Какой тип привода используется в вентиляторе вм 6м

Обновлено: 04.05.2024

ВМ-3М и ВМ-4М – основное отличие этих вентиляторов серии – направляющий аппарат, состоящий из девяти лопаток листового типа, жестко соединенных с корпусом. Вентиляторы не имеют регулировки, их аэродинамические характеристики пред- ставляют одну кривую монотонной формы в осях H-Q.
Комплектуются асинхронными двигателями ВАОМ-21-2 и
ВАОМ-32-2 со скоростью вращения 3000 мин
–1
и мощностью со- ответственно 2,2 и 4,0 кВт. Масса – 80 и 140 кг.
ВМ-5М и ВМ-6М – имеют аналогичную конструкцию всех узлов, кроме направляющего аппарата, отличаются размерами.
Направляющий аппарат оснащен поворотными лопатками и меха- низмом одновременного плавного поворота этих лопаток, регули- ровка осуществляется вручную специальным торцевым ключем.
По своим параметрам соответствуют запросам по подаче воздуха для большинства проводимых выработок ( особенно ВМ-
6М), широко распространены в горной практике.
Хорошо работают с наиболее часто применяемыми гибкими трубами типа М, МУ, Т и другими, диаметром 500 и 600 мм без переходных вставок.
Вентиляторы комплектуются короткозамкнутыми асин- хронными двигателями ВАОМ-52-2 и ВАОМ-62-2 со скоростью

Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы
80 вращения 3000 мин
–1
и мощностью соответственно 13,0 и 24,0 кВт. Масса – 250 и 350 кг.
ВМ-8М и ВМ-12М – по конструкции почти не отличаются от вентиляторов предыдущей группы.
Одна из особенностей конструкции – регулировка произво- дительности с помощью промежуточного валика, хвостовик кото- рого выведен в гнездо на корпусе вентилятора. Регулировка вы- полняется специальным ключем. Угол установки лопаток контро- лируется по лимбу, находящемуся также на корпусе.
Вентилятор ВМ-12М отличается еще тем, что его рабочее колесо имеет 14 профильных лопаток, зафиксированных на сталь- ном венце с помощью гаек.
Вентилятор ВМ-8М комплектуется асинхронным двигате- лем ВАОМ-72-2 мощностью 38,0 кВт и скоростью вращения 3000 мин
–1
, вентилятор ВМ-12М имеет асинхронный двигатель мощ- ностью 110 кВт и скоростью вращения 1500 мин
–1
ВМ-12А – конструктивно вентилятор выполнен по аэроди- намической схеме осевых вентиляторов с меридионально- ускоренным потоком.
Имеет корпус, аналогичный корпусу ВМ-12М, кок выпол- нен внутри противосрывного устройства. Это устройство закреп- лено на корпусе шарнирно и может откидываться, открывая дос- туп к венцу рабочего колеса.
Рабочее колесо вентилятора выполнено в виде диска, закре- пленного на ступице, которая в свою очередь насажена на вал электродвигателя. Венец рабочего колеса крепится к упомянутому диску болтами. К венцу приварены профильные лопатки, их угол установки изменяться не может, сменным является сам венец.
Вентилятор комплектуется тремя сменными венцами, на которых лопатки приварены под углами 15, 25 и 35
о
. Таким образом, на- порная характеристика вентилятора представлена тремя частными характеристиками с указанными углами установки.
Вентилятор комплектуется асинхронным двигателем ВРМ-
280, мощностью 110 кВт и скоростью вращения 1500 мин
–1
, имеющим взрывобезопасное исполнение.

Глава 2.Характеристики вентиляторов
81
Вентилятор работает с жесткими трубопроводами из труб диаметром 1000 и 1200 мм.
Модификация вентилятора ВМЭ-12А имеет оригинальное клиновое крепление сменных венцов, облегченное рабочее колесо и противосрывное устройство.
Осевые пневматические вентиляторы. Применяемые в гор- ной отрасли в качестве вентиляторов местного проветривания пневматические вентиляторы созданы на базе аэродинамической схемы с меридиональным ускорением потока. Исключением из общего ряда является вентилятор ВМП-4, в основу которого за- ложена типовая аэродинамическая схема с цилиндрической про- точной частью.
Отличием всех пневматических вентиляторов является от- сутствие приводного двигателя как такового. Вращение рабочему колесу придается активной турбинкой, являющейся частью этого же колеса.
Все узлы и детали пневматического вентилятора собраны в цилиндрическом корпусе, состоящем из передней части 1
(рис.4.5) и выходной части 3, соединенных болтами по фланцу. В центральной части передней опоры с помощью радиальных ребер закреплена цилиндрическая втулка, в которой находятся два под- шипника качения вала вентилятора 4. Передняя часть втулки пе- рекрыта конусообразным обтекателем, создающим постепенное сужение потока воздуха на входе в соответствии с принципом аэ- родинамической схемы. На консоли вала, выступающей в сторону выходной части корпуса, шпонкой и гайкой крепится рабочее ко- лесо. К втулке рабочего колеса приварены листовые лопатки, со- единенные по периферии ободом, в кольцевом пазу которого раз- мещены капроновые лопатки турбинки активного типа. Обод вхо- дит в пространство между фланцами передней и выходной частей корпуса. Это пространство и лопатки венца и образуют рабочую часть турбинки, к которой подводится сжатый воздух через ко- робку с регулирующим устройством в виде перекрываемых сопел.
Регулировка оборотов рабочего колеса осуществляется трехходовым краном, обеспечивающим закрывание всех трех сопел или открывание одного, двух или всех трех. Выбором

Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы
82 положения трехходового крана можно обеспечить три режима ра- боты вентилятора или его остановку.
Пневматический вентилятор обязательно комплектуется глушителем шума.
Семейство пневматических вентиляторов представлено мо- делями ВКМ-200А, ВМП-3М , ВМП-4, ВМП-5М и ВМП-6М.
ВКМ-200А, ВМП-3М, ВМП-5М – имеют сходную конст- рукцию и отличаются только размерами узлов. Детали корпуса выполнены из алюминиевых сплавов.
Рис. 4.5.
Вентилятор ВМП-6М:
1 – передняя часть корпуса; 2 – рабо- чее колесо с лопатками; 3 –выходная часть корпуса; 4 – вал рабочего колеса
ВКМ-200А имеет одно нерегулируемое сопло в коробке по- дачи сжатого воздуха и одну, соответственно, напорную характе- ристику в осях H-Q. Вентилятор имеет рым для подвески к эле- ментам крепи выработки.
ВМП-3М и ВМП-5М снабжены коробкой подачи сжатого воздуха с тремя соплами и трехходовым краном. Это позволяет вентиляторам работать в пониженном, нормальном и усиленном

Глава 2.Характеристики вентиляторов
83 режимах. Напорная характеристика имеет три кривые в осях H-Q.
Вентиляторы имеют рым для подвески и салазки.
ВМП-4 – отличается аэродинамической схемой, он имеет цилиндрическую проточную часть постоянного сечения. Других отличий в конструкции от вентилятора ВМП-5М нет.
Может работать в трех режимах, характеристика представ- лена тремя кривыми в осях H-Q.
ВМП-6М – по конструкции является полной аналогией вентилятора ВМ-5М. Отличается размерами узлов и деталей.
Регулируется для работы в трех режимах. Аэродинамиче- ская характеристика представлена тремя кривыми.
Эксплуатационные параметры сравнимы с параметрами вентилятора ВМ-6М при несравненно меньшей массе (220 кг про- тив 350) и меньших размерах.
Центробежные вентиляторы местного проветривания.
Осевые вентиляторы при всех своих достоинствах, выраженных в простоте их устройства, компактности и высокой производитель- ности, обладают одним недостатком, имеющим немаловажное значение при их использовании в качестве ВМП, – они не могут развивать высоких депрессий, необходимы при работе на трубо- проводы большой длины.
Высокие депрессии присущи вентиляторам центробежным.
Для использования в качестве вентиляторов местного проветри- вания выпускается группа вентиляторов этого типа: ВМЦ-6, ВЦ-7 и ВЦ-9. Позднее на основе этих вентиляторов разработаны моде- ли ВМЦ-8, ВМЦГ-7 и некоторые другие.
При разработке центробежных вентиляторов местного про- ветривания предпочтение отдается аэродинамической схеме с так называемым прямоточным корпусом. Конструкция, воплощающая эту схему, отличается тем, что входное и выходное отверстия вен- тилятора находятся на одной оси.
ВЦ-7 – вентилятор имеет кожух 1 ( рис.4.6) цилиндрическо- го типа, в котором закреплен электродвигатель 8. Непосредствен- но на валу двигателя находится рабочее колесо 2, состоящее из соединенного со ступицей коренного диска, покрывного диска и

Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы
84 неподвижных лопаток, приваренных к обоим дискам. Лопатки имеют поворотные закрылки.
Рис. 4.6. Вентилятор ВЦ-7:
1– кожух; 2 – рабочее колесо: 3 – выходной патрубок; 4 – передняя часть корпуса; 5 – переходник; 6 – салазки; 7 – коллектор;
8 – двигатель; 9 –кабельный ввод
Воздух входит в коллектор 7, проходит через переходник 5 и попадает на рабочее колесо, находящееся в передней части ко- жуха. Пройдя рабочее колесо, поток выходит в тороидальную часть корпуса, где изменяет направление движения на осевое.
В прямоточной части корпуса размещены неподвижные ло- патки спрямляющего аппарата, назначение которых заключается в превращении скоростного напора потока, закрученного после ра- бочего колеса, в статическое давление.
Регулирование рабочего режима вентилятора производится поворотом закрылков лопаток рабочего колеса на остановленном вентиляторе. Закрылок каждой лопатки индивидуально разво- рачивается с помощью рычагов, закрепленных на осях лопаток,

Глава 2.Характеристики вентиляторов
85 после разворота закрылок фиксируется. Операция разворота вы- полняется через люки в корпусе.
ВМЦ-6 и ВЦ-9 – выполняются по традиционной схеме и конструкции центробежных вентиляторов.
Рабочее колесо этих вентиляторов устанавливается на валу в спиральном кожухе. В коллекторе установлен осевой направ- ляющий аппарат с лопатками и поворотным механизмом, позво- ляющим устанавливать лопатки с углами в диапазоне 0
÷
70
о у вен- тилятора ВМЦ-6 и 0
÷
80
о у вентилятора ВЦ-9.
Вентиляторы ВМЦ-6 и ВЦ-7 устанавливаются непосредст- венно в выработке и работают с трубопроводом, выполненным из труб диаметром 500, 600 или 800 мм.
Для установки вентилятора ВЦ-9 проходится и оборудуется специальная камера небольшого размера, в которой размещается электродвигатель и часть рамы вентилятора.
Тенденции дальнейшего развития вентиляторостроения
Подавляющее большинство шахт и рудников страны осна- щены главными вентиляторными установками, работающими на базе вентиляторов серий ВОД и ВЦ (ВЦД). В течение длительного периода эксплуатации этих вентиляторов выяснены их высокие эксплуатационные качества, надежность, эффективность и долго- вечность.
Изучение показателей эффективности работы этих вентиля- торов в период эксплуатации позволило провести модернизацию наиболее распространенных моделей и разработать более совер- шенные их модификации, о которых уже упоминалось в соответ- ствующих разделах пособия.
Определены и направления дальнейшего совершенствова- ния шахтных вентиляторов.
Приоритетным направлением в развитии вентиляторо- строения, несомненно, является разработка новых аэродинамиче-
ских схем, обладающих возможностями по реализации:
F
расширения диапазона эксплуатационных параметров
(дебит и напор) моделей до величин, позволяющих использовать

Глава 2.Характеристики вентиляторов
87
J
возможность использования современной пусковой, ре- гулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры;
J
низкий уровень шумности.
Технические характеристики вентиляторов серии приводят- ся (табл.4.1).
Таблица 4.1
Техническая характеристика вентиляторов серии ВОМ
Параметры
ВОМ-16
ВОМ-18
ВОМ-24
ВОМ-24А
Диаметр колеса, мм
Частота вращения, мин
–1
Подача, м
3
/с
-номинальная
-в рабочей зоне
Давление, Па
-номинальное
-в рабочей зоне
КПД
-максимальный
-в рабочей зоне
Мощность привода, кВт
1600 750 29 10-50 450 220-800 0,8 0,6-0,8 45,0 1800 600 42 12,5-65 510 200-700 0,78 0,6-0,78 60,0 2400 750 70 30-100 600 200-750 0,78 0,6-0,75 90,0 2400 500 75 35-110 0,83 0,6-0,8 132,0
Другая серия, выпускаемая этим же предприятием, – специ- альные вентиляторные центробежные установки, предназначен- ные для работы на угольных шахтах в качестве газоотсасываю- щих на участковых шурфах. Серия маркируется аббревиатурой
УВЦГ и состоит из установок УВЦГ-7, УВЦГ-9, УВЦГ-15 и
УВЦГ-20.
Установки УВЦГ имеют оригинальную современную кон- струкцию ( рис.4.7), предусматривающую возможность их экс- плуатации при концентрации метана в рабочей смеси от 0 до
100%, при температуре этой смеси от 228 К до 323 К, запыленно- сти до 150 мг/м
3
и относительной влажности до 98%.
Вентиляторные установки УВЦГ выполнены на основе вы- соконагруженной аэродинамической схемы Ц12—16, которая

Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы
88 обеспечивает высокое давление без увеличения уровня шумов и высокий статический КПД.
Рис.4.7.
Установка вентиляторная центробежная газоотсасываю- щая УВЦГ-15:
1 – выходной патрубок; 2 – заслонка; 3 – вентилятор ВЦГ-15; 4
– гибкое уплотнение; 5, 7 – лебедки; 6 – устройство переключения потока; 8 – защитная ляда; 9 – ляда

Глава 2.Характеристики вентиляторов
89
Установки выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух вентиляторов (рабочий и резервный), устройства переключе- ния потока, аэродинамического обратного клапана, соединитель- ных патрубков и резиновых уплотнителей. Все узлы установок монтируются на раме вместе с приводным двигателем ( УВЦГ-7,
УВЦГ-9). Предусмотрена комплектация вспомогательным обору- дованием (лебедки, тросы, контрольно-измерительная аппаратура, стопоры и т.п.). Узлы конструкций установок имеют взрывоза- щищенные и виброзащищенные исполнения, двигатели имеют взрывозащиту типа РВ-4В. Установки предназначены для работы на всасывание.
Техническая характеристика приводится (табл.4.2).
Таблица 4.2
Техническая характеристика вентиляторов серии УВЦГ
Параметры
УВЦГ-7
УВЦГ-9
УВЦГ-15
Диаметр колеса, мм
Частота вращения, мин
–1
Подача номинальная, м
3
/с
Номинальное статическое давление, Па
Максимальный статический КПД
Мощность привода, кВт
810 3000 9,0 8000 0,78 132,0 900 3000 18,5 14000 0,78 400 1610 3000 38,0 9800 0,82 400
Тенденции совершенствования вентиляторов местного
проветривания предполагают направления:
F
создание универсальных установок, имеющих эксплуа- тационные параметры, удовлетворяющие запросы потребителей по производительности и депрессии в самых различных вариантах проведения выработок ( длина, сечение, технология) без необхо- димости использования совместной работы;
F
уменьшение размеров и веса моделей ВМП;
F
возможность работы с различными вариантами трубо- проводов.
С этой точки зрения имеет смысл разработки аэродинами- ческой схемы для модели трехступенчатого осевого вентилятора,

Выбор и регулирование вентилятора для работы на сеть
Выбор вентилятора – завершающий и ответственнейший этап проектирования проветривания новой или реконструируе- мой шахты. Правильно выбранный вентилятор обеспечит высо- кую надежность проветривания и, следовательно, создаст условия для безопасного и эффективного выполнения технологических процессов. И наоборот, неграмотный и безответственный подход к выбору вентилятора может обесценить любые перспективные решения технологического порядка.
Расчетные параметры вентилятора
Выбор вентиляторов для работы на вентиляционную сеть шахты производится на основе расчетных параметров их режимов
Q
В и H
В

Вентиляторы местного проветривания ВМ-4М, ВМ-5М и ВМ-6М состоят из корпуса со спрямляющим аппаратом, рабочего колеса, входного направляющего аппарата и встроенного взрывобезопасного асинхронного двигателя. Вентилятор смонтирован на салазках. На литой конической втулке установлено 6 лопастей. Направляющий аппарат имеет 9 профильных резиновых лопаток. У вентилятора на всасывающей и нагнетательных сторонах могут быть установлены глушители шума.

Вентилятор ВМП-4 одноступенчатый с приводом от встроенной пневматической турбины слит для проветривания глухих выработок, в которых применение электрических вентиляторов запрещено ПБ. ВМП состоит из корпуса, вала, рабочего колеса с пневматической турбиной и коробки с соплами для регулирования рабочего режима вентилятора. С помощью трёхходового крана, связанного с рукояткой, производится подвод сжатого воздуха к одному, двум, трём соплам, благодаря чему достигается работа вентилятора соответственно на пониженном, нормальном и усиленном режиме.

При необходимости увеличения давления два ВМП соединяют последовательно.

9. Осевой вентилятор вод-16

Вентилятор ВОД-16 — двухступенчатый реверсивный со встречным вращением рабочих колес, предназначен для главного проветривания шахт. Принцип работы этого вентилятора заключается в том, что при противоположном вращении рабочих колес воздушный поток, получив энергию в первом рабочем колесе, выходит закрученным в сторону вращения и поступает во второе рабочее колесо, где раскручивается и получает дополнительную энергию. При определенном сочетании углов установки лопастей на рабочих колесах на выходе из второй ступени закручивание потока равно нулю Необходимость в промежуточном направляющем и спрямляющем аппаратах отпадает, благодаря этому уменьшаются размеры и масса вентилятора, упрощаются регулирование режима и реверсирование потока. Для безударного приема потока от первого рабочего колеса и для равномерного распределения давления между ступенями угол установки лопастей второго рабочего колеса меньше, чем на первом колесе.

Вентилятор ВОД 16 состоит из корпуса с коллектором и обтекателем, консольно-насаженных к валу рабочих колес трансмиссионных валов и с упругими пальцевыми муфтами; диффузора, электродвигателей, системы смазки; электромагнитных тормозов; глушителя шума.

Рабочее колесо имеет 12, а второе колесо — 10 стальных сварных лопастей. С помощью фланца у основания лопасти она крепится к втулке посредством пружинного стопорного кольца и подпорной пружины

Регулирование рабочего режима вентилятора производится:

а) поворотом лопастей рабочих колес вручную при остановленном вентиляторе;

б) поворотом лопастей только на первом колесе при постоянном угле установки 27° на втором колесё;

в) отключением второго колеса

10. Центробежные вентиляторы главного проветривания типа вц-25, вц-32, вцд-32. Устройство

В вентиляторе ВЦ-25 рабочее колесо имеет 8 крыловидных лопастей, приваренных к плоскому коренному и коническому покрывным дискам. Жёсткость колеса в осевом направлении увеличивается обтекателем, укреплённым на коренном диске.

В вентиляторе ВЦ-32 рабочее колесо расположено между двумя опорами, поток воздуха подводится перпендикулярно оси вращения вала через всасывающую коробку с последующим поворотом на 90 o .

Двухсторонний вентилятор ВЦД-32М имеет сварные рабочие колёса, состоящие из коренного и двух конических покрывных дисков, между которыми вварены 16 крыловидных лопастей — по 8 с каждой стороны. Коренной диск в вентиляторе прикреплён болтами к ободу главного вала. Обтекатели болтами соединены с коренным диском. Вентилятор имеет спрямляющий аппарат с двухопорными лопатками. Основным способом регулирования режима работы вентилятора ВЦД-32М является изменение частоты вращения рабочего колеса с помощью асинхронного каскада с использованием направляющего аппарата для тонкого регулирования.

Вентиляторы применяются в системах вентиляции горных выработок, предназначены главным образом для проветривания тупиковых выработок, а так же шахтных стволов и околоствольных выработок при их проходке. Вентиляторы взрывобезопасны, могут использоваться в угольных шахтах опасных по газу и пыли, т.к. исключают взрывоопасные ситуации.

Вентиляторы, выпускаемые нашим заводом одноступенчатые, поставляются в
комплекте со взрывозащищенным электродвигателем, напряжением 380/660 В
или 660/1140 В

Надежная и долговечная работа.
Экономичность.
Применение при проветривании даже небольших выработок.
Взрывозащищенность.

Шахтный вентилятор местного проветривания ВМЭ-6 осевой, одноступенчатый со взрывозащищённым двигателем соответствует ГОСТ 6625-85 и предназначен для проветривания тупиковых горных выработок в угольных и рудных шахтах, включая опасных по газу и пыли, при плотности воздуха до 1,3 кг/м3, температура от 253 до 308 К, запыленности до 50 мг/м3 и относительной влажности до 95% (при температуре плюс 298 К).
Вентиляторы устанавливаются в горизонтальном положении с доступным отклонением осей от горизонтали не более 30º
Унифицированный комплект аппаратуры позволяет осуществлять выбор вида управления (ручное или автоматическое), работу установки в нормальном и реверсивном режимах, частичное регулирование подачи вентилятора за счет изменения числа оборотов двигателя или поворота лопаток направляющего аппарата на ходу, автоматическое включение резервного вентилятора при аварийных отключениях работающего, автоматическое включение резервного ввода низкого напряжения, автоматическое повторное включение привода вентилятора при отключении его во время кратковременного (до 9 с) исчезновения или глубокого падения напряжения сети, реверс воздушной струи без остановки вентилятора. При возникновении аварийных ситуаций установка автоматически отключается. Диспетчеру подаются световой и звуковой сигналы. Шахтная вентиляторная установка в соответствии с правилами безопасности состоит из двух вентиляторов ― работающего и резервного и комплекта средств для реверсирования воздушной струи и перехода с работающего вентилятора на резервный.

Достоинства:
конструкция вентиляторов ВМЭ-6, ВМЭ-6/1 позволяет регулировать полное давление посредством поворота лопаток рабочих колес при остановленном вентиляторе;
конструкция вентиляторов позволяет соединять последовательно два, а в отдельных случаях и три вентилятора, когда этого требует длина трубопровода и его сопротивление.

Центробежные вентиляторы одностороннего всасывания типа ВМ-15, ВМ-17, ВМ-18 — предназначены для пневматической транспортировки угольной пыли.

Вентиляторами комплектуются системы пылеприготовления котлов при размалывании твердых топлив в барабанно-шаровых мельницах.

Запыленность перемещаемой среды аэросмеси не более 80 г/м3.

Допускается применение вентиляторов в технологических линиях на предприятиях черной и цветной металлургии, а также в других отраслях промышленности для транспортирования неагрессивных сред с запыленностью перемещаемой аэросмеси твердыми частицами не более 80 г/м3.

Максимальная температура перемещаемой аэросмесм не должна превышать +200°С.

Вентиляторы ВМ-15 и ВМ-17 выполнены по аэродинамической схеме 05-45°, ВМ-18 — по аэродинамической схеме 55-40°.

Устройство

Вентиляторы мельничные одностороннего всасывания консольной конструкции состоят из следующих сборочных единиц:

улитки с входным патрубком,
рабочего колеса,
ходовой части,
рамы под ходовую часть.

Рабочее колесо сварной конструкции состоит из стальной литой ступицы, 10 листовых штампованных и 10 дополнительных лопаток, диска коренного и диска покровного. Рабочее колесо перед сборкой подвергается балансировке.

Ходовая часть состоит из корпуса, крышек, вала и втулочной муфты. Вал опирается на сдвоенный радиально-упорный подшипник со стороны муфты и на два радиальных роликовых подшипника со стороны колеса.

Ходовая часть крепится к сварной раме болтами.

Улитка вентилятора с патрубком входным выполнена из листовой стали путем сварки. На задней части улитки имеются съёмные полукрышки, позволяющие производить демонтаж рабочего колеса в сборе с валом.

Для контроля за уровнем масла в масляной ванне ходовой части имеется указатель уровня масла.

температура корпуса ходовой части в месте установки подшипников проверяется ртутными термометрами, устанавливаемыми в специальные оправы.

Охлаждение масла и корпуса ходовой части осуществляется водой, пропускаемой через встроенный змеевик. Температура воды должна быть не выше 20°С, объём — не менее 0,7 м3/час.

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.

Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

Однако методика определения эффективности режимов по удельной мощности применима в любом случае и дает возможность выбора способа регулирования любого вентилятора.

Вопросы для самоконтроля 1. Как определяется необходимая производительность вентилятора, по которой будет выбираться вентилятор 108 Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы 2. Как определяется необходимая депрессия вентилятора Почему для выбора вентилятора требуется знать значения максимальной и минимальной депрессий вентиляционной сети 3. Каким требованиям должен удовлетворять правильно выбранный вентилятор 4. Приведите основные рекомендации по выбору вентилятора, работа которого на шахтную сеть могла бы гарантировать высокую надежность и экономичность 5. Нанесите несколько произвольных режимов работы вентилятора на ОПИ в рис.5.1 и прокомментируйте их достоинства и недостатки. Дайте заключение о целесообразности работы вентилятора в этих режимах.

В связи с использованием больших мощностей и высоких скоростей вращения в качестве приводных применяются исключительно трехфазные электродвигатели. Используются электродвигатели как синхронные (только для главных вентиляторов), так и асинхронные. Пневматический привод, как исключение, применяется для некоторых специальных вентиляторов местного проветривания.

Правила комплектации главных вентиляторных установок увязывают применение того или иного типа электродвигателя с величиной мощности на валу вентилятора: при потребной мощности 100 150 кВт применяются низковольтные асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором; при мощности 150350 кВт – низковольтные синхронные двигатели; при мощности превышающей 350 кВт – высоковольтные синхронные двигатели напряжением 6 кВ.

Основным параметром электродвигателя при оснащении вентиляторной установки является его мощность. Двигатель подбирается по максимальной мощности, потребляемой вентилятором в течение какого-то расчетного длительного срока его работы.

Необходимая мощность электродвигателя рассчитывается исходя из выражения QB. max H B.max N = 1,2k, (6.1) ДВ 1000 ст где Qв. max, Hв. max – производительность (м3/с) и депрессия (Па) в самом тяжелом режиме расчетного периода;

110 Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы k – коэффициент, учитывающий плотность воздуха, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха в холодный период года; при температуре t = – 10 – 50 ° С, k = 1,051,25;

ст – статический коэффициент полезного действия вентилятора, соответствующий расчетному режиму. Статический КПД принимается по аэродинамической характеристике.

Главные вентиляторные установки комплектуются двигателями общепромышленного применения, рассчитанными на установку и работу в помещении с положительными температурами в любое время года. Параметры атмосферы помещений должны быть в пределах:

температура воздуха, °С. +5 +35;

влажность относительная. до 85;

запыленность воздуха, мг/м3. до 10.

Нерегулируемый электропривод Подавляющее большинство вентиляторов главного проветривания комплектуется нерегулируемыми односкоростными двигателями. Исключение составляют вентиляторы ВЦПД-8, ВЦП16, ВЦД-32, ВЦД-40, ВЦД-47А "Север", ВЦД-47У-Р и ВРЦД-4,5.

Нерегулируемый электропривод в зависимости от необходимой мощности обеспечивается асинхронными машинами А, А4, АО, АК, АКН, АКС и синхронными – СД, СДВ, СДС и СДН.

Применяемые асинхронные двигатели могут иметь короткозамкнутый или фазный (АКН, АКС) роторы.

Обычно пуск асинхронных двигателей осуществляется подачей полного напряжения питания на обмотки статора, при наличии фазного ротора используются пусковые устройства в виде сопротивлений и контакторов в цепи ротора. Синхронные двигатели запускаются в асинхронном режиме и переводятся в синхронный после достижения скорости, составляющей 95 97% от скорости синхронной. Применяется пуск синхронных двигателей с помощью специального разгонного асинхронного двигателя.

Шахтные ГВУ относятся к машинам с тяжелым и длительным режимом пуска. Практически все вентиляторы соединяются с Глава 6. Привод вентиляторов двигателями с помощью зубчатых муфт, обеспечивающих постоянство соединения и компенсацию линейных дисбалансов. Поэтому отличительной особенностью работы двигателей в комплексе главной вентиляторной установки является их пуск, осуществляемый при наличии значительной нагрузки на валу в виде вентилятора.

Для облегчения пуска двигателей вентиляторов предусмотрены мероприятия конструкционного порядка в вентиляторах и мероприятия в схемах пускорегулирующей аппаратуры электродвигателей.

Сброс мощности в ГВУ в момент запуска в зависимости от типа вентилятора и его конструкции осуществляется с помощью:

поворота лопаток осевого направляющего аппарата вентиляторов центробежных в положение 70 90°, т.е. уменьшение сечения входного коллектора вентилятора вплоть до полного закрывания. В установках с вентиляторами ВЦД-47У предусмотрен специальный механизм сброса мощности при пуске;

временной установки лопаток спрямляющего аппарата на угол 3545° у осевых вентиляторов;

пуска вентиляторов с закрытыми отсекающими лядами в схеме вентиляционных каналов ГВУ.

В схемах пускорегулировочной аппаратуры двигателей вентиляторов предусматриваются элементы, контролирующие весь процесс пуска и входа двигателя в рабочий режим. Все операции по пуску автоматизированы.

Привод вентиляторов местного проветривания Абсолютное большинство вентиляторов местного проветривания комплектуется электроприводом в виде асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

В вентиляторах ВМ-3М, ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М и ВМ-8М –используются двигатели ВАОМ с числом оборотов 3000 мин, отличающиеся только мощностью. Более крупные вентиляторы ВМ-12 комплектуются асинхронными двигателями ВРМ-280 с 1500 мин –1.

112 Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы Центробежные вентиляторы ВЦ-7, ВЦ-9 и ВМЦ-6 комплектуются низковольтными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Следует отметить, что никаких проблем, связанных с пуском ВМП не возникает, они запускаются простой подачей напряжения на обмотки статора пусковыми приборами.

В пневматических вентиляторах в качестве энергии используется сжатый воздух, приводящий в движение рабочее колесо с помощью специальной турбинки, являющейся частью этого рабочего колеса. Давление сжатого воздуха ( избыточное) составляет 0,30,5 МПа, расход варьируется от 1,2 ( ВКМ-200А) до 19,(ВМП-6М) м3/мин.

Скорость вращения рабочего колеса регулируется изменением входного сечения сопла сжатого воздуха ( кроме ВКМ200А).

Привод со ступенчатым регулированием скорости Ступенчатое регулирование скорости вращения вентилятора может осуществляться несколькими вариантами:

вентиляторная установка (ВРЦД-4,5) комплектуется одним асинхронным двигателем ( рис.6.1, ДВ) и генератором пониженной (25 Гц) частоты, позволяющим уменьшить скорость вращения вдвое. При необходимости перехода вентилятора на пониженные параметры, основной двигатель отключается от сети и включается машинный преобразователь ДГНЧ-ГНЧ. После снижения скорости вала до пониженной (375 мин –1), основной двигатель получает питание от генератора ГНЧ для дальнейшей работы в режиме пониженной скорости;

вентиляторная установка комплектуется двумя двигателями, имеющими разную скорость вращения. Такая комплектация имеется у вентилятора ВЦПД-8 ( два асинхронных двигателя –со скоростями 3000 и 1500 мин ), ВЦП-16 ( два асинхронных –двигателя со скоростями 1500 и 1000 мин ) и ВРЦД-4,5 ( синхронно-асинхронный двухмашинный агрегат) и ВРЦД-4,5 ( синхронно-асинхронный двухмашинный агрегат). Машинный агрегат ВРЦД (рис. 6.2) состоит из жестко соединенных и расположенных Глава 6. Привод вентиляторов соосно на одной раме двух двигателей – синхронного СДВ и асинхронного АДВ. Большая скорость вращения (500 мин –1) вентилятора соответствует номинальной скорости синхронного, меньшая (375 мин –1) – асинхронного двигателей.

Рис.6.1. Схема приводной установки вентилятора ВРЦД-4,5 с одним двигателем и генератором пониженной частоты: В – вентилятор;

ДВ – двигатель; ВМ1, ВМ2, ВМ3 – масляные выключатели; ДГНЧ – двигатель генератора частоты; ГНЧ – генератор; ПУ – пусковое устройство; ТГ – тахогенератор; В3 – возбудители; Д – двигатель возбудителей Пуск и работа установки с меньшей скоростью осуществляется подачей напряжения на обмотки статора АДВ, раскручивается асинхронный двигатель до нужной скорости пусковым устройством ПУ (фазный ротор с сопротивлениями и контактором).

Перевод агрегата в режим большей скорости выполняется последовательным отключением двигателя АДВ от питания, подачей питания к двигателю СДВ, раскручивания его в асинхронном режиме до подсинхронной скорости, подключения его к возбудителю Вз и входа двигателя в синхронный режим.

114 Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы Рис.6.2. Схема приводной установки вентилятора ВРЦД-4,5 с двумя двигателями: В – вентилятор; АДВ – асинхронный двигатель; СДВ – синхронный двигатель; ВМ1, ВМ2 – масляные выключатели; ПУ – пусковое устройство; ТГ – тахогенератор; В3 – возбудитель; Д – двигатель возбудителя вентиляторная установка комплектуется одним асинхронным двигателем, конструкция которого позволяет ступенчато менять скорость вращения. Вентилятор ВЦП-16 по желанию заказчика может быть укомплектован двигателем АО-114-12/8/6/со скоростями вращения соответственно 500, 750, 1000 и мин –1.

Привод с плавным регулированием скорости Применение привода с плавным регулированием скорости вращения позволяет значительно расширить зону экономичной работы вентиляторов. Прирост эффективности обуславливается широким диапазоном высокого статического коэффициента полезного действия в области промышленного использования вентилятора. Это обстоятельство приобретает особый вес при использовании крупных центробежных вентиляторов, к которым относятся вентиляторы с диаметром рабочего колеса более 3 м, у Глава 6. Привод вентиляторов которых регулирование с помощью механизма поворота лопаток осевого направляющего аппарата не позволяет достигнуть нужной глубины регулирования.

Плавное регулирование скорости осуществляется применением вентильно-машинных каскадов, которыми комплектуются вентиляторы ВЦД-32М, ВЦД-4о, ВЦД-47А "Север" и ВЦД-47У-Р.

Вентильно-машинный каскад ГВУ ВЦД-32М ( рис.6.3) состоит из двух главных асинхронных двигателей ДВ с фазным ротором АКН2-16-57-12У4, инверторного агрегата, включающего синхронную машину СМ и машины постоянного тока ДП, и кремниевого выпрямителя НКВ1.

Рис.6.3. Схема вентильно-машинного каскада привода ВЦД-32М:

В – вентиляторы; ДВ1 – главные двигатели; Л – масляные выключатели;

СМ – синхронная машина; ПУ1 – пусковые роторные устройства; В – возбудитель синхронной машины; РВ – регулятор возбуждения; НКВ1 – неуправляемый кремниевый выпрямитель;Р1 – разъединители цепи инвертора; ДП – машины постоянного тока Скорость приводных двигателей регулируется по принципу подачи в цепь их фазных роторов противо-э.д.с. от машин постоянного тока инверторного агрегата, в свою очередь регулируемых величиной тока в обмотках возбуждения ОВ1 и ОВ2.

116 Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы Плавное регулирование скорости вращения осуществляется в диапазоне 0,500,97 от номинальной скорости (300595 мин –1).

При работе приводного двигателя ДВ1 на пониженной скорости (по сравнению с номинальной – 600 мин –1), энергия скольжения через кремниевый выпрямитель НКВ1 подается на машину постоянного тока ДП. Соединенная общим валом с синхронной машиной СМ машина постоянного тока в этом случае работает как двигатель, синхронная машина в генераторном режиме возвращает энергию скольжения в сеть.

Управление пуском двигателей и регулирование их скоростей полностью автоматизировано и осуществляется по заданной программе.

Следует отметить, что при выходе из строя агрегата вентильно-машинного каскада, вентилятор продолжает работу в режиме скорости асинхронного двигателя (номинальной).

Недостаток регулировки скорости вращения вентильномашинным каскадом – возможность регулирования только в сторону снижения скорости от номинальной.

Вопросы для самоконтроля 1. Какой привод применяется для главных и вспомогательных шахтных вентиляторов У ВМП 2. Как подсчитать необходимую мощность приводного двигателя вентилятора Приведите существующие рекомендации по применению типов двигателей в зависимости от их мощности.

3. Как подразделяются виды приводов по возможности регулирования скорости их вращения 4. Приведите мероприятия по облегчению запуска мощных асинхронных двигателей под нагрузкой.

5. Назовите варианты технического исполнения ступенчатого регулирования скорости вращения привода.

6. Назовите варианты технического исполнения плавного регулирования скорости вращения привода.

7. Каким приводом обеспечиваются ВМП Глава Вентиляторные установки Вентиляторные установки – назначение и комплектация Шахта – подземное горное предприятие, технология которого сопряжена с необходимостью проведения рабочих процессов, в результате которых в атмосферу горных выработок выделяется большое количество вредностей в виде газов и пыли. Ситуация усугубляется дополнительным выделением газов из полезного ископаемого и пород. Появляется необходимость борьбы с этими вредностями путем их разжижения до безопасных концентраций подаваемым в выработки воздухом. Проветривание – процесс, без которого нормальная работа шахты немыслима даже в течение самого короткого промежутка времени.

Подача воздуха в горные выработки шахты должна быть непрерывной и в полном необходимом объеме. Это требование предопределяет необходимость использования мощных, надежных машин. Более того, Правила безопасности предусматривают необходимость обеспечения возможности оперативной замены вышедшего из строя вентилятора резервным. Для газовых шахт это требование является обязательным, для остальных – рекомендательным.

Аварийные ситуации, возникающие в шахтах (пожары, взрывы газа и пыли, обрушения горных пород) часто требуют проведения действий по управлению воздушной струей в количественном отношении (ослабление струи, усиление) и по изменению направления ее движения.

Главные шахтные вентиляторы для обеспечения нормального проветривания шахты или ее проветривания в аварийной ситуации с достаточно высокими показателями по эффективности, надежности и экономичности должны быть укомплектованы дополнительными сооружениями, устройствами и механизмами.

118 И.Г. Ивановский. Шахтные вентиляторы Возникает необходимость объединения всего обеспечивающего проветривание оборудования в общее понятие – вентиляторная установка.

Вентиляторной установкой принято называть комплекс оборудования, сооружений и устройств, обеспечивающих устойчивое и надежное снабжение шахты достаточным количеством воздуха при нормальной работе и в любой аварийной ситуации Вентиляторная установка является главной частью системы проветривания шахты.

Главные вентиляторы, их привод, пускорегулирующая аппаратура, контрольно-измерительные установки, приборы и многое другое оборудование устанавливаются в одном специальном обогреваемом здании, находящемся у одной из главных выработок шахты. Место расположения здания зависит от того, как работает вентилятор – на всасывание или нагнетание. Здание вентиляторной установки должно быть герметичным, светлым и просторным. При нагнетательном способе вентиляции шахты здание вентиляторной установки часто объединяется с калориферной установкой, располагающейся на всасывающей стороне вентилятора. В этом случае несколько увеличивается необходимая депрессия вентилятора (200 300 Па), но при этом отпадает необходимость в построении специального здания для калорифера и в установке специального вентилятора.

Читайте также: