Вентиляторы местного проветривания. Калориферные установки
Тема 6.10 Вентиляторы местного проветривания.
Калориферные установки
План.
Назначение и устройство вентиляторов местного проветривания. Осевые вентиляторы местного проветривания. Центробежные вентиляторы местного проветривания. Назначение, типы и устройство калориферных установок.1. Вентиляторы местного проветривания предназначенные для подачи воздуха в тупиковые выработки, изготавливают как с электрическим, так и с пневматическим двигателем. В этих вентиляторах для повышения экономичности применена коническая втулка рабочего колеса, в связи с чем имеет место меридиональное ускорение потока (в направлении от малого к большему основанию конуса втулки).
2. Осевые вентиляторы местного проветривания. Вентилятор ВМ-4М одноступенчатый нерегулируемый с электроприводом применяется для проветривания забоев штреков, уклонов, сбоек сечением до 5м2 при расходе воздуха до 100 ... 150 м3/мин и длине труб до 300м. Диаметр труб 400мм, причем при работе на нагнетание применяются трубы гибкие, а на всасывание – жесткие металлические.
Вентиляторы ВМ-5М и ВМ-6М одноступенчатые регулируемые с электроприводом предназначены для проветривания забоев квершлагов, коренных и вентиляционных штреков, бремсбергов сечением соответственно не более 10 и 16 м2 и длине труб не более 400 и 600 м при диаметрах 500 и 600мм.
Вентиляторы ВМ-5М и ВМ-6М (рис. 7) имеют одинаковую конструкцию и состоят из корпуса 1 со спрямляющим аппаратом 2, рабочего колеса 3, входного направляющего аппарата 4 и встроенного взрывобезопасного асинхронного двигаВентилятор смонтирован на салазках 6.
Рисунок 7. Вентилятор ВМ-6М.
На литой конической втулке рабочего колеса установлено семь крученых лопастей. Лопасть представляет собой залитую капроновой смолой стальную арматуру с хвостовиком и гайкой.
Направляющий аппарат имеет девять профильных резиновых латок со стальной армировкой входных и выходных кромок.
«Воздушный сепаратор» – кольцевой канал 7 предназначен для устранения впадины на аэродинамической характеристике вентилятора.
У вентилятора на всасывающей и нагнетательной сторонах могут быть установлены глушители шума. Конструктивно глушитель шума представляет собой два цилиндра (один вставлен в другой). Внешний цилиндр выполнен из тонколистовой стали, внутренний – из перфорированных оцинкованных листов. Пространство между цилиндрами заполнено звукопоглощающим материалом.
Рабочий режим вентиляторной установки местного проветривания регулируется при работающем вентиляторе поворотом закрылков лопаток направляющего аппарата на угол от +45 до –50°. При положительном значении углов (отклонение лопаток против направления вращения рабочего колеса) производительность и давление возрастают, при отрицательном – уменьшаются.
Рисунок 8. Вентилятор ВМП-6М:
а – разрез вентилятора;
6 – коробка с соплами.
Вентиляторы ВМ-8М и ВМ-12М одноступенчатые регулируемые, с электродвигателем, наиболее мощные по сравнению с другими вентиляторами типа ВМ, предназначены для проветривания тупиковых выработок большого сечения и стволов диаметром до 6 м.
Вентиляторы ВМП-ЗМ, ВМП-4, ВМП-5М и ВМП-6М одноступенчатые с приводом от встроенной пневматической турбины служат для проветривания глухих выработок, в которых применение электрических вентиляторов запрещено ПБ. Вентилятор ВМП-6М (рис. 8) состоит из корпуса 1, вала 2, рабочего колеса 3 с пневматической турбиной 4 и коробки с соплами 5 для регулирования рабочего режима вентилятора. С помощью трехходового крана 6, связанного с рукояткой, производится подвод сжатого воздуха к одному, двум или трем соплам, благодаря чему достигается работа вентилятора соответственно на пониженном, нормальном и усиленном режиме.
При необходимости увеличения давления два вентилятора местного проветривания соединяются последовательно.
3. Центробежные вентиляторы местного проветривания применяются при проходке подготовительных выработок сечением 6 ... 14 м2 и длиной 1500 ... 2500 м применяется вентилятор ВЦ-7, имеющий производительность в области промышленного использования 90... 640 м3/мин при давлении 140 ... 900 даПа. Этот вентилятор может быть использован и для проветривания стволов диаметром до 5 м и глубиной до 800м.
Для вспомогательных установок применяются вентиляторы ВЦПД-8УМ и ВЦП-16 (П – проходческий), предназначенные для проветривания стволов при их проходке. Их производительность достигает соответственно 22 и 46 м3/с при давлении до 900 даПа.
Проходческие односторонние ВЦП-16 и двусторонние ВЦПД-8УМ вентиляторы предназначены для проветривания проходок стволов диаметром до 8 м и глубиной соответственно до 1400 и 850 м. Эти вентиляторы по конструкции своих основных элементов аналогичны вентиляторам главного проветривания. С вентилятором ВЦП-16 поставляется реверсивное устройство в виде двух ляд, жестко связанных между собой тягой и вмонтированных в коробку.
4. Калориферные установки предназначены для регулирования температуры воздуха, поступающего зимой в ствол шахты. Надобность в этих установках определяется необходимостью предохранить людей от простудных заболеваний при подъеме и спуске их по стволу и предотвратить обмерзание оборудования и крепления ствола. Регулирование в стволе температуры воздуха достигается его подогревом в калориферах, для чего используется водяной пар.
Нагрев воздуха производят до 60 ... 70 °С, чтобы смесь его с холодным воздухом, поступившим из атмосферы, имела температуру +2 °С.
Калориферная установка соединяется со стволом шахты каналом с уклоном 5 ... 10°.
Калориферные установки (рис. 46) бывают вентиляторные и безвентиляторные.
При вентиляторной калориферной установке воздух через жалюзи атмосферной будки 1 (рис. 46, а) поступает к калориферному вентилятору 2, который подает его через диффузор 3 на калориферы 4. Нагретый в калориферах воздух в камере 5 смешивается с основным потоком холодного воздуха, поступающего из воздухозаборной будки 6. Смесь воздуха по каналу 7 поступает в ствол. Вентилятор приводится во вращение двигателем 8. Перестановка ляд 9 и 10 осуществляется лебедкой 11. Пар в калориферы подается по паропроводу 12.
Рисунок 46. Калориферные установки:
а – вентиляторная; б – безвентиляторная.
При безвентиляторной калориферной установке (рис. 46, б) основная струя воздуха через жалюзи атмосферной будки 1 поступает в секцию 2 калориферного здания и через канал 3 – в ствол 4. Часть воздуха через атмосферную будку 5 попадает в секцию 6 и, пройдя через калориферную решетку 7, подогревается. Струя подогретого воздуха через окно 8 поступает в секцию 2, где смешивается с холодной струей. Регулирование лядой 9 обеспечивает возможность, благодаря окнам 10, частично или полностью пропустить воздушный поток через надшахтное здание 11 для его обогрева. Лядами 12 и 13 регулируют количество подогреваемого воздуха. В летнее время ляда 12 отсекает калориферную секцию здания.
Калориферы выпускаются чугунные пластинчатые и стальные сребренные. На шахтах наибольшее применение имеют пластинчатые калориферы, собранные из калориферных элементов. Элемент состоит из трубок, развальцованных концами в коллекторы и снабженных для увеличения поверхности нагрева пластинками, насаженными на расстоянии 5 мм друг от друга Коллекторы имеют патрубки для прохода пара. Пар протекает внутри трубок от коллектора к коллектору, а воздух омывает наружные поверхности трубок и пластинки.
Температура пара в зависимости от его избыточного давления
Избыточное давление пара, МПа | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,7 |
Температура пара, °С | 133,5 | 138,9 | 143,6 | 147,9 | 151,8 | 155,8 | 158,8 | 161,9 | 165,0 | 170,4 |
Литература:
, Горная механика. М.: Недра, 1982 с. 46-49; 72-75 , , Горная механика. М.: Недра, 1975 с.
