Осевой вентилятор с боковым подводом воздуха и низким уровнем шума: на основе комбинированного шумоподавляющего вентилятора с передним и задним расположением глушителей добавлено устройство бокового подвода воздуха. Это позволило изменить направление воздушного потока на входе без снижения объема всасываемого воздуха, обеспечив рассеивание шума. В сочетании с глушителями на входе и выходе это значительно снизило уровень шума. По результатам испытаний, проведенных в Национальном центре проверки и контроля горнодобывающего оборудования, уровень шума снизился на 20-30 децибел по сравнению с комбинированным шумоподавляющим вентилятором с передним и задним расположением глушителей (см. рис. 3).

Описание серии FBD

1. Общее описание

Вентиляторы местного проветривания серии FBD взрывозащищенного исполнения с принудительной подачей воздуха и противовращающимися осевыми рабочими колесами (далее - вентиляторы) соответствуют стандартам MT222—2007 «Технические условия на противовращающиеся вентиляторы местного проветривания» и Q/YAF001-2011 «Взрывозащищенные противовращающиеся осевые вентиляторы местного проветривания серии FBD». Предназначены для местного проветривания в угольных шахтах в среде, содержащей метан, угольную пыль или другие взрывоопасные вещества, в сочетании с нагнетательными воздуховодами. Также могут использоваться в качестве вентиляционного оборудования при строительстве туннелей. Подробное описание приведено ниже:

1) Вентилятор спроектирован с использованием метода вычислительной гидродинамики (CFD) с целью многокритериальной оптимизации. Для лопастей используется аэродинамический профиль FMIA, применяемый в авиационных двигателях, что обеспечивает большую площадь высокоэффективной рабочей зоны. Вентилятор отличается компактной конструкцией, высокой производительностью, большим напором, большой дальностью подачи воздуха, высокой эффективностью, энергосбережением и низким уровнем шума.

2) Вентилятор приводится в движение двумя взрывозащищенными электродвигателями серии YBF2, специально предназначенными для вентиляторов. Для увеличения срока службы вентилятора в подшипниках электродвигателей используются подшипники SKF (Швеция). (Добавить фото подшипников)

3) В зависимости от потребностей заказчика предлагается три типа глушителей:

　　a) Глушитель на выходе воздуха; (Добавить фото)

　　b) Комбинированный глушитель на входе и выходе воздуха; (Добавить фото)

　　c) Комбинированный глушитель с боковым подводом воздуха, входом и выходом воздуха. (Добавить фото)

Третий тип (c) комбинированного глушителя оснащен устройством бокового подвода воздуха, которое позволяет изменить направление воздушного потока на входе без снижения объема всасываемого воздуха, обеспечивая рассеивание шума. В сочетании с глушителями на входе и выходе это значительно снижает уровень шума. По результатам испытаний, проведенных в Национальном центре проверки и контроля горнодобывающего оборудования, уровень шума снизился на 20-30 децибел по сравнению с обычными вентиляторами.

4) Тип взрывозащиты вентилятора и электродвигателя: взрывонепроницаемый, маркировка взрывозащиты: ExdbI.

5) Рабочее напряжение: 380 В/660 В, 660 В/1140 В, не превышающее номинальное значение ±5%; частота напряжения: 50 Гц.

Для подземных вентиляторов производительность воздуховода должна быть больше максимальной производительности вентилятора.

Фундамент для установки вентилятора должен быть прочным, без протечек воды. Расстояние от края входного отверстия вентилятора до земли или потолка должно быть не менее 0,3 м.

Используемый воздуховод должен выдерживать максимальное давление вентилятора, а его диаметр не должен быть меньше диаметра рабочего колеса.

6) Срок службы

Срок службы не менее 5 лет, наработка на отказ до первого капитального ремонта не менее 13000 часов.

2. Конструктивные особенности, принцип работы и технические характеристики

1) Вентилятор состоит из коллектора, электродвигателя, первого рабочего колеса, второго рабочего колеса, электродвигателя, глушителя и других частей (рис. 1 - с обычным глушителем; рис. 2 - с глушителями на входе и выходе; рис. 3 - с комбинированным глушителем с боковым подводом воздуха). Корпус вентилятора сварен из стальных листов, внутренний цилиндр сварен из перфорированного стального листа, внутри проложен звукопоглощающий материал. Электродвигатель крепится к воздуховоду с помощью фланцевого соединения с болтами. Корпус электродвигателя и перфорированный стальной лист образуют внутренний воздуховод, два рабочих колеса вращаются с одинаковой скоростью в противоположных направлениях.

2) Принцип работы

Вентилятор приводится в движение двумя взрывозащищенными электродвигателями одинаковой мощности и типа. Рабочие колеса вращаются в противоположных направлениях. Воздух поступает в первое рабочее колесо, получает энергию и выводится через второе рабочее колесо. Второе рабочее колесо выполняет функцию неподвижных направляющих аппаратов в обычных осевых вентиляторах, выпрямляя круговое движение и одновременно передавая энергию воздушному потоку, что позволяет достичь высокой эффективности и высокого давления, недостижимых для обычных осевых вентиляторов.

3) Технические характеристики вентилятора см. на рис. 1-3

Рис. 1 Схема конструкции вентилятора (с обычным глушителем)

1. Коллектор, 2. Двигатель, 3. Первый блок, 4. Первое рабочее колесо, 5. Второе рабочее колесо, 6. Второй блок, 7. Глушитель на выходе

Рисунок 2. Схематическое изображение конструкции вентилятора (с комплектом входных и выходных глушителей)

1. Коллектор, 2. Входной глушитель, 3. Двигатель, 4. Первый корпус, 5. Первое рабочее колесо, 6. Второе рабочее колесо, 7. Второй корпус, 8. Выходной глушитель

Рисунок 3. Схематическое изображение конструкции вентилятора (с комплектом бокового всасывающего комбинированного глушителя)

1. Устройство бокового всасывания, 2. Коллектор, 3. Входной глушитель, 4. Двигатель, 5. Первый корпус, 6. Первое рабочее колесо, 7. Второе рабочее колесо, 8. Второй корпус, 9. Выходной глушитель

3. Монтаж и наладка

(1) Перед сборкой необходимо проверить радиальный зазор между верхней частью лопастей и внутренним цилиндром корпуса. Радиальный зазор должен находиться в пределах от 1,5‰ до 3,5‰ от диаметра рабочего колеса и не должен быть меньше 1 мм; после сборки всех корпусов не допускается наличие осевого зазора.

(2) Направление вращения рабочего колеса должно соответствовать направлению, указанному на маркировке корпуса.

(3) Вентилятор должен находиться под наблюдением специально назначенного лица, ответственного за его эксплуатацию.

(4) Монтаж и эксплуатация вентилятора должны соответствовать требованиям «Правил безопасности угольных шахт», а перед пуском необходимо надежно заземлить внутренние и внешние заземляющие провода в соответствии с правилами.

(5) Снятая изоляция с концов жил проводов двигателя не должна превышать 1,5 мм, а монтаж двигателя должен производиться в соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя. При изменении схемы подключения шесть клеммных зажимов клеммной коробки двигателя могут использоваться для двух различных напряжений (см. рис. 2). Фазность двигателя U, V, W должна соответствовать фазности входного источника питания A, B, C, а направление вращения двигателя, видимое со стороны выступающего конца вала, должно быть по часовой стрелке, в противном случае двигатель будет вращаться в обратном направлении.

Рисунок 2. Схема подключения двигателя (Примечание: Номинальное напряжение двигателя составляет 380 В/660 В, 660 В/1140 В)

4. Эксплуатация и управление

(1) Подготовка и проверка перед использованием

a) Необходимо измерить сопротивление изоляции обмотки статора двигателя относительно корпуса в холодном состоянии, которое должно быть выше 50 МОм; если требования не выполняются, необходимо провести сушку.

b) Наличие знаков безопасности и номера сертификата взрывозащиты.

c) Отсутствие трещин и дефектов, влияющих на взрывозащищенность, на всех взрывозащищенных поверхностях деталей (новые двигатели, которые не разбирались, можно не проверять).

d) Входящие кабельные жилы должны быть надежно зафиксированы с помощью клеммных колодок или скоб, чтобы предотвратить их смещение.

e) Проверить комплектность и надежность всех крепежных элементов вентилятора, надежность соединений, плавность пробного запуска, наличие посторонних шумов или ненормальных звуков, ударов, правильность направления вращения рабочего колеса и надежность заземления.

(2) Инструкции по эксплуатации

a) Для обеспечения длительной и безопасной работы вентилятора необходимо соблюдать правила его эксплуатации и проводить регулярное техническое обслуживание.

b) При запуске сначала включить вентилятор первой ступени, а через 5 секунд включить вентилятор второй ступени.

c) Во время работы регулярно проверять наличие посторонних шумов и ослабление соединений.

d) Техническое обслуживание двигателя должно проводиться в соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя.

e) Подшипники двигателя должны проверяться не реже одного раза в 6 месяцев работы. При обнаружении ухудшения качества смазки или утечки смазки необходимо немедленно заменить смазку. Перед заменой смазки подшипники необходимо промыть бензином. В качестве смазки использовать литиевую смазку ZL-3 (Sy142-75) в количестве, равном 1/2 от чистого объема подшипникового узла. (Для подшипников с уплотнением серии 180000 смазку заменять в течение срока службы не требуется)

f) Зазор в подшипниках во время работы должен находиться в допустимых пределах, температура подшипников во время работы не должна превышать допустимого значения, а звук должен быть нормальным. При износе или повреждении подшипников необходимо заменить их на новые.

g) Если электродвигатель намок, его необходимо высушить.

h) После некоторого времени использования отверстия глушителя могут засориться угольной пылью, поэтому их необходимо промывать сжатым воздухом, иначе шум вентилятора увеличится.

i) Вентилятор необходимо проверять один раз в месяц, проверяя все его компоненты.

j) Когда вентилятор не используется, его следует хранить в сухом, хорошо проветриваемом месте, чтобы предотвратить коррозию от влаги и другие повреждения.

5. Анализ и устранение неисправностей

Таблица 1. Основные неисправности и методы их устранения

6. Меры предосторожности при использовании вентилятора

При использовании вентилятора в угольных шахтах необходимо строго соблюдать соответствующие положения «Правил безопасности угольных шахт»:

(1) На забое, где используется вентилятор, не допускается остановка вентиляции. В случае остановки вентиляции по причинам ремонта, отключения электроэнергии и т.д., необходимо эвакуировать персонал и отключить питание.

(2) Перед возобновлением вентиляции необходимо проверить наличие метана. Вентилятор может быть включен вручную только в том случае, если концентрация метана в воздушном потоке в пределах 10 м от вентилятора и его выключателя не превышает 0,5%.

(3) Если вентилятор по какой-либо причине остановился, перед возобновлением вентиляции необходимо сначала проверить наличие метана. Вентилятор может быть включен вручную только в том случае, если максимальная концентрация метана в остановленной зоне не превышает 1,0%, а максимальная концентрация углекислого газа не превышает 1,5%, и соблюдаются условия, указанные в пункте 2.

(4) При использовании осевого вентилятора с противовращающимися роторами оба ротора должны запускаться одновременно. Если один из электродвигателей поврежден, необходимо остановить всю установку для ремонта, нельзя запускать только один ротор.