К стационарным установкам на руднике относятся вентиляторы главного
проветривания, шахтные подъемные и насосные установки. Компрессорные
установки относятся к поверхностному комплексу и здесь не рассматриваются.
Вентиляторные установки главного проветривания на калийных рудниках являются
уникальными по своей конструкции, установленная мощность двигателей
единичного привода достигает 6000 кВт, а производительность - 570 м/с. Все
установки оборудованы средствами автоматизации.
В качестве вентилятора главного проветривания, например, на БКПРУ-2
применяется ВРЦД-4,5. Это центробежный вентилятор с диаметром рабочего
колеса 4,8 м. Регулирование его производительности осуществляется путем
изменения угла лопаток направляющего аппарата. На каждой установке имеется
по два вентилятора главного проветривания (основной и резервный), приводимых
во вращение независимыми электроприводами. Реверсирование воздушной струи
осуществляется с помощью ляд, переключающих воздушную струю через обводные
каналы. Таким образом, вентиляторные установки, представляют собой сложные
строительные сооружения, содержащие здание вентиляторной установки с
прилегающими вентиляционными каналами, расположенными ниже и выше уровня
земли, всасывающие будки, диффузоры и т.д. Вентиляторы, электродвигатели,
аппаратура управления и автоматики, приборы контроля производительности и
давления, другое оборудование размещаются в машинном зале.
Вентиляторы осуществляют всасывающий способ проветривания с выбросом
отработанного воздуха в атмосферу.
На БКПРУ-1 и БКПРУ-2 вентиляторные установки оснащены нерегулируемыми
двухдвигательными электроприводами на базе асинхронного и синхронного
двигателей. В связи с большими маховыми массами вращающихся частей установки
пуск каждого привода осуществляется в два этапа следующим образом.
Возьмем в качестве примера одну из вентиляторных установок БКПРУ-1. На
первом этапе включается в работу и разгоняется в функции скорости
асинхронный двигатель АКС-16-44-24 мощностью 500 кВт. Он доводит скорость
соединённого с ним общим валом синхронного двигателя и рабочего колеса
вентилятора до 240 об/мин. На втором этапе асинхронный двигатель отключается
от сети и подаётся напряжение на синхронный двигатель СДНЗ-17-76-12
мощностью 4620 кВг. Этот двигатель увеличивает скорость привода до 500
об/мин. Такой двухступенчатый пуск электропривода позволяет снизить пусковые
токи мощного синхронного двигателя, уменьшить динамические нагрузки в
механических частях оборудования и посадку напряжения в питающей сети. При
неработающем синхронном двигателе обеспечивается половинная
производительность вентилятора за счет вращения асинхронного двигателя.
На вентиляторной установке главного проветривания БКПРУ-4 установлен
современный двухдвигательный регулируемый электропривод, выполненный по
схеме асинхронно-вентильного каскада. Центробежный вентилятор ВРЦД - 47,5
«Север» находится между двумя соединенными с ним общим валом асинхронными
двигателями, каждый мощностью 3150 кВт. Статорные обмотки двигателей
включены последовательно и с помощью высоковольтных масляных выключателей
могут переключаться со «звезды» на «треугольник». Роторные обмотки
двигателей соединены с трехфазными выпрямителями, которые могут быть
включены между собой параллельно или последовательно. Выходное напряжение
обоих выпрямителей через сглаживающий дроссель поступает на последовательный
трехфазный управляемый инвертор, который преобразует электрическую энергию
ротора и направляет ее в питающую сеть. Мощность инвертора равна суммарной
мощности двигателей, что позволяет осуществлять разгон привода, начиная с
нулевой скорости. Роторные выпрямители неуправляемые, поэтому регулирование
момента и скорости двигателей осуществляется за счет тиристоров инвертора.
Процесс пуска каскада происходит в три этапа:
1. Обмотки статора двигателей соединены последовательно и в «звезду», а
роторные выпрямители - параллельно;
2. Обмотки статора двигателей соединены последовательно и в «треугольник», а
роторные выпрямители - параллельно;
3. Обмотки статора двигателей соединены последовательно и в «треугольник», а
роторные выпрямители - последовательно.
Система автоматического регулирования скорости привода построена на
элементах унифицированной блочной системы регуляторов аналоговой ветви в
интегральном исполнении (УБСР- АИ), Задатчик интенсивности движения на входе
системы позволяет регулировать время разгона привода до установившейся
скорости.
Применение такого типа привода позволяет регулировать производительность
вентиляторной установки изменением скорости вращения двигателей.
Предусмотрен и механический способ с помощью устройства сброса мощности.
Шахтные подъемные установки (ШПМ) предназначены для транспортировки руды на
поверхность, а также для спуска и подъема людей, материалов и. оборудования.
На калийных рудниках применяются в основном одноканатные подъемные машины,
за исключением одной многоканатной клетевой на БКПРУ-4.
Все одноканатные подъемные установки неуравновешенные, имеющие в качестве
концевой нагрузки на канат скип, клеть или противовес. В частности, грузовые
установки - двухскиповые, а грузо-людские имеют клеть и противовес.
На многоканатной установке с машиной типа АЖ 5x4 в качестве подъемного
сосуда используется клеть грузоподъемностью 25 тонн, а вес порожней клети -
25 тонн.
На ОАО «Уралкалий» применяются: на скиповых установках подъемные машины типа
2Ц-5х2,7 и 2Ц-6х2,8 с диаметром барабана 5 и 6 метров и скипами
грузоподъемностью до 24 т., а на клетевых установках подъемные машины типа
ЦР-4/0,8 с диаметром барабана 4 м и двухэтажными клетями.
Подъемные машины установлены на железобетонном фундаменте и закреплены
анкерными болтами. Машины выполнены сварной конструкции с нарезкой под канат
на оболочке барабана. Коренной вал машин опирается на подшипники скольжения
или качения. Один барабан у машин заклиненный, он жестко закреплен на валу
машины, второй - переставной и может поворачиваться на валу. Расцепное
устройство механизма перестановки обеспечивает работу обоих барабанов
(частей барабана) как одного целого при нормальной работе подъема и
позволяет быстро сменять канаты, регулировать длину канатов при их вытяжке
или при отрезке каната на испытание за счет вращения только одной
заклиненной части барабана.
Барабан машины снабжен тормозами, которые предназначены для торможения и
удержания машины в момент остановки, затормаживания и остановки в аварийных
ситуациях, выполнения стопорения переставного барабана при регулировке длины
канатов. Тормоза машины, выполняющие функции рабочего и предохранительного
торможения - колодочные. Рабочее торможение
- пневматическое, а предохранительное - пневмогрузовое. При работе машины
усилие от правого и левого тормозных приводов суммируются, т.к. они
действуют совместно, а в момент выключения расцепного устройства тормозные
приводы действуют раздельно.
Источником энергии тормозной системы и расцепного устройства является сжатый
воздух, поступающий под давлением из воздухосборника, питающегося от
компрессорной установки.
Подъемные машины снабжены электроприводом. Подъемный двигатель на скиповых
машинах соединяется с барабаном через соединительную муфту. На клетевых
установках между барабаном и двигателем установлен редуктор. Электропривод
скиповых установок выполнен по системе «Генератор-двигатель» с тиристорным
возбуждением электрических машин.
В данной системе генератор типа ГП или П2 приводится во вращение с
постоянной скоростью синхронным двигателем типа СДНЗ мощностью до 4000 кВт.
Регулирование скорости подъемного двигателя осуществляется изменением тока
возбуждения (а следовательно и напряжения на якоре) генератора.
В качестве двигателя применены машины постоянного тока типов ПБК или ГТ2
мощностью 2000 3500 кВт.
На многоканатной клетевой подъемной установке БКПРУ-4 применен привод
постоянного тока, выполненный по системе «Тиристорный
преобразователь-двигатель».
В данной системе привода подъемный двигатель постоянного тока типа ГО,
установленный на копре башенного типа и имеющий мощность 950 кВт, питается
от силового тиристорного преобразователя, который и обеспечивает
регулирование скорости путем изменения напряжения на его якоре.
Подъемные двигатели привода постоянного тока создают на валу машины
регулируемые двигательный и тормозной моменты для выполнения всего цикла
движения. При этом механическое торможение используется для стопорения
подъемной машины в конце цикла движения, при перестановке барабанов, а также
для аварийной остановки машины.
Электропривод клетевых установок выполнен на базе асинхронного двигателя с
фазным ротором мощностью 630-800 кВт и реостатным способом регулирования
скорости. При редукторном приводе электродвигатель соединяется с редуктором
пружинной муфтой, смягчающей толчки и удары в зубчатом зацеплении при пуске
и торможении. В асинхронном приводе с роторным реостатом для управления
движением по заданной диаграмме скорости можно использовать не только
генераторное и динамическое торможение, но и механическое рабочее
торможение.
Скиповые подъемные машины практически все работают в режиме полной
автоматики. На клетевых подъемных установках автоматизирован только процесс
разгона машины до установившейся скорости и динамическое торможение, поэтому
управление работой ведется вручную машинистом подъема.
Система управления приводом в каждом случае представляет собой комплекс
механической, пневматической и электрической аппаратуры, связанной
кинематическими и электрическими цепями. Она содержит комплект аппаратуры
для задания и управления движением машины и автоматизации; предохранительной
аппаратуры; устройств защит ПШМ от опасных отклонений от нормального режима
работы; диагностической и информационно- сигнальной аппаратуры о состоянии и
неисправностях оборудования.
Большинство систем автоматического регулирования скорости скиповых подъемных
установок построено на унифицированных элементах серии УБСР-АИ.
За всеми подъемными установками ведется тщательный надзор, каждый день
проходит осмотр канатов, сосудов, тормозов и других наиболее ответственных
узлов ГППМ, ежегодно проводятся ревизии и наладки, а также капитальный
ремонт.
Водоотливные установки применяются на участке гидрозакладки для откачки
рассола из рудника. Применяют грунтовые и многосекционные насосы типа ЦНС и
ЦНСК производительностью до 300 м/мин с приводным асинхронным двигателем
мощностью от 130 до 500 кВт.
Основные рабочие части центробежных насосов ЦНСК (вал, рабочее колесо,
бронедиск) изготовлены из нержавеющей стали. Корпус насосов набран из
отдельных секций и стянут шпильками. В каждой секции установлено рабочее
колесо, направляющий аппарат и защитно-уплотнительное кольцо, которое
устраняет перетекание перекачиваемой жидкости пространства с высоким
давлением. Рабочие колеса установлены на валу, вращающемся на подшипниках.
В местах выхода вала из насоса установлены сальники, которые поджимаются за
счет давления в гидравлической камере. Осевое усилие насоса выравнивается
при помощи гидравлической пяты, состоящей из разгрузочного диска с кольцом.
Насос и двигатель устанавливаются на металлической раме и соединяются между
собой через муфту [12].
Каждый насосный агрегат имеет схему автоматического запуска, а также все
необходимые защиты и блокировки.