Регулирование производительности и давления вентиляторов

Регулирование вентиляторов ВОД-11 и ВОД-16 производится поворо­том лопаток рабочих колес при остановленном двигателе. При необходи­мости более глубокого регулирования допускается снятие половины ло­паток на рабочем колесе второй ступени (ВОД-11) или на рабочих коле­сах обеих ступеней (ВОД-16). Регулирование остальных вентиляторов марки ВОД осуществляется комбинировано: изменением углов установки лопаток рабочего колеса достигается ступенчатое регулирование, а изменением угла установки лопастей межступенного направляющего ап­парата с 76° до 36° при работающем вентиляторе обеспечивается плавное регулирование в необходимом интервале подач. Допускается снятие по­ловины лопаток (через одну) на рабочем колесе второй ступени.

Для всех центробежных вентиляторов основным способом их регули­рования является изменение углов установки лопаток направляющего аппарата, которое обеспечивает управление предварительной закруткой потока перед входом в рабочее колесо. На вентиляторном агрегате BЦЗ-32, наряду с поворотом лопаток направляющего аппарата, для обес­печения необходимей глубины регулирования используют поворот закрыл­ков лопастей рабочего колеса. При больших потребных понижениях подачи допускается съем половины (через один) или всех закрылков. Необходи­мая глубина регулирования вентиляторных агрегатов ВЦД-32м, ВНД-40 и ЗЦЦ-47 достигается изменением частоты вращения электродвигателя.

Конструкции и параметры вентиляторных агрегатов местного проветривания

Вентиляторные агрегаты местного проветривания используются для интенсификации воздухообмена в отдельных застойных зонах, горных выработках и забоях карьера.

Специальное оборудование для проветривания отдельных траншей и экскаваторных забоев в настоящее время серийно не изготовляется, так как вопрос его создания находится на стадии поисковых экспериментов. Предпринимаются попытки приспособления для этих целей серийно выпус­каемых шахтных вентиляторных агрегатов местного проветривания, а также использования мобильных вентиляторных установок, оснащенных открытыми лопастными винтами самолетов.

Применительно к проветриванию отдельных застойных зон и участков карьера разработаны оросительно-вентиляционные установки OB-1, ОВ-2 и ОВ-З, а также установка местного проветривания УМП-1.

Установка ОB-1 смонтирована на шасси автомобиля КрАЗ-222 и ос­нащена двухлопастным винтом, приводимым во вращение электродвигателе Мощность установки 250 кВт, расход воздуха 120 м/с, начальная ско­рость воздуха 25 м/с, дальнобойность воздушной струи до 110 м. Наряду с проветриванием горной выработки установка ОB-1 обеспечивает и пылеподавление. Для этой цели к насадкам, установленным на ограж­дающей решетке винта, по трубопроводу подается вода. Подача воды производится специальным насосом, смонтированным в баке-аккумуляторе.

Установка ОВ-2 также смонтирована на шасси автомобиля КрАЗ-222, отличается от ОB-1 общей компоновкой оборудования и типом приводного двигателя вентиляторного агрегата. На этой установке использован дизельный привод для двухлопастного открытого винта. Трехлопастной винт установки ОВ-З приводится во вращение от двигателя автомобиля, а основное ее оборудование смонтировано на шасси автомобиля БелАЗ-540. Мощность и параметры воздушных струй, создаваемых установками ОВ-2 и ОВ-З, примерно такие же, как и у агрегата ОB-1. Использование спрямляющего лопаточного аппарата, устанавливаемого на ограждающей решетке перед лопастным винтом, позволяет увеличить дальнобойность воздушных струй, создаваемых установками ОВ-2 и ОВ-3, со 110 до 140 м. Установка ОВ-3 имеет устройство, позволяющее поворачивать вентиляторный агрегат в горизонтальной плоскости на угол 45° в обе стороны от оси автомобиля.

Установка УМП-1 принципиально не отличается от установок типа ОВ. Ее мощность составляет 320 кВт, расход воздуха 210 м/с, а даль­нобойность воздушной струи - до 150 м.

Шахтные вентиляторы местного проветривания используют для обес­печения воздухообмена подземных дренажных выработок при проведении и в период эксплуатации карьера, если последние имеют тупиковую форму. Использование этих вентиляторов предусматривается в некоторых схемах местного проветривания основных горных выработок карьеров, а также отдельных застойных зон.

В настоящее время разработан и осваивается промышленностью новый ряд осевых вентиляторов местного проветривания с меридиональным ус­корением потока типа ВМ и ВМП, поля рабочих режимов которых показаны на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Поля рабочих режимов вентиляторов ВМ и ВМП.

Новый ряд образован шестью типоразмерами электрических (ВМ) и пятью типоразмерами пневмоприводных (BМП) вентиляторных агрегатов. Вен­тиляторами нового ряда заменены ранее выпускавшиеся серийные венти­ляторы местного проветривания типа СВМ и "Проходка".

Электрические вентиляторы типа ВМ подразделяются на две группы:

1) нерегулируемые – ВМ-3м и ВМ-4м и регулируемые - ВМ-5м, ВМ-6м, ВМ-8м и ВМ-12м. Цифры после буквенного индекса означают номиналь­ный диаметр присоединительных патрубков (вентиляционных труб) в де­циметрах. Все вентиляторные агрегаты типа ВМ имеют похожую конструк­цию и выполнены по моноблочной схеме: рабочее колесо насажено на консольную часть вала электродвигателя, а двигатель размещается в специальной втулке корпусной части вентилятора и обдувается потеком воздуха, выходящим из проточных каналов рабочего колеса.

Конструкция нерегулируемых вентиляторов ВМ-3м и ВМ-4м практи­чески одинакова. Отличие состоит в габаритах основных узлов и мощ­ности приводных двигателей.

Рис. 5.10. Вентилятор ВМ-4М

Корпус вентилятора ВМ-4м (рис.5.10) имеет цилиндрическую форму, выполнен из тонколистовой стали и состоит из двух частей: основной и конфузорной. Конфузорную часть корпуса образуют коллектор 1, внеш­няя 3 и внутренняя 6 обечайки, а также обтекатель (кок) 2, жестко связанный с обечайкой 6 посредством девяти крученых стальных лопа­ток 4 направляющего аппарата. Между внутренней 6 и внешней 3 обечай­ками размещается воздушный сепаратор 5 - противосрывное устройстве вентилятора. Основная часть корпуса состоит из обечайки 8 и уста­новочной втулки 9, соединенной с обечайкой 3 при помощи двенадцати листовых лопаток 10 спрямляющего аппарата. Электродвигатель 11 закреплен во втулке 9 посредством болтов и фланца. Рабочее колесо вентилятора представляет коническую втулку 7 с неподвижно закреп­ленными на ней восемью лопастями.

Лопатки рабочих колес всех вентиляторов типа ВМ, кроме вентиля­тора ВМ-12м, изготовляют из капроновой смолы с металлической армировкой и хвостовиком. Лопатки из капроновой смолы не накапливают опасных электрических зарядов и при задевании за корпус не образуют искры, что особенно важно при эксплуатации вентиляторов в подземных выработках, взрывоопасных по содержанию газа или пыли в воздухе. Ра­бочие лопатки вентилятора ВМ-12м выполнены из толстолистовой стали.

Вентиляторы ВМ-5м и ВМ-6м отличаются от вентиляторов ВМ-8м и ВМ-12м конструкцией механизма управления регулируемым, лопаточным направляющим аппаратом. Во всех регулируемых вентиляторах направляющий аппарат имеет девять резиновых лопаток специального профиля, входные и выходные кромки которых армированы стальными пластинами. Металлические хвостовики входных кромок лопаток жестко закреплены в соответст­вующих пазах обечайки и обтекателя, а хвостовики выходных кромок соединены с механизмом поворота, посредством которого производится изгиб лопастей с разворотом их закрылков на угол от +45° до -50°.

Управление механизмом поворота лопаток направляющего аппарата может производиться без останова вентиляторного агрегата. У вентиля­торов ВМ-5м и ВМ-6м управление направляющим аппаратом осуществляете поворотом вала соответствующего механизма одновременного разворота лопаток через отверстие в обтекателе. У вентиляторов ВМ-3м и ВМ-12м в механизм разворота лопаток направляющего аппарата дополнительно введена зубчатая пара, а штурвал управления аппаратом вынесен на корпус.

Конструкция проточной части электрических и пневматических вентиляторов в основном одинакова. Рабочее колесо пневмоприводных вентиляторов обычно крепится на консольной части коренного вала, вмонтированного в корпус обтекателя, и снабжено ободом, по периферии которого закреплены лопатки пневматической турбины.

Сжатый воздух подводится к турбине через одно, два или три сопла, и в соответствии, с чем изменяются частота вращения и напорная харак­теристика вентиляторов. Диапазон регулирования вентиляторов расши­ряется за счет изменения давления воздуха в питающей пневматической сети.

Подача воздуха вентиляторами местного проветривания, как правило, производится по трубам. Последние изготовляют из тонколистовой стали, фанеры, прорезиненных тканей, капрона и полихлорвинила. При работе вентиляторов на нагнетание предпочтение отдают гибким трубам, а для работы на всасывание необходимы жесткие (металлические или фанерные трубы).

Длина подземных выработок, проветриваемых одним вентилятором ВМ, зависит от его типоразмера и колеблется от 300 до 1000 м. При последовательном соединении двух вентиляторов ВМ-3м или ВМ-12м она может достигать 1600 м. Длина проветриваемых подземных выработок вентиляторами типа ВМП составляет 70-600 м, а при последовательной работе двух вентиляторов - до 1000 м.

Для снижения шума, создаваемого электрическими вентиляторами местного проветривания, последние снабжаются специальными глушителями устанавливаемыми на всасывающей и нагнетательной сторонах агрегатов. Глушители изготовляют в виде трубных секций из перфорированного листа, покрытых звукопоглощающим материалом. Этим же материалом заполнены обтекатели, вмонтированные в каждую секцию глушителя.