книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

йредставляющие собой трехгранную призму, две сторо­ ны которой образованы согнутым в угол листом, запол­ ненную пенопластом. Заполнение пенопластом обеспечи­ вает необходимую жесткость накрылка и предотвраща­ ет проникновение воды и пыли в его полость.

На рис. 67 показано рабочее колесо вентилятора ВЦ32М (ВЦ31,5М), на лопатки которого установлены накрылки. Испытания вентиляторов с накрылками были проведены как на аэродинамических стендах (на моде­ лях), так и на шахтной вентиляторной установке глав­ ного проветривания. При постоянном эквивалентном отверстии шахты установка накрылков, равных или, для других типоразмеров машин, геометрически подоб­ ных показанным на рис. 67, как показал опыт установки одной из шахт производственного объединения Добропольеуголь, позволяет получить прирост производитель­ ности вентилятора на 18—20%.

Следует обратить внимание на то, что одновременно, естественно, растет и мощность, потребляемая вентиля­ тором. В связи с этим необходимо предварительно, на­ мечая мероприятия по увеличению количества подавае­ мого в шахту воздуха с помощью накрылков, выяснить, достаточна ли мощность установленного на вентиляторе приводного двигателя. В противном случае надо одно­ временно менять и двигатель на более мощный.

И здесь, как при любом форсировании режима рабо­ ты вентилятора, перед установкой накрылков следует тщательно осмотреть оборудование установки, особенно узлы и детали ротора. Накрылки можно устанавливать только на рабочее колесо вентилятора, все узлы кото­ рого находятся полностью в работоспособном состоя­ нии. Особое внимание следует обратить на качество подливки фундаментных плит под подшипники, отсутст­ вие вибрации плит относительно фундамента (что хоро­ шо видно по масляной пленке у основания плит; отно­ сительная вибрация плит и бетона ощущается также рукой на стыке металла с бетоном), отсутствие трещин. Если в отношении состояния фундамента имеются ка­ кие-либо сомнения, его надо усилить, в случае необхо­ димости сбив слой подливки до арматуры и затем, про­ верив качество, правильность установки клиньев или прокладок под плитами, подлить плиты заново.

Накрылки можно устанавливать как на самом конце лопаток, так и ближе к носику.

Проведенные экспериментальные и теоретические исследования позволяют получить аэродинамические ха­ рактеристики центробежных вентиляторов с профильны­ ми лопатками после установки на них накрылков задан­ ной конфигурации расчетным путем, располагая в каче­ стве исходной предельной характеристикой вентилятора, т. е. характеристикой при 0 н а =О° Впрочем, таким же методом можно получить и характеристики вентилятора с накрылками при регулировании его НА с использова­ нием регулировочных характеристик исходной схемы.

§ 38. Расчет аэродинамических характеристик центробежных вентиляторов с накрылками на профилированных лопатках рабочих колес

Расчет аэродинамических характеристик центробеж­ ного вентилятора, на лопатки рабочего колеса которого установлены накрылки той или иной конфигурации, можно произвести только при условии предварительного определения геометрических характеристик такого ко­

уменьшение выходного сечения рабочего колеса за счет установки накрылков.

Ри’с. 68. Диаграмма определе­ ния геометрических характерис­ тик рабочего колеса с накрыл­ ками на лопатках:

R — радиус кривизны обечайки ло­ патки; а — угол в корневом сечении иакрылка; z u — радиус точки пере­

сечения образующих поверхности лопатки и иакрылка; / — длина ра­ бочей поверхности иакрылка; z a— радиус окружности радиусов кри­ визны лопаток

И наконец, угол р2„ по формуле (17)

Из (5.15)

1,498

sin у = —J—g-sln (22 + 21°30 + 90°) =0,079; у = 42,78°

Из (5.14)

0Д< = 11 + 22 + 21,5 + 42,78 — 90 = 7,28°.

Из (5.13)

ДtH= 1 7 28 л = 0,203 м.

Основным уравнением, на котором базируется опре­ деление аэродинамических характеристик вентилятора с установленными на лопатки рабочего колеса накрылками, является известное уравнение Эйлера. Это уравне­ ние при отсутствии подкрутки потока на входе в рабо­ чее колесо имеет вид

Давление, развиваемое вентилятором на оптимальном режиме, можно представить в виде

ДЧ^кор, ДЧгТр — потери соответственно в спиральном кор­ пусе и на трение. Эти потери с учетом результатов ис­ следований аэродинамических моделей вентиляторов с накрылками представляется возможным оценить по тц исходной схемы (без накрылков), который с некото­

рым приближением можно принять равным ]/ т]исХ.

Здесь т]исх — коэффициент полезного действия исход­ ной схемы на режимах, соответствующих коэффициенту производительности ф, для которой определяется Чг.

Потери на удар в межлопаточных каналах рабочего колеса из-за загромождения межлопаточного канала на­ крылками можно получить, используя и преобразуя тео­ рему Борда Карно с учетом распределения скоростей в

где, помимо ранее обозначенных символов, к — коэффи­ циент, учитывающий дополнительные потери в спиральном кожухе на режимах, существенно отличающихся от оптимального. Значения коэффициента £ = /(ф /ф опт) приведены на рис. 69.

Рис. 69. Значения коэффи­ циента дополнительных по­

терь в спиральном корпусе

-'Ы У

При определении аэродинамических характеристик вентилятора, на лопатки рабочего колеса которого уста­ новлены накрылки заданной конфигурации, для венти­ ляторных установок, находящихся в эксплуатации, за­ частую удобнее пользоваться размерными величинами и исходными характеристиками данного типоразмера:

вентилятора Ц70-15.

Геометрические параметры заданы и определены в примере 1 настоящего параграфа.

вестен ряд случаев, когда

тор работает при угле ус­ тановки лопаток направ­ ляющего аппарата 75° с к. п. д., равным 0,23. По­ требляемая мощность со­ ставляет 320 кВт.

Эксплуатация вентилятора на таком режиме совер­ шенно недопустима. Помимо чрезвычайно низкой эко­ номичности, работа машины в режиме закрытой за­ движки характеризуется пульсирующими нагрузками, повышенной вибрацией, что неизменно приводит к отка­ зам подшипниковых узлов ротора.