Вентиляторы предназначены для проветривания горных выработок в угольных и рудных шахтах. Взрывозащищенное исполнение электрооборудования, конструктивные решения лопаток рабочего колеса позволяют применять вентиляторы в условиях шахт, опасных по газу и пыли.
По своему назначению шахтные вентиляторы условно подразделяются на три группы:
- вентиляторы главного проветривания, 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.
В качестве главных и вспомогательных могут применяться одни и те же вентиляторы значительных размеров. ВМ составляют отдельную группу вентиляторов, отличающихся небольшими размерами, малой мощностью привода и, как правило, небольшой производительностью.
Описание конструкции и принципа работы осевых вентиляторов.
рис 1.
Осевой вентилятор (рис.1) состоит из рабочего колеса ( РК) 1, на втулке которого закреплены профильные лопатки 2; рабочее колесо вращается в цилиндрическом корпусе или, как его часто называют, кожухе 3. Перед рабочим колесом может располагаться направляющий аппарат (НА) с неподвижными лопатками 4. За Рабочим колесом располагается спрямляющий аппарат (СА) с неподвижными лопатками 5.
Вращающееся рабочее колесо с помощью лопаток передает энергию привода перемещаемому воздуху. Лопатки рабочих колес изготавливаются из метала или пластмасс (для вентиляторов малых размеров).
Лопатки рабочего колеса могут иметь несимметричный или симметричный профиль. Осевые вентиляторы с лопатками рабочих колес симметричного типа являются реверсивными, поскольку их производительность незначительно меняется при изменении направления вращения рабочего колеса на обратное. Вентиляторы с рабочими лопатками несимметричного типа этим качеством обладают в меньшей степени, их производительность при изменении направления вращения рабочего колеса значительно снижается, но эти вентиляторы, при прямой работе, превосходят по своим параметрам реверсивные.
Направляющий аппарат предназначен для подачи воздуха к рабочему колесу, установленному за ним в определенном, более эффективном направлении, и обеспечивает преобразование значительной части кинетической энергии потока (динамического давления) в потенциальную энергию (статическое давление).
Спрямляющий аппарат обеспечивает плавный переход воздуха от лопаток рабочего колеса к выходу в диффузор или сеть и частично преобразует динамическое давление в движущемся потоке воздуха в статическое давление.
В конструкцию шахтных вентиляторов вводятся два обтекателя, назначение которых заключается в снижении аэродинамических потерь, связанных с резким изменением скоростей движения воздуха. Передний обтекатель устанавливается во входном коллекторе, перед рабочим колесом или направляющим аппаратом, задний – после спрямляющего аппарата, перед диффузором или входом в вентиляционную сеть.
В осевых вентиляторах направление движения воздушного потока совпадает с осью вращения рабочего колеса. Воздух засасывается в коллектор 6, проходит между лопатками вращающегося рабочего колеса, затем поступает в спрямляющий аппарат, оттуда в диффузор 7 и выбрасывается в атмосферу ( при работе вентилятора на всасывание).
Осевые вентиляторы могут быть одноступенчатыми ( с одним рабочим колесом) и двухступенчатыми (с двумя рабочими колесами). В последнем случае в кожухе вентилятора находятся две ступени, работающие последовательно и имеющие каждая свое рабочее колесо. Между рабочими колесами находится промежуточный направляющий аппарат (НА). Конструктивно направляющий аппарат состоит из неподвижных профильных лопаток или профильных лопаток . Спрямляющий аппарат устанавливается за вторым рабочим колесом по ходу струи. Обе ступени могут находиться на одном валу или на отдельных валах. Наличие двух ступеней позволяет вентилятору развивать более высокое давление.
Осевые вентиляторы встречного вращения обладают более высокими КПД. У них отсутствуют спрямляющие и направляющие аппараты. Рабочие колеса вентилятора вращаются в противоположные направления, тем самым устраняя закручивание потока.
