книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

такое количество протянуть по разветвленным горным выработкам, значительно превышают предполагаемые величины. Случается и обратное, особенно в первые го­ ды эксплуатации шахты и вентиляторной установки. Известны и такие случаи, когда устанавливается вен­ тилятор значительно большего типоразмера, чем требу­ ется.

Во всех перечисленных ситуациях предприятие, на котором работает вентиляторная установка, оказывается в затруднительном положении то ли из-за невозмож­ ности наращивать нагрузку на лавы или участки в свя­ зи с нехваткой воздуха, то ли из-за низкой экономич­ ности работы вентилятора — несоразмерно большого рас­ хода электроэнергии.

В настоящей главе разобраны некоторые из возмож­ ных ситуаций и даны рекомендации по повышению ра­ бочих параметров и экономичности работы вентилятор­ ных установок.

§ 35. Уменьшение расхода электроэнергии на проветривание при эксплуатации осевых вентиляторов

Выпускаемые отечественной промышленностью осе­ вые вентиляторы имеют достаточно высокий коэффици­

установки с параметрами,, равными или близкими оп­ тимальным, явление нечастое. Эксплуатационные ре­ жимы, как правило, попадают практически во все точки зоны экономической работы, очень часто оказываясь в первые периоды эксллуатации в нижней части ее. Име­ ют место случаи, когда фактический эксплуатационный коэффициент полезного действия вентилятора составля­ ет не более 50%* а иногда и меньше.

ВНИИГМ им. М. М. Федорова и наладочными орга­ низациями разработаны мероприятия, позволяющие по­ высить экономичность работы вентиляторов. Доказано, что наиболее эффективно и при этом связано с наимень­ шими затратами снижение расходуемой на проветрива­ ние электроэнергии путем снятия части лопаток с рабо­ чего колеса первой или второй ступени. На рис. 61, 62 представлены аэродинамические характеристики вен­ тиляторов типов ВУПД и ВОКД при различном сочета-

т

t — температура идущего через вентилятор воздуха, °С; Р — барометрическое давление, определяемое с по­ мощью барометра-анероида либо на ближайшей метео­ станции, Па; п — рабочая частота вращения ротора вен­ тилятора, об/мин.

Рабочая точка вентилятора, таким образом, характе­ ризуется параметрами XFCT и ср. Эту точку наносят на все приведенные на рис. 61 и 62 характеристики. Затем выписывают величины к п. д., пользуясь кривыми изо- к. п. д. для всех приведенных сочетаний чисел лопаток и выбирают то сочетание, при котором коэффициент по­ лезного действия наибольший.

П ри м ер . Вентиляторная установка с вентилятором типа «В». £>2=2,4 м; п=750 об/мин.

Режим работы во время замера: Q=84 м3/с; Дс(г = 78 даПа. Атмосферные условия во время замера: /=13°С; Р= 995 кПа. Определяем окружную скорость вращения рабочего колеса и

его площадь

Как видно из приведенных данных, наиболее выгодным являет­ ся сочетание чисел лопаток рабочих колес первой и второй ступеней: 2 I= 4; ^2=4. Лопатки рабочих колес при этом должны быть уста­ новлены (см. рис. 61,е) на угол 25° Хотя величина коэффициента

полезного действия остается все еще невысокой, но мощность, рас- 0,48

ходуемая на проветривание, снижается в отношении о“з7 = 1*3 раза,

т. е. на 30%, что весьма существенно.

Одновременно с повышением экономичности работы установки снижается шум, облегчается запуск вентилятора из-за уменьшения махового момента рабочего колеса.

Для вентиляторов ВОД21 и ВОДЗО (ВОД21М и ВОДЗОМ1 после модернизации) целесообразность сня­ тия половины лопаток рабочего колеса второй ступени

определяется расположением рабочей точки на представ­ ленных на рис. 63, 64 характеристиках этих машин, где пунктиром нанесены кривые Q—Н и изо-к. п. д. при снятых лопатках. Если рабочая точка (режим работы вентилятора во время замера) лежит в той области зо­ ны, где значения к. п. д. при снятых лопатках выше, следует рекомендовать снизить расход электроэнергии на проветривание, сняв лопатки.

Рис. 63. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОД21 (ВОД21М). Пунктиром показаны характеристики при снятых лопат­ ках рабочего колеса второй ступени

тельном состоянии. Необходимо тщательно, осматривать коренной и покрывные диски (особо обращая внимание на сварные стыковые швы дисков), лопатки рабочих ко­ лес. Перед осмотром все элементы рабочего колеса должны быть очищены от грязи и пыли металлическими щетками до блеска либо до краски. Осматриваются так­ же вал, подшипниковые узлы, в которых путем сравне­ ния начального при монтаже и имеющего место при ос­ мотре зазоров между роликами и наружной обоймой устанавливается величина износа поверхностей качения. Осматриваются зубья зубчатых муфт. Кроме того, необ­ ходимо осматривать фундамент у подшипниковых опор ротора. Если фундамент пропитан маслом, имеются трещины, необходимо вырубать бетон до здорового и заливать заново подливочным раствором на цементе марки 300 или 500.

Только после проведения перечисленных выше работ можно приступать к наварке пластин на лопатки.

Пластины должны быть изготовлены из стали марок 20 или 10ХСНД; сварку может производить только ди­

окалины и на всем протяжении осматриваются. Крате­ ры и прожоги не допускаются, они должны вырубаться до здорового металла и завариваться.

Размеры пластин, при установке которых диаметр рабочего колеса увеличивается на 10% (Z=//D2=0,05), приведены ниже.

На вентиляторах двустороннего всасывания пласти­ ны навариваются на оба ряда лопаток.

Характеристики вентиляторов с наваренными пла­ стинами, полученные при аэродинамических испытаниях в Донецком политехническом институте, представлены на рис. 66, где приведен также эскиз установки пластин.

При постоянной вентиляционной сети шахты после установки пластин производительность увеличивается на 10%, давление на 20%, потребляемая мощность на 33%• Так, например, на одной из шахт производственного объединения Донецкуголь вентилятор ВЦД2,2 работал на предельном режиме (Q = 97 м3/с, /7=430 даПа, г\ =

чего колеса; 2 — пластина