Монтаж вентилятора местного проветривания
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВНУТРИШАХТНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
ВЕНТИЛЯТОРЫ МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ВМЭ
Предназначены для нагнетательного проветривания подземных тупиковых выработок по гибким или жестким вентиляционным трубопроводам в шахтах, опасных по газу и пыли, туннелях, системах промышленной вентиляции.
Осевые одноступенчатые вентиляторы ВМЭ-5 и ВМЭ-6 (рис, 2.78), состоят из коллектора 1, входного патрубка 2, противосрывного устройства 3, рабочего колеса 5, корпуса 6, выходного патрубка 7, электродвигателя 8.
Рис. 2.72. Вентиляторы типа ВМЭ с глушителями шума
В случае необходимости вентиляторы могут устанавливаться с глушителями шума (исполнение ВМЭ-5/1, ВМЭ-6/1), изготовленными в виде секций 10, которые присоединяются к вентилятору. При близком расположении к рабочему месту на входе вентилятора могут устанавливаться две секции глушителя шума.
Коллектор вентилятора улучшает условия входа воздуха и улучшает аэродинамические характеристики вентилятора. Способствует повышению полного давления также спрямляющий аппарат, лопатки которого приварены к корпусу.
На конусной втулке, консольно насаженной на вал двигателя рабочего колеса, установлены профилированные лопатки 4, выполненные из пластмассы. Поворот лопаток при остановленном вентиляторе позволяет осуществлять регулирование его параметров (подача и полное давление) в зависимости от условий проветривания и длины вентиляционного трубопровода.
Оригинальная конструкция осевого рабочего колеса с меридиональным ускорением потока, в сочетание с противосрывным устройством обеспечивают высокие аэродинамические показатели вентилятора: устойчивую напорную характеристику в широком диапазоне подачи воздуха, высокий КПД при хороших шумовых характеристиках.
Вентиляторы ВМЭ-5 обеспечивают эффективное проветривание выработок сечением 8-10 м2, а ВМЭ-6 — до 14 м2.
Конструкция вентиляторов обеспечивает последовательное соединение двух, а в отдельных случаях и трех вентиляторов.
• Так, выработки длиной до 600 м проветриваются одним вентилятором ВМЭ-6, длиной до 1000 м —двумя последовательно соединенными вентиляторами при эксплуатации с вентиляционными трубопроводами диаметром 600 или 800 мм.
Хорошее качество вентиляционного трубопровода существенно увеличивает длину проветривания. Так, два вентилятора ВМЭ-6 при хорошем трубопроводе проветривают выработки длиной до 1800 м при подаче в забой не менее 200 м воздуха в минуту. 1
Присоединение вентилятора к ставу осуществляется при помощи патрубка 7, на котором прорезиновые трубы закрепляются хому-» том. Направления потока воздуха и вращение колеса обозначаются стрелками на корпусе вентилятора.
Для удобства транспортирования и установки вентилятор закреплен на салазках 9 и имеет на корпусе проушины, позволяющие подвешивать его к кровле выработки.
Более мощным вентилятором, предназначенным для проветривания выработок сечением до 20 м , является вентилятор ВМЭ2-10. Этот осевой двухступенчатый вентилятор состоит из входного коллектора 7, входного патрубка 2 с ограждающей решеткой, воздушного сепаратора 3 первой ступени, рабочего колеса 4 первой ступени, корпуса б со спрямляющими лопатками 7, электродвигателя 8, воздушного сепаратора 9 второй ступени, рабочего колеса 10 второй ступени, выходного спрямляющего аппарата 11, сменного патрубка 12 для при-
соединения вентиляционного трубопровода диаметром 800 или 1000 мм и салазок 13.
Исполнение вентилятора ВМЭ2-10/1 состоит из этих же элементов. Крометого, между коллектором 1 и входным патрубком 2, а также между аппаратом 11 и патрубком 12 распложены секции глушителя шума. Длина установки в этом исполнении равна 4 м.
Регулировка режима работы вентилятора осуществляется поворотом рабочих лопаток 5 после остановки вентилятора и отключения напряжения при снятом патрубке 2.
Технические характеристики вентиляторов
Источник
Монтаж вентилятора местного проветривания
Одна из главных проблем горно-рудной отрасли – обеспечение безопасности людей, работающих в шахтах. Обрушение пород и взрыв угольно-метановой смеси – самые распространенные причины высокого травматизма и смертности в шахтных выработках. Причем, как отмечают эксперты, обрушение пород дает 50% травматизма во всем мире и является геофизическим фактором, который сложно прогнозировать.[1] В то же время взрыв метана — это проблема, которая во многом зависит от обеспечения технологической и организационной безопасности на производстве.
Рисунок 1. Взрыв метана.
В атмосфере шахты в результате разработки породы скапливается содержание взрыво- и пожароопасных газовых и пылевых смесей. Главным образом, это метан, а также рудничная и сланцевая пыль. При этом скорость выделения метана из угля в атмосферу шахты зависит от скорости добычи (или проходки). Взрывоопасная концентрация метана в воздухе составляет 3-5%. Шахтная атмосфера становится опасной, когда проточного воздуха недостаточно для разбавления угольно-метановой смеси до безопасной концентрации в 1-2 %. При обнаружении концентрации метана в рудничном воздухе свыше 2%, работы в шахте немедленно прекращаются, люди выводятся из забоев, электроэнергия отключается.[2]
Основной способ профилактики и предотвращения взрыва газовой смеси — интенсивное проветривание зон скопления метана и рудничной пыли притоком воздуха или искусственным уменьшением выделения газа в шахтную атмосферу. Поэтому современное горное предприятие немыслимо без принудительной вентиляции.
Рисунок 2. Вентилятор, соединенный с гибким шахтным воздуховодом.
Современные шахтные вентиляторы – это самостоятельная группа вентиляционного оборудования, у которой есть свои специфические технико-конструкторские особенности. Основное отличие шахтных вентиляторов от вентиляторов, применяющихся в других отраслях промышленности – большая производительность при довольно высоких параметрах по давлению. Производительность этих вентиляторов может доходить до 500-600 м³/с, величина разности давления, создаваемая шахтными вентиляторами, ограничивается значением 0,5-10,0 кПа.
По своему назначению шахтные вентиляторы условно подразделяются на три группы:
- главные вентиляторы, обслуживающие вентиляционную сеть всей шахты или большей ее части;
- вспомогательные вентиляторы, обслуживающие значительную часть вентиляционной сети шахты или работающие совместно с главным;
- вентиляторы местного проветривания (ВМ), обеспечивающие воздухом отдельный забой, выработку или рабочее место.[3]
Главные вентиляторы, как правило, обеспечивают все потребности шахты в свежем воздухе, но они гарантируют перемещение воздушного потока только по сквозным выработкам, входящим в вентиляционную сеть шахты. В то же время в любой шахте имеется большое количество тупиковых пространств, в которых скапливается газово-пылевая смесь. Воздух в эти проблемные области может подводиться с помощью специальных вентиляторов, называемых вентиляторами местного проветривания (ВМП). У этого оборудования имеются специфические требования, обусловленные особенностями функций и условий эксплуатации.[4]
Во-первых, вентиляторы местного проветривания должны быть компактными, поскольку они размещаются в выработках, площадь сечения которых может быть весьма ограниченной. Специальные камеры для их размещения делаются только для крупных вентиляторов, имеющих производительность 10 м³/с и более.
Во-вторых, вентиляторы местного проветривания должны иметь возможность соединения с трубопроводом, по которому они подают (или отсасывают) воздух.
В-третьих, в шахтах, в которых установлено оборудование, происходит выделение метана. Это предопределяет еще одну особенность вентиляторов местного проветривания: они должны иметь взрывобезопасное исполнение.
В четвертых, с увеличением длины выработки увеличивается и длина трубопровода, что ведет к увеличению утечек в нем. Все это приводит к необходимости увеличения производительности вентилятора. Это значит, что вентилятор местного проветривания должен быть также регулируемым.
Самые распространенные современные модели шахтных вентиляторов местного проветривания – вентиляторы серии ВМЭ (ВМЭ-5, ВМЭ-6, ВМЭ-8, ВМЭ-12).
Рис. 3. Шахтные вентиляторы ВМЭ-6, ВМЭ-8 .
Это осевые одноступенчатые вентиляторы местного проветривания с взрывобезопасным съёмным двигателем. В серии этих вентиляторов сечение входного коллектора на пути от входа до рабочего колеса плавно уменьшается за счет увеличения сечения обтекателя, что позволяет в два раза повысить осевую скорость потока на выходе и, следовательно, преобразовать основную часть энергии в скоростной напор. Это сокращает потери потока в кольцевом канале вентилятора и увеличивает его коэффициент полезного действия.
Рис. 4. Схема устройства шахтных вентиляторов серии ВМЭ.
1 – Корпус, 2 – Колесо рабочее, 3 – Салазки, 4 – Патрубок входной, 5 – Патрубок выходной, 6 – Коллектор, 7 – Глушитель шума.
Вентиляторы этой серии предназначены для проветривания тупиковых горных выработок в угольных и рудных шахтах при плотности воздуха до 1,3 кг/м³, температуре от -20 до +35 °С , запыленности до 50 мг/м³ и относительной влажности до 95% (при температуре 25°С).
Представим технические характеристики этих моделей:
Источник
Вентиляторы местного проветривания. Калориферные установки
Вентиляторы местного проветривания. Калориферные установки
Тема 6.10 Вентиляторы местного проветривания.
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
Источник
