Расчет главной вентиляторной установки шахты на базе вентилятора ВЦД-42,5, страница 13

Аэродинамические характеристики вентиляторов определяются и конструкцией уплотнения колеса на входе. Ранее считалось, что утечки через зазор оказывают только отрицательное влияние, и поэтому стремились к их минимизации. Последние исследования показали, что многое зависит от того, как направлен поток утечек по отношению к основному. Могут быть два принципиально раз­ личных вида уплотнений — лабиринтное (рис. 3.4,а) и щелевое
(рис. 3.4,6). В первом случае поток утечек направлен перпендику­лярно к основному, во втором их направления совпадают. КПД   вентилятора со второй схемой уплотнений на номинальном режи­ме на 5% выше. Полученный результат объясняется тем, что из-за значительной скорости воздуха, вытекающего из щелевого зазора, в сравнении со скоростью основного потока у покрывного диска возникает разрежение. Основной поток прижимается к по­крывному диску. Безотрывное обтекание снижает внутренние по­тери в колесе. Оптимальные результаты достигаются при утечках через зазор (0,02—0,04) Q_B0M, где Q_H0M — номинальная подача, а также при соотношениях (рис. 3.4,в, г): l_a/D₂^0,007 и 6а/£>₂^0,002, где D₂— наружный диаметр рабочего колеса.

Важный элемент современных шахтных вентиляторов главного проветривания — направляющий аппарат. Он выполняет две функ­ции: регулирует рабочий режим и для крупных вентиляторов обес­печивает перекрытие потока при пуске. При повороте лопаток осе­вого направляющего аппарата на 90° сечение потока перед рабо­чим колесом перекрывается практически полностью. В этом слу­чае разворот ротора при пуске происходит при близкой к нулю подаче, т. е. при минимальном моменте сопротивления.

Осевой направляющий аппарат состоит из системы лопаток, ме­ханизма их одновременного поворота на одинаковый угол, обтека­теля и растяжек для крепления последнего к корпусу. Лопатки осями опираются на подшипники корпуса и обтекателя. ОНА вен­тиляторов ВЦ-11М, ВШЦ-16; ВЦП-16 и ВЦ-25М имеют по 12 плоских лопаток; вентиляторов ВЦ-31,5М и ВЦД-31,5М — по 10 и ВЦД-47,5У — 15 лопаток. В вентиляторе ВЦД-42.5  осевого на­правляющего аппарата нет. Для облегчения пуска двигателей и отсоединения от сети при переключениях этот вентилятор имеет специальное устройство, расположенное на входе в коробки. Устройство состоит из рамы, пяти прямоугольных пластин и меха­низма их одновременного поворота.

Основной элемент центробежного вентилятора, как и любой лопастной машины, — рабочее колесо. В нем механическая энер­гия вала приводного двигателя преобразуется в гидравлическую энергию воздуха. Различают колеса одно- и двустороннего всасы­вания. Колесо одностороннего всасывания состоит: из коренного и покрывного дисков, между которыми крепятся лопатки; уплотне­ния со стороны всаса; ступицы, к которой крепится коренной диск; в ряде конструкций обтекателя, обеспечивающего плавный подвод потока к межлопаточным каналам. Колеса двустороннего всасы­вания имеют один общий коренной диск; а в вентиляторе ВЦД-42,5  рабочее колесо состоит из двух полуколес — левого и правого, коренные диски которых закреплены не только на ступи­це, но и соединены болтами друг с другом. Рабочие колеса всех эксплуатируемых вентиляторов имеют раз­ные конструктивные решения. Например, у вентиляторов ЦВ-1,45 и ЦВ-2 колеса двустороннего всасывания без покрывных дисков (колеса открытого типа) с листовыми лопатками, загнутыми впе­ред; рабочие колеса вентиляторов ВЦ-4 и ВЦ-5 закрытого типа одностороннего всасывания с 24 листовыми лопатками и углом выхода Рг=90^о; у вентиляторов ВЦО — 28 листовых лопаток s-образной формы с радиальным выходом; вентиляторы ВЦД-2,18 и ВЦД-3,3 имеют колеса двустороннего всасывания с 28 с каждой стороны диска загнутыми назад лопатками s-образной формы; у рабочих колес вентилятора ВЦЗ-32 8 крылообразных лопаток, загнутых назад, с поворотными закрылками.