Центробежные вентиляторы низкого давления в
геологическом бурении
Вентиляторы типов ЭВР и ВРН имеют низкий к. п. д., поэтому они заменены
более экономичными вентиляторами с лопатками, загнутыми назад.
Вентиляторы типа Ц4-70 (№ 2,5—№ 7) предназначены для перемещения воздуха
и неагрессивных газов в системах приточной и вытяжной вентиляции
общественных и промышленных зданий. Эти вентиляторы но сравнению с
другими того же назначения имеют более высокий к. п. д., а также пологую
кривую характеристику потребляемой мощности. Электродвигатели подбирают
с такой частотой вращения, чтобы окружная скорость рабочего колеса не
превышала 45 м/с. Техническая характеристика вентиляторов типа Ц4-70
приведена в табл. V.11.
Вентиляторы типа Ц4-68 предназначены для вентиляции общепромышленных
зданий, а в специальном исполнении —для перемещения химически
агрессивных газов и взрывоопасных газовоздушных смесей. Эти вентиляторы
выпускают в металлическом и винипластовом исполнении. Винипластовые
вентиляторы характеризуются небольшим шумом. Основные технические
параметры этих вентиляторов даны в табл. V.12.
Центробежные вентиляторы среднего и высокого давления
Вентиляторы типов BP, ВРС, «Сирокко» имеют к. п. д.
0,6—0,67. Они постепенно заменяются более экономичными.
Вентиляторы типа Ц4-70 (№ 8—М 16) предназначены для перемещения
неагрессивных газов при температуре не выше 180 °С, содержащих пыль и
другие твердые примеси без липких веществ. По сравнению с другими
вентиляторами аналогичного назначения они более эффективны, так как
регулируются осевыми направляющими аппаратами.
Вентиляторы типа Ц4-76 применяют для проветривания шурфов и для
вентиляции общепромышленных зданий. Регулируются они осевыми
направляющими аппаратами, установленными перед входным отверстием
вентилятора, и отличаются высокой экономичностью.
Техническая характеристика вентиляторов среднего давления приведена в
табл. V.13.
В табл. V.14 приведена техническая характеристика широко
распространенных вентиляторов высокого давления.
Рудничные центробежные вентиляторы
В вентиляторах двустороннего всасывания два колеса одностороннего
всасывания работают параллельно, за счет чего достигается практическое
удвоение подачи без увеличения диаметральных размеров. Вентиляторы
двустороннего всасывания имеют шифр ВИД (вентилятор центробежный
двусторонний) , одностороннего — ВЦ.
Вентиляторы, регулируемые закрылками лопаток рабочих колес, имеют шифр
ВЦЗ (вентилятор центробежный закры-лочный); вентиляторы с электрическим
регулированием специального шифра, как правило, не имеют. В некоторых
случаях в шифр вентилятора вводится его назначение: ВШЦ-16 (III —
шурфовый); ВЦП-16 (П — проходческий); ВРЦД-4,5 (Р — рудничный).
Вентилятор ВШЦ-16 применяется преимущественно для флангового
проветривания и устанавливается на вентиляционных шурфах, ВЦП-16 — для
проветривания забоев стволов при их проходке; ВРЦД-4,5 разрабатывался
специально для вентиляции глубоких рудников. Основной параметр шахтных
центробежных вентиляторов — диаметр рабочего колеса, который входит в
шифр машины (в дециметрах).
К вентиляторам одностороннего всасывания относятся
ВЦ-11, ВШЦ-16, ВЦП-16: ВЦ-25, ВЦ-32, ВЦЭ-32 и ВЦ-7 (табл. V.15).
Основной элемент, обусловливающий компоновочное решение и конструктивные
особенности этих вентиляторов— ротор, который может быть либо консольным
(ВЦ-16, ВШЦ-16, ВЦП-16, ВЦ-25), либо двухопорным с рабочим колесом,
расположенным между подшипниковыми опорами. Последнее решение
используется в более крупных вентиляторах ВЦ-32 и ВЦЭ-32.
Рабочее колесо вентилятора ВЦ-7, предназначенного для установки в
подземных выработках, насажено непосредственно на вал электродвигателя.
Центробежные вентиляторы с диаметрами рабочих колес 1100 и 1600 мм
состоят из ротора 1, рабочего колеса 2, спирального кожуха 5, осевого
направляющего аппарата 3 и сварной рамы 6, входного коллектора 4 (рис.
V.10).
Рис. V.10. Вентилятор ВЩЦ-16
Осевые вентиляторы
Осевые вентиляторы предназначены для главного проветривания разведочных
шахт, рудников и угольных шахт. В качестве их привода применяются
синхронные и асинхронные электродвигатели.
Одноступенчатые вентиляторы имеют следующие схемы: К, состоящую только
из рабочего колеса (К); К + СА, вклю-чающую, кроме рабочего колеса,
спрямляющий аппарат (СЛ); ВНА + К с установленным перед рабочим колесом
входным направляющим аппаратом (ВНА); ВНА+К + СА. Двухступенчатые
вентиляторы имеют схемы К + СА + К+СА, ВЫА +
+ К+НА+К+СА.
Вентиляторы ВОК и ВОКД (вентилятор осевой с кручеными лопатками
соответственно одноступенчатый и двухступенчатый), выполнены по
аэродинамической схеме ЦАГИ К-06 (0,6 — отношение диаметра втулки к
диаметру колеса). Эти вентиляторы изготовляют по двум схемам: с входным
направляющим аппаратом и без него. Промежуточные направляющие аппараты
крупных вентиляторов с колесом диаметром 2,4 м и более выполняются с
резервными лопатками, у которых поворотные элементы — закрылки (части
лопаток). Уменьшение диаметра втулки в этих вентиляторах увеличило долю
статического давления в полном давлении, что повысило статический к. п.
д. установки до 0,72—0,78 при средневзвешенном к. и. д., равном
0,67—0,70.
Двухступенчатые вентиляторы ВОД-11, ВОД-21, ВОД-ЗО, ВОД-40, ВОД-50
выполнены но аэродинамической схеме ЦАГИ К-84 (К—кручение лопатки, 84 —
коэффициент быстроходности). Они имеют более высокий к. п. д. по
сравнению с вентиляторами ВОК и ВОКД, причем средневзвешенный к. п. д.
их в области нормальной работы не менее 0,75.
Техническая характеристика осевых вентиляторов главного проветривания
приведена в табл. V. 16.
Вентиляторы местного проветривания
Вентиляторы местного проветривания предназначены для проветривания
тупиковых выработок, куда воздух нагнетается ио металлическим,
прорезиненным, матерчатым или пластмассовым трубам диаметром 300—1 000
мм. К ним относятся осевые вентиляторы «Проходка-500-2М», СВМ (старого
типа), ВМ и ВМИ (нового типа).
Практика эксплуатации велтиляторов местного проветривания показала, что
при проходке выработок, когда длина трубопровода сравнительно невелика
(до 150 м), вентилятор должен быть одноколесным, а в дальнейшем к нему
может быть последовательно присоединен другой вентилятор. Такие
вентиляторы СВМ (секционный вентилятор местного проветривания) имеют
проточную часть, состоящую из входного направляющего аппарата, рабочего
колеса с 10-ю кручеными лопатками из алюминиевого сплава и спрямляющего
аппарата с 11-ю лопатками. Для расширения зоны эффективной работы перед
рабочим колесом установлен сепаратор-венец из большого числа
штампованных лопаток. К сварному кожуху вентилятора приварены
неподвижные штампованные лопатки направляющего и спрямляющего аппаратов.
Вентиляторы ВМ нового типа имеют следующие
особенности:
1) при помощи направляющего аппарата можно регулировать подачу и
давление в широких пределах;
2) рабочее колесо обеспечивает меридиональное ускорение потока (в
направлении от малого основания к большому основанию конуса втулки), при
этом почти вся энергия, подводимая к рабочему колесу, превращается в
динамическое давление;
3) лопатки рабочего колеса выполнены из капрона, что исключает
искрообразование при соприкосновении лопаток с кожухом и уменьшает шум.
Для снижения шума при работе осевых вентиляторов местного проветривания
применяются разборные глушители, устанавливаемые на всасывающей и
нагнетательной сторонах.
Техническая характеристика вентиляторов местного проветривания приведена
в табл. V.17.