Шахтная вентиляторная реверсивная установка Советский патент 1980 года по МПК F04D25/16 

I

Изобретение относится к вентиляторостроению и касается конструкции вентиляторных реверсивных установок, преимущественно установок главного проветривания угольных шахт и рудников, оборудованных реверсивными осевыми вентиляторами.

Известна шахтная вентиляторная реверсивная установка, включающая осевой реверсивный вентилятор, корпус вентилятора и размещенные в нем рабочие колеса, направляющий и спрямляющий аппараты, коллектор и диффузор, в которой реверсирование осуществляется изменением направления вращения рабочих колес на обратное с одновременным поворотом лопаток направляющего и спрямляющего аппаратов на угол около 180° 11).

Недостатком указанной вентиляторной установки является недостаточное количество воздуха при реверсивной работе при углах установки лопаток рабочих колес 35°.

Известна также шахтная вентиляторная реверсивная установка, включающая главный осевой двухступенчатый вентилятор с поворотными лопатками и изменяемым направлением вращения, кольцевой конический диффузор с внутренним цилиндрическим обтекателем и соосно установленный на одном валу с главным вентилятором на торце цилиндрического обтекателя, вспомогательный осевой нереверсивный вентилятор с поворотными лопатками рабочих колес с конфузором и сферическим обтекателем, при этом установка имеет индивидуальный привод вспомогательного вентилятора, дополнительные станции управления им, по10мещения для размещения двигателя и станции управления 2.

Недостатком этой вентиляторной установки является наличие индивидуального привода вспомогательного вентилятора, до,5 полнительных станций управления им, помещения для размещения двигателя н станции управления, что снижает надежность работы такой установки при увеличении ее стоимости и габаритов.

Целью изобретения является уменьшено ние габаритов установки и уменьшение энергозатрат на проветривание.

Это достигается тем, что шахтная вентиляторная реверсивная установка снабжена

трансмиссионным валом, муфтой вютючецня односторонгюго действия и муфтой постоянного зацепления, при этом муфта включения одностороннего действия установлена .со стороны свободного конца вала главного вентилятора, а посредством муфты постояЕ ного зацепления трансмиссионный вал соединен с валом вспомогательного вентилятора, при этом с целью повышения эффективности реверсирования угол установки лопаток рабочих колес вспомогательного веитилятора равен или больше угла установки лопаток рабочих колес главного вентилятора.

На чертеже изображена предлагаемая шахтИая вентиляторная реверсивная установка, продольный разрез.

Шахтная вентиляторная реверсивная установка состоит из главного осевого вентилятора 1 (диаметром DI) и вспомогательного осевого вентилятора 2 (диаметром Ог). Вентилятор 1 включает ротор 3 с поворотными лопатками 4 рабочих колес, корпус 5 с направляющим аппаратом б и спрямляющим аппаратом 7, трансмиссионный вал 8, приводной электродвигатель 9. Со стороны входа воздуха вентилятор I коллектором 10 соединен с подводящим каналом 11, со стороны oыx(Jдa воздуха имеется кольцевой конический диффузор 12 с внутренним цили1гдрическим обтекателем 13. Диф()}узор 12 переходит в выходной камал 14, в котором расположен глушитель шума 15.

Лопатки 4 рабочих колес поворотные, в зависимости от параметров вентилятора 1 угол их установки вк может быть от 15 до 45°. Лопатки 16 направляющего аппарата 6 также поворотные и установлены под углом 0|щ. Лопатки 17 спрямляющего аппарата 7 неподвижны и установлены под углом бед. На торце обтекателя 13 закреплен вентилятор 2, имеющий поворотные лопатки 18 рабочего колеса, установленные под углом 01(2 (15-45°) и неповоротные лопатки 19 спрямляющего аппарата 20. К корпусу 21 вентилятора 2 присоединяется конфузор 22, внутри которого закреплен сферический обтекатель 23. Подшипники 24 вентилятора 2 опираются на колонны 25, расположенные в потоке воздуха и закрепленные на дне выходного канала 14. Внутри обтекателя 13 проходит трансмиссионный вал 26, который посредством соединительной муфты постоянного зацепления 27 постоянио соединен с валом 28 вспомогательного вентилятора 2, а муфтой включения одностороннего действия 29, установленной со 1тороны свободного конца вала 30 главного вентилятора - с валом 30 главного вентилятора i. Муфта включения одностороннего действия 29 может быть различной конструкции, например обгонной.

Работает шахтная реверсивная установка следующим образом.

При нормальной работе вентилятора I воздух через подводящий канал 11 поступает в проточную часть, проходит диффузор 12 и через выходной канал 14 с глушителем шума 15 выбрасывается в атмосферу. Направление воздуха показано на чертеже сплошными стрелками. При прямой работе главного вентилятора I трансмиссионный вал 26 и вспомогательный вентилятор 2 неподвижны.

При переходе на реверсивную работу приводной электродвигатель 9 меняет направление вращения на обратное. Вентилятор I создает разрежение в канале 14, под действием которого атмосферный воздух поступает в проточную часть и через подводящий канал 11 нагнетается под давлением в щахту. Вспомогательный вентилятор 2 через муфту включения одностороннего действия 29 и трансмиссионный вал 26 вращается в ту же сторону, что и вентилятор создает дополнительное местное разрежение, под действием которого определенное количество воздуха из атмосферы засасывается в его проточную часть и выбрасывается под давлением в конический диффузор 12. Этот дополнительный воздух через

проточную часть главного вентилятора I и канал И также поступает в шахту. Направление потока при реверсировании показано пунктирными стрелками.

Регулирование расхода воздуха, подаваемого осевым вентилятором, и давления

осуществляется перестановкой лопаток рабочих колес. С увеличением угла растут производительность вентилятора и давление воздуха. Как показали аэродинамические испытания реверсивных вентиляторов, относительное количество воздуха, подаваемого при реверсе, с увеличением угла установки лопаток падает.

В связи с этим при больших углах ( установки лопаток 4 рабочих колес главного вентилятора 1 необходимо устанавливать большие углы 6ц установки лопаток 18 рабочих колес вспомогательного вентилятора 2. Оптимальным можно принять вариант с одинаковым углом установки лопаток рабочих колес главного и вспомогательного вентиляторов (вк Экг).

Шахтная реверсивная установка с одним приводом главного и вспомогательного вентилятора по сравнению с аналогичной установкой, в которой вспомогательный венти-лятор имеет индивидуальный электропривод,

имеет меньшую стоимость капитальных затрат на электрооборудование и строительные работы, большую надежность при эксплуатации, меньшие габариты и меньшие энергозатраты.

Установка лопаток рабочих колес вспомогательного вентилятора под одним и тем же углом с главным вентилятором или большим углом повышает эффективность ревер снрования воздушной струи за счет подачи

большего количества воздуха вспомогательным вентилятором.

Формула изобретения

I. Шахтная вентиляторная реверсивная установка, включающая главный осевой двухступенчатый вентилятор с поворотными лопатками и изменяемым направлением вращения, кольцевой конический диффузор с внутренним цилиндрическим обтекателем и соосно установленный на одном валу с главным вентилятором на торце цилиндрического обтекателя вспомогательный осевой нереверсивный вентилятор с поворотными лопатками рабочих колес с конфузором и сферическим обтекателем, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов установки и уменыиеиия энергозатрат на проветривание, она снабжена трансмиссионным валом, муфтой включения одностороннего действия и муфтой постоянного зацепления, при этом муфта включения односторонего действия установлена . со стороны свободного конца вала главного вентилятора, а посредством муфты постоянного за

цепления трансмиссионный вал соединен t валом вспомогательного вентилятора.

2. Установка по п. I, отличающаяся тем, что, с целью повышеиия эффективности реверсирования, угол установки лопаток рабочих колес вспомогательного вентилятора равен или больше угла установки лопаток рабочих колес главного вентилятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 216898, кл. F 04 D 29/56, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №615252, кл. F04 D 25/16, 1976 (прототип).