Расчет главной вентиляторной установки шахты на базе вентилятора ВЦД-42,5, страница 12

Для регулирования рабочих режимов вентиляторы снабжа­ются осевыми направляющими аппаратами 4 (см. рис. 2.1.1.). Эти аппараты оснащаются 10 или 12 плоскими лопатками, выполнен­ными в форме сектора и поворачивающимися у вентиляторов ти­пов ВЦ и ВЦД на угол от —20 до +110°. При углах от 0 до 90° воздух в направляющем аппарате закручивается в сторону вращения колеса, снижая производительность вентилятора и потребляе­мую им мощность. При угле установки лопаток 90° полотна послед­них полностью перекрывают всасывающее отверстие вентилятора; такая установка лопаток применяется при запуске вентилятора. Угол 0° соответствует установке лопаток в плоскости оси вала вен­тилятора, и подкрутка потока при этом исключается. При пово­роте лопаток направляющего аппарата на отрицательные углы воздух в нем закручивается против направления вращения ра­бочего колеса, что приводит к увеличению производительности вентилятора и потребляемой им мощности. При больших отри­цательных углах установки лопаток (—20° и более) режим работы вентилятора характеризуется отрывами потока от лопаток на входе в рабочее колесо и повышенными вибрациями ротора. Выходными устройствами центробежных вентиляторов слу­жат, как правило, спиральные корпуса, формирующие поток и направляющие его от выходного сечения колеса к выходному от­верстию вентилятора, а также частично преобразующие динами­ческое давление  потока  в статическое.

Рис. 2.1.2. Профили рабочих лопаток центробежных вентиляторов: /   — листовые;  —  S-образные;   З — крыловидные с С- и П-образными лон­жеронами; 4 и 5 — с фермным и сото­вым оребрениями; 6 — трехслойные; 7 и 8 — носик и хвостик лопаток;   9 — верхняя и нижняя  обечайки

За последние годы много сделано в изучении рабочего процес­са и совершенствовании методики расчета центробежных вентиля­торов. Появился у нас и за рубежом ряд трудов, обобщающих эти работы. Опубликованы справочники, достаточно полно отражаю­щие конструктивные особенности современных отечественных вен­тиляторов .

Все основные элементы центробежного вентилятора можно объ­единить в группы: подвод, ротор и отвод.

К подводам, которые применительно к вентиляторам чаще на­зывают входными элементами, относят входные патрубки и направ­ляющие аппараты, располагаемые перед рабочим колесом, а так­же входные коробки и колена.

Назначение входных патрубков — создать перед рабочим коле­ном равномерный и осесимметричный поток при минимальных по­терях давления, что достигается применением конфузоров (кони­ческого, коноидального и других видов).

Выпускаемые в настоящее время центробежные шахтные вен­тиляторы главного проветривания по расположению рабочего ко­леса на валу относительно подшипников и по условиям подвода воздуха к колесу имеют разную компоновку. В вентиляторах ВЦ-11М, ВШЦ-16, ВЦП-16, ВЦ-25М колесо на валу посажено консольно, подвод воздуха осевой, односторонний. У вентилятора -ВЦ-31,5М из-за большой массы рабочего колеса принято располо­жение подшипников с двух сторон, которое характерно для вен­тиляторов двустороннего всасывания. Двустороннее, вынесенное за пределы корпуса расположение подшипников требует для подвода воздуха к входному патрубку включения в конструкцию вентиля­торов входных коробок (рис. 2.1.3).


Рис. 2.1.3. Схемы лабиринтного (а) и щеле­вого (б) уплотнений зазора между вход­ным патрубком и рабочим колесом; кон­струкции щелевых уплотнений  (в) и  (г)

Влияния коробки на аэродинамические характеристики венти­ляторов можно свести к двум моментам: в коробках наблюдаются потери давления; закручивающийся ими в сторону вращения по­ток снижает создаваемое машиной давление. Важнейший геомет­рический размер, определяющий качество коробки, — F/FQ, где F— площадь прямоугольного входного сечения коробки; Fo— площадь минимального сечения входного патрубка. Исследования показали, что оптимальными являются коробки с F/F0=2-±-3. При­менение коробок со скосом (рис. 3.3,6) по данным [24] позволяет в ряде случаев увеличить к. п. д. вентилятора на 2—3% в сравне­нии с прямоугольными коробками (рис. 3.3,а). В современных шахтных вентиляторах главного проветривания применяются вход­ные коробки со скосом.