книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

лопатки полностью открыты, их плоскости расположе­ ны по оси вала вентилятора; 90° — лопатки установлены перпендикулярно к оси'вала и перекрывают сечение (см. рис. 4). В некоторых вентиляторах допускается установка лопаток на небольшие отрицательные углы установки (—10°, —2 0 и), при которых поток подкручи­ вается навстречу направлению вращения рабочего ко­ леса. При отрицательных углах установки лопаток на 2 —3% увеличивается давление и значительно растет потребляемая вентилятором мощность. В осевых венти­ ляторах лопатки аппаратов размещены между рабочими колесами первой и второй ступеней и за колесом вто­ рой ступени. Назначение этих лопаток — спрямление потока, выходящего из рабочих колес; придание ему осевого направления, так как только в том случае, ко­ гда воздушный поток, выходящий из колеса первой сту­ пени закрученным, выпрямляется в спрямляющем аппа­ рате, колесо второй ступени работает с необходимой интенсивностью и двухступенчатый вентилятор пример­ но удваивает давление сравнительно с одноступен­ чатым.

В вентиляторах серии ВОД лопатки обоих спрям­ ляющих аппаратов поворотные. При опрокидывании воздушной струи (реверсе) их положение с помощью привода поворота изменяется. И так как воздушный по­ ток вначале попадает на колесо второй ступени, проме­ жуточный аппарат устанавливается таким образом, что его лопатки раскручивают поток, идущий от колеса вто­ рой ступени к колесу первой. На рис. 3 показаны углы установки лопаток аппаратов при прямой и реверсив­ ной работе вентилятора.

При приемке вентилятора после монтажа прежде всего проверяется правильность установки лопаток ап­ паратов. Известны случаи, когда из-за неправильной заводской маркировки или небрежности монтажников лопатки направляющих аппаратов центробежных и осе­ вых вентиляторов устанавливались неверно, что -вызы­ вало резкий перегруз двигателя, невозможность запуска или вибрацию, во много раз превышающую норму и приводящую к аварийным ситуациям. На центробеж­ ных машинах следует проверить установку лопаток на 90° (все лопатки должны лежать в одной плоскости или на одной конической поверхности для тех машин, где корпус аппарата конической формы), затем на 0°

Разность углов установки лопаток не должна превы­ шать пяти градусов, что соответствует при установке на 90° зазору между концами двух соседних лопаток, замеряемому перпендикулярно полотну одной из лопа­

Далее лопатки поворачивают на угол 45° и проверяют соответствие направлений подкрутки потока и враще­ ния рабочего колеса.

В осевых вентиляторах соответствие углов установ­ ки лопаток заданным на схеме определяется с помощью шаблонов, базирующихся на торец втулки рабочего колеса.

Оси лопаток устанавливаются в корпусе направляю­ щего аппарата и внутренней втулке или обтекателе, представляющих собой сварные металлоконструкции, не обрабатываемые на станках, допуски на размеры которых составляют не менее 4 мм. Поэтому положение одной из опор лопатки должно обязательно регулиро­ ваться, с тем чтобы обеспечить свободу поворота и од­ новременно небольшую величину осевого люфта.

Проверять установку лопаток следует при монтаже до закрепления рычагов или тросов на общем кольце привода поворота. Лопатки должны легко поворачи­ ваться от руки на полный угол; рекомендуемые преде­ лы осевого разбега 0,5—2 мм. Одновременно проверя­ ется наличие смазки в опорах лопаток, установка прессмасленок, удобство доступа к точкам смазки.

В приводе поворота важна правильная установка

так, чтобы реборды не заклинивались и обеспечивалась равнозначность поворота рычагов всех лопаток. В тех аппаратах, где рычаги на осях лопаток фиксируются только затяжкой болтов. (ВРЦД4,5 и др.), необходимо проверять надежность крепленая, отсутствие проворота осей в рычагах. При необходимости, после окончания выставки углов установки лопаток, допускается привар­ ка рычагов к осям.

Предельные положения лопаток определяются кон­ цевыми выключателями, которые устанавливаются на корпусе аппарата или приводном механизме. Необходи­ мо, чтобы отключение концевых выключателей происхо­ дило точно на заданных углах, кроме того, шкала со

стрелкой-указателем также должна соответствовать фактическому положению лопаток. При этом место расположения шкалы должно быть удобным для на­ блюдения, цифры на шкале четкими и яркими, а стрел­ ка выкрашена в цвет, хорошо выделяющийся на фоне шкалы и корпуса.

При монтаже надо продумать, как будет осущест­ вляться доступ ко всем узлам и деталям аппарата, ко­ торые при эксплуатации должны осматриваться, сма­ зываться и ремонтироваться, и потребовать от монтаж­ ников и строителей обеспечения удобного доступа к ним, заложения и приварки скоб, лестниц и трапов.

Окончательная приемка аппаратов производится путем перестановки лопаток из одного крайнего поло­ жения в другое вручную с помощью штурвала или ру­ коятки. При правильном монтаже и регулировке время переключения не превышает 3 мин.

§ 7. Балансировка

Поскольку все узлы и детали рабочих колес выпол­ няются с отступлением от размеров, оговоренным пре­ делами допусков, диаметрально расположенные поло­ вины рабочего колеса имеют разную массу, за счет чего при вращении возникают неуравновешенные центро­ бежные силы, пропорциональные квадрату угловой ско­ рости вращения. На вентиляторах с высокими скоро­ стями вращения, к которым в первую очередь относятся центробежные машины, килограмм неуравновешенного груза создает центробежную силу около 10 кН.

Работа несбалансированной машины приводит к разрушению подшипниковых опор и фундамента, поэ­ тому перед первым пуском вентилятора следует прове­ рить балансировку и при необходимости подобрать и навесить балансировочные грузы. Предварительная проверка отсутствия дисбаланса производится путем пяти-шести кратного прокручивания вручную ротора, отсоединенного от двигателя. После каждой остановки ротора отмечается нижняя точка. Статически отбалан­ сированные рабочие колеса останавливаются в разном положении. Если же нижняя точка при прокручивании повторяется, надо провести вначале статическую балан­ сировку, заключающуюся в подборе такого груза, ко­ торый, будучи закрепленным в месте, диаметрально

ную силу, не превышающую 3% от реакции на одну опору (половины массы ротора), что соответствует нор­ мам, принятым в турбо- и вентиляторостроении.

тор запускается кратковременными толчками. Во вре­

производится динамическая балансировка.

Наличие остаточной неуравновешенности после про­ ведения статической балансировки объясняется тем, что дисбаланс может быть в двух плоскостях —диамет­ ральной и осевой, так как рабочие колеса центробеж­ ных малшн достаточно широкие, а осевые вентиляторы имеют два рабочих колеса, разнесенных в осевом на­ правлении. Статической балансировкой можно добиться уравновешенности только в диаметральной плоскости.

Силы от дисбаланса можно привести к паре резуль­ тирующих неуравновешенных сил. Чтобы найти величи­ ну и место приложения этих сил, используют аппарату­ ру АБШМ, разработанную ИГМ им. М. М. Федорова.

При этом массу уравновешивающих грузов и место их приварки на рабочих колесах определяют посредст­ вом решения системы уравнений, неизвестные коэффи­

рых должно быть не менее трех. Вибродатчики крепят­ ся на специальных кронштейнах к корпусам подшипни­ ков под грузовой болт, либо под болты, соединяющие верхнюю и нижнюю половины корпуса подшипника. Следует обратить особое внимание на жесткость крон­ штейнов, вибрация которых по амплитуде и частоте должна быть равна вибрации корпуса подшипника. При недостаточной жесткости кронштейна картина ис­ кажается.

Та б л и ц а 5

Во время измерения вибрации шкала освещается им­ пульсной лампочкой стробоскопа, имеющей частоту, равную рабочей частоте вращения ротора, и соединен­

вательность и обработка результатов балансировки центробежного вентилятора. Балансировка проводится при нескольких пусках; данные, полученные при балан­

амплитуды вибраций на этих опорах (Л0 и В0), значе­ ния амплитуд в микронах записаны в знаменателе в первой строчке табл. 5. Далее в любой точке коренного диска крепится пробный груз в плоскости С, произво­ дится второй пуск, во время которого замеряются ам­

ковые опоры; 5 — вал ро­ тора; 6 — муфта; 7 — дви­ гатель; 8 — вибродатчи­ ки; 9 — градуировка для ггробоскопа; 10 ■—стробо­

скоп

опоре А и Bi на опоре В. Аналогично производятся за­ меры после закрепления пробного груза на покрывном диске (плоскость Д ), данные замеров записаны в треть­ ей строчке.

Исходя из данных замеров, определяем коэффици­ ент влияния вибрации на первой опоре от единичного пробного груза в первой плоскости балансирования:

гхх = АХ- Д = 8 5 е й8 - 220е,204 = 300е'30.

Коэффициенты влияния определяются графически (рис. 13). На круговой диаграмме (рис. 13,а) отклады­ ваются величины амплитуд 85 и 220 под углами, соот­ ветствующими фазам, а именно 48 и 204° (см. табл. 5) ; результирующая величина вычисляется как разность векторов. Аналогично находятся величины (рис. 13,6,

Для вычисления векторов неуравновешенности Gx в первой плоскости балансирования и G2 во второй плос­ кости балансирования вводятся коэффициенты Н и связанные с Gx и G2 следующими зависимостями:

Эти коэффициенты находятся из системы уравнений

H=r-A0 — CLN I

М= Г

Рис. 13. Определение коэффициентов влияния на опорах графиче­ ским методом:

а — г и — коэффициента влияния вибрации на первой опоре от единичного пробного груза в первой плоскости балансирования и неуравновешенности ро­

или наоборот. К реверсивным устройствам предъявля­ ются серьезные и достаточно противоречивые требова­ ния: легкости перемещения и жесткости, в большей степени определяемой массой; быстродейственности и надежности; герметичности и максимальной простоты конструкции. Если к этому добавить, что площади по­ лотна ляд доходят до 36 м2, а периметры их прилега­ ния к лядам до 25 м, станет ясна нелегкость задачи обеспечения требующихся качеств этих устройств. При этом следует отметить, что если подсосы через одно переключающее устройство составляют 1—3 м3/с (что, как показывают обследования, имеет место на боль­ шинстве вентиляторных установок), то потери электро­

А если учесть, что на каждой вентиляторной установке под разряжением находятся одновременно две-три ля­ ды, а также то, что вентиляторных установок с шар­ нирными лядами у нас в стране работает свыше 1000, то ежегодно из-за подсосов теряется свыше 250 млн. кВт-ч. Сказанное обусловливает необходимость тща­ тельного монтажа ляд, непрерывного контроля состоя­ ния их уплотнений.

Каждое реверсивное устройство состоит из ляды и привода, в большинстве случаев канатного. На рис. 14 показана такая ляда, рама 1 которой по периметру должна быть связана с бетоном вентиляционного кана­ ла. На раме с помощью шарнира подвески 5 закрепле­ на ляда 2, при этом уплотнительная резина 3 рамы и петлеобразное уплотнение 4 ляды осуществляют герме­ тизацию последней. Для направления каната 7 от ляды к лебедке 8 имеются ролики 6, закрепленные на пере­ крытии канала. При вращении барабана лебедки ляда поднимается в верхнее положение или опускается, пе­ рекрывая сечение канала. Герметизация места прохода каната достигается за счет уплотнительных разъемных втулок 9, имеющих деревянные направляющие. В неко­ торых конструкциях реверсивных устройств с целью облегчения изготовления узел уплотнения ляды состоит из одной только уплотнительной резины 5. Такие уплот­ нения требуют более тщательной регулировки с те^