Передвижные вентиляторные установки

Силовое оборудование передвижной вентиляторной установки ПВУ-6 (рис.5.11) монтируется на железнодорожной платформе грузоподъемность 63т. На второй такой же платформе размещены кабельный барабан, поворотная лебедка, кабель-мачта, кабины для электроаппаратуры и управления установкой. На основной платформе установлена поворотная рама 1 с размещенным на ней вентилятором 2, приводным электродвигателем, глушителем шума 4, отклоняющей решеткой 5 и механизмом поворота 6. Поворотная рама упирается на шариковый поворотный круг 7, станина 8 которого закреплена на раме 9 железнодорожной платформы.

Рис. 5.11. Вентиляторная установка ПВУ-6

При транспортировании силовое оборудование установки занимает положение, показанное на рис.5.11. В рабочем положении платформа дополнительно раскрепляется аутригерами с домкратами. После размотки кабеля и подключения к карьерному электрораспределительному пункту с напряжением 6 кВ, раму вместе с вентиляторным агрегатом развора­чивают на необходимый угол в горизонтальной плоскости и производят пуск установки. Направление воздушного потека в вертикальной плос­кости регулируется в пределах 30° при помощи отклоняющей решетки, снабженной поворотными закрылками.

Установка ПВУ-6 оборудована осевым двухступенчатым вентилятором (рис. 5.12). Рабочие колеса первой 1 и второй 2 ступеней насажены на общий коренной вал 3, вращающийся в подшипниковых опорах 4. Коренной вал 3 с ротором электродвигателя соединен трансмиссионным волом, проходящим через отверстие в обтекателе 5. Обтекатель и коллектор 6 формируют поток воздуха на входе в рабочее колесо первой ступени вентилятора. Вентилятор снабжен межступенным направляющим 7 и спрям­ляющим 3 лопаточными аппаратами. Внутренняя поверхность диффузора выполнена из перфорированного стального листа, поверх которого зак­реплен каркас с уложенным в его ячейки звукопоглощающим материалом.

Рис. 5.12. Вентилятор установки ПВУ-6

Рабочие колеса вентилятора имеют по 16 поворотных лопаток. Диаметр рабочих колес 1,3 м. Поворот лопаток при регулировании режима работы вентилятора осуществляется через специальный люк в кожухе. Межступенный направляющий и спрямляющий аппараты снабжены 12 лопат­ками, установленными под углом 74°. Угол установки лопаток рабочего колеса при нормальном режиме 16°.

Вентиляторный агрегат снабжен специальным асинхронным электро­двигателем мощностью 2000 кВт с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, он обеспечивает подачу 200 м³/с при динамическом дав­лении потока воздуха на выходе из диффузора 7350 Па и дальнобойности струи до 700 м. К.п.д. агрегата по полезному динамическому напору при номинальном режиме составляет 0,32, а с учетом нагрева воздушного потока в проточной части вентилятора он близок к 1.

Н аряду с установкой ПВУ-6, в которой использована традиционная для горной промышленности схема закрытого лопастного вентилятора, на ряде карьеров в порядке поискового эксперимента, созданы и эксплуатируются передвижные вентиляторные агрегаты типа HK-12KB, АИ-20КВ, АВК-4 и АВК-5, в качестве силового оборудования которых используются лопастно-винтовые агрегаты самолетов и вертолетов.

Рис. 5.13. Вентиляторная установка НК-12КЕ.

Передвижная карьерная вентиляторная установка HK-12KB (рис.5.13) смонтирована на тележке гусеничного крана МКП-50-6. Для ее перемещения в качестве тягача могут использоваться автосамосвалы БелАЗ-540. Поток воздуха создается двумя открытыми четырех лопастными винтами встречного вращения 1, приводимыми в движение газотурбинным двигателем 2.Силовой агрегат размещен на поворотной платформе 3. В установке HK-12KB для создания воздушного потока использовано силовое оборудование само­лета ТУ-144. Мощность установки 11000 кВт, расход воздуха 1300 мг/с при начальной скорости воздушной струи 50 м/с и ее дальнобой­ности около 550 м.

Установка АИ-20КВ расположена на платформе, перемещаемой автомобилем КрАЗ-222. В качестве силового оборудования использован турбовинтовой агрегат самолета ИЛ-13. Мощность агрегата 2950 кВт, расход воздуха 640 м/с, при скорости воздушного потока в начальном сечении 40 м/с и дальнобойности струи 340 м.

На установках типа АВК поток воздуха создается при помощи лопаток винтов вертолетом MИ-1A, МИ-4 и МИ-6. Все указанные установки обеспечивают вертикальный поток воздуха. Их мощность колеблется от 1250 до 3100 кВт, расход воздуха 3370-12000 м³/с, при начальной ско­рости струи 11-12,5 м/с и ее дальнобойности 435-820 м.

Разработаны передвижные вентиляторные установки на базе силовых агрегатов турбореактивных самолетов. Воздушный поток на таких установках создается осевым многоступенчатым турбокомпрессором, лопастные колеса которого приводятся во вращение газотурбинным двигателем. Промышленную апробацию прошли установки типа ПРВУ-РД-3м, УВУ и УПК-РД. Мощность вентиляторных установок с турбокомпрессорными агре­гатами составляет от 7000 до 30000 кВт. Расход воздуха в начальном сечении потока от 150 до 300 м³/с при средней скорости 275-455 м/с и дальнобойности воздушной струи 250-800 м.

Особенностью работы турбокомпрессорных вентиляторных установок на базе реактивных авиационных двигателей является значительный нагрев воздушной струи в проточной части и большое содержание в ней токсичных примесей в связи с выносом продуктов сгорания топлива газо­турбинных двигателей. Температура воздушного потока на выходе из протечной части реактивных двигателей составляет 320-570°С. При такой температуре плотность воздуха в потоке значительно меньше плот­ности окружающей атмосферы, что обусловливает действие архимедовых объемных сил на массы воздуха в вентиляционной струе и вследствие этого ее деформацию и разрушение.