d’une roue tournante munie des aubes.

Il existe deux groupes essentiels de ventilateurs d’aérage principal : axiaux et centrifuges.

Les ventilateurs axiaux peuvent fournir les débits allant de 10 à 500 m³/s avec les pressions statiques qui varient de 1000 à 2500 Pa en moyenne. Pour les ventilateurs centrifuges les débits fournis vont de 3-4 à 500 m³/s avec les pressions statiques de 1000 à 7000 - 8000 Pa. Il en découle que la plage des régimes assurés par les ventilateurs centrifuges couvre complètement celle des ventilateurs axiaux. Néanmoins, ces derniers sont utilisés dans le secteur minier grâce aux certains avantages des ventilateurs axiaux par rapport à des ventilateurs centrifuges. C'est d’une part et d’autre part, comme il est bien connu, les grands débits pour les petites pressions statiques ne peuvent efficacement être assurés qu’au moyen des machines axiales.

Comme les avantages des ventilateurs axiaux on peut citer :

-gabarits (dimensions) plus petits que ceux des ventilateurs centrifuges, les diamètres de roues à aubes et les paramètres techniques étant les mêmes;

-réalisation simple du renversement du courant d’air, ce qui se fait en règle générale par le changement du sens de rotation du moteur de commande.

Les inconvénients liés à l'utilisation des ventilateurs axiaux se présentent comme suit :

-rendement relativement bas: celui maximal pour les ventilateurs axiaux ne dépasse pas 0,81, tandis que pour les ventilateurs centrifuges cette grandeur atteint 0,84-0,86;

-niveau de bruit produit par les ventilateurs axiaux est élevé et dépasse parfois les limites admissibles, ce qui oblige d'utiliser les silencieux spéciaux.

Pour les ventilateurs centrifuges on considère comme les avantages de leur utilisation:

-rendement relativement élevé;

-niveau de bruit considérablement plus petit que celui pour les ventilateurs axiaux;

-possibilité d’assurer les grandes pressions statiques avec un seul étage.

Les ventilateurs centrifuges n’ont qu'un seul inconvénient qui est lié à leurs grandes dimensions y ce qui est dû d'une part, aux grandes dimensions des bâches spirales (volutes) et d'autre part, à la nécessité d'avoir des voies détournées; pour le renversement du courant d'air, qui contribue à l'augmentation en question et, par la suite à l'augmentation des investissements correspondants.