Выбор и монтаж вентиляторного оборудования Верхнекамских калийных рудников

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Краткая характеристика выпускаемой продукции

1.2 Технология производства

1.3 Электроснабжение предприятия

2. Специальная часть

2.1 Обоснование выбора оборудования

2.2 Характеристика горного электромеханического оборудования

2.3 Монтаж вентилятора

3. Расчётная часть

3.1 Расчёт необходимого количества воздуха для проветривания очистных и подготовительных забоев

3.2 Проверочный расчёт ГВУ

4. Экономическая часть

4.1 Организация производства и труда

4.2 Технико-экономические расчёты сравниваемых вариантов

5. Охрана труда и примышленная безопасность

Введение

Рудник БКПРУ-2 отрабатывает запасы Дурыманского участка, расположенного в центральной части южной половины Верхнекамского месторождения калийных солей. Продуктивная толща калийных солей подразделяется на сильвинитовую и сильвинито-карналитовую зоны. Сильвинотово-карналитовая зона сложена чередующимися пластами карналитовой породы, в основном, и частично сильвинита и каменной соли.

Шахтное поле вскрыто тремя центрально расположенными вертикальными стволами. В северном и южном направлении от стволов пройдены главные транспортные и конвейерные штреки в подстилающей каменной соли и главные вентиляционные штреки по пластам АБ и КрII.

Шахтное поле простирается на 7950 м в меридиональном и на 7700 м в широтном направлениях.

Шахтное поле разбито в широтном направлении на панели шириной 400 м.

Длина панелей от выработок главных направлений - 3350 м в восточном и 4350 м в западном направлениях.

Порядок отработки шахтного поля прямой, при обратном порядке отработки панелей.

Промышленными пластами на шахтном поле БКПРУ - 2 являются пласт КрII и пласт АБ. Средние глубины залегания пласта АБ на площади отработки колеблются от 335 м. на северо-восточном участке шахтного поля до 370 м. на юго-восточном участке, пласта КрII от 340 м. до 375 м. соответственно.

Пласт КрII на площади отработки представлен сильвинитом красным. Средняя мощность - 4,57 м, среднее содержание основных компонентов:

- KCl - 38,05%;

- МgСl2 - 0,14%; Пласт АБ на площади отработки также сильвинитового состава.

Средняя мощность пласта АБ составит 2,36 м. среднее содержание:

- KCl - 38,18%;

- МgСl2 - 0,40%;

- Н.О. - 7,96%- 4,80%

Очистные работы производятся механизированным способом проходческими комбайнами типа ПК-8МА, Урал-61, Урал-20Р, Урал-20А в комплексе с бункерами - перегружателями БП-14, БП14В, БП-15, БПС-25 и самоходными вагонами 5ВС-15М, 10ВС-15, ВС-30.

Камерный блок, в основном, представлен двумя комбайновыми ходами, пройденными с одной стартовой выработки. Камеры по пластам АБ и КрII проходятся соосно. Отработка камерных блоков производится от выработанного пространства на массив с опережением очистных работ по пласту АБ не менее, 50 п.м.

Транспортировка руды от комбайна до панельных конвейеров производится самоходными вагонами, от участков до общешахтных бункеров - при помощи конвейерного транспорта.

Из общешахтных бункеров с помощью скиповых подъёмных установок, в скипах ёмкостью по стволам №1 и №2, выдаётся на поверхность.

Такелажные и маневровые работы, доставка оборудования и материалов производится тракторами, погрузодоставочными машинами, и автомашинами. Доставка горюче-смазочных материалов от центрального подземного склада до пункта хранения смазочных материалов на участках производится в специально оборудованном транспортном средстве "Крот" для перевозки смазочных материалов.

При монтажных и демонтажных работах на добычных комплексах, конвейерных линиях применяются лебёдки ЛУРВ-10Г и ЛУРВ-10 с электромагнитным тормозам, червячные тали грузоподъёмностью от 1тн до 5 тн, лебёдки ЛР-1,6, реечный домкрат ДР-8, гидравлические домкраты г/п от 5 до 100т.

Основным и единственным видом транспорта, служащим для доставки отбитой руды с участка до общешахтного бункера является конвейерный транспорт. На горных участках используются участковые конвейеры Л1000КУ, КЛ1000УС длиной до 600 метров, производительностью до 1400 т/час, с шириной ленты 1000 мм, которые установлены по панельным и блоковым конвейерным штрекам.

В главных и групповых конвейерных штреках при панельно-блоковой подготовке установлены магистральные ленточные конвейеры 1Л-120В, 2ЛУ-120, ЛК-1200, 2Л-120В, 2Л120В-И, В-1200 с шириной ленты 1200 мм.

По главным направлениям (северном и южном крыльям шахтного поля) в эксплуатации находятся по одной нитке магистральных конвейеров.

Для увеличения производительности комбайновых комплексов за счет уменьшения времени разгрузки самоходных вагонов все вновь монтируемые участковые конвейеры имеют скорость 3,15 м/сек. Стыковка ленты производится методом холодной вулканизации и методом механической стыковки.

Рудник оснащен двумя скиповыми и тремя клетевыми подъемными установками.

Для доставки материалов и оборудования на горные участки применяются трактора и машины ТЛТ-100, ТДТ-55, МТЗ-82, ПД-8В, ПДМ Амкодор-Инвар, 1ВОМ. Работы по доставке материалов и оборудования организованы круглосуточно. Для перевозки людей на горные участки используются автомашины "Минка-26"и МТ-353, "Крот", "Курьер". Перевозка больных и пострадавших при несчастном случае производится на санитарном автомобиле "Курьер". Для тушения пожаров в горных выработках используется МП403М. Для обслуживания и ремонта дорог в горных выработках используется ГС10.01

Проветривание рудника осуществляется по центральной схеме, способ проветривания - всасывающий. Свежий воздух поступает в шахту по стволам №1 и 2, исходящий - выдается по стволу №3 за счет депрессии, создаваемой вентилятором главного проветривания, который установлен в здании, расположенном в 30-ти метрах от устья ствола №3 и сообщается с ним вентиляционным каналом. В здании главного вентилятора имеется две вентиляторные установки, одна из которых находится постоянно в работе, другая в резерве.

Для улучшения проветривания северных панелей шахтного поля, используется подземная вентиляторная установка (ПВУ), смонтированная в выработках каменной соли в районе 12-14-х восточных панелей. ПВУ оборудована реверсивными осевыми вентиляторами типа ВОД-30МС (рабочий и резервный).

Для улучшения проветривания 7, 9 и 11-й юго-восточных панелей и подготовительных выработок 11-13-15-й юго-восточных панелей на вентиляционных штреках пласта Каменная соль 11-й восточной панели установлена подземная вспомогательная вентиляторная установка (ПВВУ) на базе двух вентиляторов ВМЭ-12. Управление работой ПВВУ (запуск, остановка) производится с пульта диспетчера рудника.

В зимний период времени воздух, подаваемый в рудник, подогревается калориферами типа КФБ-12, КСК-4-11 и КСК-4-12, которые установлены на поверхности в надшахтных зданиях стволов №1 и №2.

Все действующие тупиковые выработки проветриваются с помощью ВМП в нагнетательном режиме по проектам проветривания рабочих зон. В качестве вентиляторов местного проветривания используются вентиляторы типа ВМЭ-5/1, ВМЭ-6/1. В качестве вентиляционного става используются гибкие трубопроводы, диаметром 500мм и 600мм.

С точки зрения устойчивого развития мировой зкономики. бизнес "Уралкалия" - производство калийных удобрений - направлен на решение одной из глобальных общемировых проблем - обеспечение продовольственной безопасности.

В условиях растущего спроса на продукты питания единственный способ решения продовольственной проблемы - увеличение производства сельскохозяйственной продукции

Калийные удобрения являются важнейшей частью решения продовольственной проблемы, так как позволяют сельхозпроизводителям в различных странах мира повышать урожайность и производить больше продукции для производства пищи.

Инвестиции в производство "Уралкалия", увеличение выпуска продукции и обеспечение ее бесперебойных поставок потребителям играют важную роль в решении мировой продовольственной проблемы.

Устойчивое развитие "Уралкалия" как промышленной группы направлено на достижение трех основных целей:

- повышение эффективности экономической деятельности Компании,

- сохранение экологической целостности,

- обеспечение социальной справедливости и стабильности.

Отрытое Акционерное Общество "Уралкалий" и её дочерние компании (далее Группа) специализируются на производстве и реализацией минеральных удобрений. Группа производит около 10 видов продукции, основную часть которых составляет ассортимент калийных солей. Добыча и переработка сырья осуществляется в районе г. Березники (Пермский Край) на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей, занимающего второе место в мире по запасам руды.

Активы Компании включают в себя два рудника пять обогатительных фабрик (четыре производят хлористый калий, одна - карналлит), а также фабрику по производству хлорида натрия. Также компания является собственником "Балтийского балкерного терминала" (ББТ) - современного морского портового терминала в Санкт-Петербурге, специально предназначенного для погрузки-разгрузки минеральных удобрений.

Ключевые рынки сбыта - Бразилия, Индия, Китай, Юго-Восточная Азия, Россия, США и страны Европы (доля мирового рынка около 9%).



1. Технологическая часть

1.1 Краткая характеристика выпускаемой продукции

Калийные удобрения, помимо увеличения урожайности, улучшают качественные характеристики выращиваемой продукции: способствуют повышению сопротивляемости растений к заболеваниям, повышению лёжкости плодов при хранении и стойкости при транспортировке, а также улучшению их вкусовых и эстетических качеств.

Калийные удобрения, как правило, применяются в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями.

Хлористый калий является концентрированным калийным удобрением. Представляет собой белое кристаллическое вещество и легко растворяется в воде. Содержание питательного вещества K2O находится на уровне 52-62%. Основным сырьем для производства хлористого калия являются природные калийные соли (сильвинит и карналлит - соли с содержанием чистого вещества на уровне 12-15% с примесями солей натрия и магния). Хлористый калий применяют на любых почвах как основное удобрение. Особенно эффективно при использовании под корнеплоды, картофель, подсолнечник, плодовые и др. культуры. На бедных калием легких почвах и торфяниках все без исключения сельскохозяйственные культуры нуждаются в калийных удобрениях. Калийные удобрения, как правило, применяются в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями.

Помимо увеличения урожайности, калийные удобрения повышают качественные характеристики выращиваемой продукции: это проявляется в повышении сопротивляемости растений к заболеваниям, повышении стойкости плодов при хранении и транспортировке, а также улучшении их вкусовых и эстетических качеств.

Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, используемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Значительное количество хлора во многих калийных удобрениях отрицательно влияет на рост и развитие растений, а содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых.

Калийные удобрения подразделяются на три группы:

- Концентрированные, являющиеся продуктами заводской переработки калийных руд - хлористый калий, сернокислый калий, калийно-магниевый концентрат, сульфат калия-магния (калимагнезия);

- Сырые калийные соли, представляющие собой размолотые природные калийные руды - каинит, сильвинит;

- Калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием - 30-ти и 40%-ные калийные соли.

Основным калийным удобрением является хлористый калий. Содержание в нем К2О составляет 63,2%. России выпускаются три основных вида хлористого калия: гранулированный (гранулят), розовый и белый хлористый калий. Все три вида продукции являются калийными удобрениями. Калий из мелкокристаллической формы активно поглощается почвой и становится недоступен растениям. Поэтому наиболее востребованы крупнокристаллический и гранулированный виды удобрения, которые также меньше слеживаются.

Гранулят является высококачественным продуктом, который используется, главным образом, в странах, применяющих более передовые методы удобрения почвы. Грануляция замедляет впитывание удобряющих питательных элементов в почву, что, в свою очередь, продлевает действие удобрений. В первую очередь, данный вид продукции используется в сельскохозяйственных целях. Он в используется либо для непосредственного внесения в почву, либо смешивается с азотными и фосфатными удобрениями. Обладает наибольшей добавленной стоимостью по сравнению с другими видами калийных удобрений, как правило поставляется на экспорт на наиболее развитые рынки.

Розовый хлористый калий имеет розовый цвет, производится как отдельный стандартный продукт, уровень содержания калия в котором очень близок к грануляту. Выпускается на флотационных обогатительных фабриках. Может использоваться как для прямого внесения в почву, так и для производства смешанных удобрений. Также используется в качестве сырья для производства гранулированного хлористого калия.

Белый хлористый калий имеет белый цвет. Производится из сильвинитовой руды. Белый хлористый калий в основном используется для производства смешанных азотно-фосфатно-калийных удобрений.

Калимагнезия - сульфат калия-магния (шенит) - K2SO4хMgSO4. Двойная соль сернокислого магния и калия. Содержит до 28% К2О. Хорошее удобрение под картофель, особенно на легких почвах.

Сульфат калия - K2SO4. Содержит 45-52% К2О. Удобрение характеризуется хорошими физическими свойствами: не гигроскопично, не слеживается. Его рекомендуют использовать под культуры, отрицательно реагирующие на хлор (картофель, табак, гречиху, виноград, цитрусовые).

1.2 Технология производства

Технология производства - это набор специальных мер и приёмов, направленных на изготовление товара, соответствующего определённому стандарту качества. Сопровождается выпуском документации, описывающей все соответствующие условия и требования.

Из сильвинита хлористый калий получают методами галургии и флотации.

Флотационный способ обогащения сильвинитовых руд ведётся в насыщенных солевых растворах. Он основан на селективной гидрофобизации реагентами собирателями поверхности калийных минералов, создающей условия для закрепления частиц на пузырьках воздуха и извлечения их в пенный продукт. Флотационный метод переработки включает подготовительные операции по крупности минеральных зёрен (измельчение и классификация) и по выделению глинисто-карбонатных шламов (обесшламливание). Окончательный концентрат с содержанием KCl 95,3-96,2% подвергается обезвоживанию и сушке. "Хвосты" флотации, с содержанием KCL 2,5-3,0% после обезвоживания транспортируются на складирование на солеотвал. Шламовый продукт после сгущения и осветления щелоков транспортируется на шламохранилище.

Извлечение полезного компонента при флотационном методе переработки составляет 84-85%.

Галургический метод. Этот процесс переработки калийсодержащего сырья основан на растворении хлористого калия из руды горячим раствором при 120° и раздельной кристаллизации солевых составляющих перерабатываемой руды. Галургия (в переводе с греческого - "соляное дело") включает изучение состава и свойств природного солевого сырья и разработку способов промышленного получения из него минеральных солей.

Галургический метод разделения основан на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах. Технологический процесс галургического способа складывается из дробление сильвинитовой руды, растворения сильвинита горячим щелоком в растворителях со шнековыми мешалками и ковшовыми элеваторами, охлаждению (с целью кристаллизации хлорида калия из осветленного насыщенного раствора) сгущения в отстойниках. Затем сгущенная суспензия через промежуточную мешалку подается на центрифуги. Сушка отфильтрованного хлорида калия осуществляется на сушильных барабанах или печах кипящего слоя. Содержание хлористого калия в концентрате составляет 95-98%, в галитовых отходах 2,5-3,0%, извлечение 86,5-87,5%. Для выделения хлорида калия этот метод используется шире метода флотации, который базируется на разной смачиваемости веществ.



1.3 Электроснабжение предприятия

Современные шахты и рудники содержат сложный комплекс электроустановок, размещённых на поверхности и в подземных выработках.

В зависимости от производительности предприятия, уровня механизации и автоматизации, глубины залегания пластов, размеров шахтного поля, газового и пылевого режимов, водообильности и других горно-геологических факторов общая установленная мощность электропотребителей на шахтах и рудниках достигает десятков мВА.

Калийные предприятия Верхнекамского месторождения присоединяются к энергосистеме по следующим основным схемам:

- глухие ответвления от проходящей вблизи предприятия ВЛ 110 кВ районной энергосистемы;

- глубокий ввод 110 кВ от подстанции глубокого ввода и районных понизительных подстанций при помощи воздушных ЛЭП;

- непосредственное присоединение распределительных и трансформаторных подстанций предприятия к генераторным шинам ближайшей ТЭЦ, связанной с энергосистемой, при помощи кабельных линий.

Силовые трансформаторы рудоуправления БКПРУ-2 присоединены проходящими ВЛ 110 кВ глухими ответвлениями без выключателей (ГПП-1) и с выключателями (ГПП-2) на стороне высшего напряжения трансформаторов.

Наличие выключателей на вводе трансформаторов ГПП делает систему электроснабжения более независимой от энергосистемы.

ГПП запитывают свою ЦПП, ЦПП по магистральной схеме обособленными кабельными линиями питают УРП.

Передача электроэнергии от УРП к отдельным источникам, а также к стационарным машинам и механизмам осуществляется через подземные распредпункты напряжением 660В. РП-0,6.

Комплектуются из фидерных автоматических выключателей, магнитных пускателей и аппаратуры автоматической защиты. [8]



2. Специальная часть

2.1 Обоснование выбора оборудования

Вентиляторные установки на горных предприятиях служат для проветривания горных выработок и поддержания в них комфортных и безопасных условий труда путем создания атмосферных условий, при которых состав, скорость перемещения и температура воздуха соответствовали бы требованиям отраслевых ПБ.

Атмосферный воздух, проходя по горным выработкам, изменяет свой состав. Содержание кислорода в нем уменьшается, а углекислого газа увеличивается. Кроме того, в него попадают такие газы, как азот, оксид углерода, сероводород, сернистый газ, оксиды азота, метан, а также пыль, пары воды и другие вещества, выделяющиеся из горных пород и образующиеся при производстве горных работ.

Содержание газов в воздухе характеризуется их концентрацией, представляющей собой отношение объема (объемная концентрация) или массы (массовая концентрация) данного газа ко всему количеству газовоздушной смеси. Воздух, поступивший с поверхности в горные выработки и претерпевший изменения, называется рудничным. Воздушная струя, движущаяся от воздухоподающего ствола к забоям, называется поступающей, а от забоев к воздуховыдающему стволу - исходящей.

Вентиляторные установки главного проветривания предназначены для вентиляции всех выработок горного предприятия (шахты, рудника, карьера) или его части (крыло, блок, панель и т.д.). В соответствии с ПБ на шахтах и подземных рудниках эти установки располагаются на поверхности у устья герметически закрытых стволов, шурфов, штолен и скважин.

В составе вентиляторных установок главного проветривания одинаково широко применяются как центробежные, так и осевые вентиляторы.

Центробежные вентиляторы главного проветривания в соответствии с ГОСТ 11004-84 изготавливаются одноступенчатыми с односторонним (ВЦ) и двусторонним (ВЦД) подводом воздуха с диаметрами рабочих колес от 1,6 до 4,75 м, номинальной подачей от 25 до 630 м3/с и номинальным статическим давлением от 2450 до 7000 Па. Главные вентиляторные установки должны состоять не менее чем из двух вентиляторных агрегатов, один из которых должен быть резервным. Вентиляторы на газовых шахтах должны быть одного типоразмера. Кроме того, главные вентиляторные установки должны быть оборудованы реверсивными устройствами, обеспечивающими изменение направления воздушного потока (вентиляционной струи) на противоположное во всех горных выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии.

Если уровень шума вентиляторных установок выше допустимых норм, то они должны оборудоваться глушителями шума.

Рабочий и резервный вентиляторы соединяются со стволом шахты системой вентиляционных каналов: подводящего, всасывающих, нагнетательных, обводных и диффузора с выходной частью. Каналы выполняются в бетоне в комплексе со зданием, в котором размещаются вентиляторные агрегаты. Таким образом, в общем случае в состав вентиляторной установки главного проветривания входят: два вентиляторных агрегата, состоящих из вентиляторов с электродвигателями и аппаратуры управления, автоматизации и контроля; вспомогательное оборудование для переключения и реверсирования воздушного потока; система вентиляционных каналов, обеспечивающих прямую и реверсивную работу каждого из вентиляторов; глушители шума.

Вспомогательное оборудование включает в себя: ляды, с помощью которых перекрываются вентиляционные каналы; механизмы для открывания и закрывания ляд; устройства для уплотнения ляд; люки для доступа в каналы. Ляды выполняются по типу падающих или самоходных вертикальных дверей. В качестве привода ляд применяются лебедки с системой канатов (падающие ляды), а также цепной привод с червячным редуктором и винтовой с мотор-редуктором для самоходных вертикальных ляд.

Центробежные вентиляторы являются нереверсивными. Поэтому вентиляторные установки с центробежными вентиляторами имеют обводные каналы, по которым воздух нагнетается в шахту при реверсивном режиме работы вентилятора. Для компоновки таких установок характерен также общий диффузор для обоих вентиляторов, который на некоторой высоте переходит в сужающуюся надстройку (конфузор).

Для выбора вентилятора на сводные графики областей промышленного использования шахтных вентиляторов главного проветривания наносят точки с координатами (min Q,H) и (max Q, H) и выбирают вентилятор, в область промышленного использования которого входят эти точки.

Заданным условиям могут соответствовать более двух вентиляторов. С экономической точки зрения наиболее выгодным является вентилятор, для которого годовые затраты с учетом капитальных вложений минимальны.

При выборе способа регулирования определенного типоразмера вентилятора нужно руководствоваться следующим положением. В том случае, если обе расчетные точки входят в область промыш-ленного использования одного вентилятора при данной частоте его вращения и числе лопаток рабочих колес, то регулирование рабочего режима следует предусматривать только поворотом НА - направляющего аппарата (у центробежных вентиляторов ВЦ и ВЦД) или поворотом лопаток рабочих колес в сочетании с тонким регулированием лопатками СНА - спрямляющее-направляющим аппаратом (у осевых вентиляторов).

Если в область промышленного использования вентилятора входит только точка с координатами (min max Q, H, H), которая находится вне этой области, то следует предусмотреть дополнительное грубое (ступенчатое) регулирование изменения частоты вращения вентилятора, путем замены приводного двигателя на другой, с иными оборотами и мощностью (у ВЦ и ВЦД) В случае необходимости существенного изменения подачи и давления вентилятора, он может быть оборудован регулируемым приводом (асинхронно-вентильным каскадом). Однако прибегать к такому способу регулирования следует, как правило, только в тех случаях, когда перечисленные выше способы не в состоянии обеспечить экономичное регулирование режима работы во всем диапазоне изменения необходимых подачи и давления. В том случае, если для обеспечения необходимых подачи и давления подходят два или более вентиляторов разных типоразмеров, то вентиляторную установку следует оборудовать такими вентиляторами и приводом, при которых приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию вентиляторной установки получают наименьшими.

2.2 Характеристика горного электромеханического оборудования

Вентилятор работает следующим образом: От электропривода через зубчатую муфту вращение передается ротору, который рабочим колесом засасывает воздух через входные патрубки, направляющие аппараты, входные коробки и выбрасывает центробежными силами в радиальном направлении в кожух и дальше в канал.

Ротор вентилятора состоит из вала, в средней части которого насажена ступица с закрепленным на ней при помощи болтов рабочим колесом, подшипниковых опор и зубчатой муфты.

Рабочее колесо состоит из коренного и двух покрывных дисков с лабиринтными кольцами, между которыми вварены 12 профильных лопаток (по шесть лопаток с каждой стороны коренного диска), внутренние полости которых заполнены вспененным пенопластом.

Вал ротора выполнен из стали марки 45. В конструкции вала с обоих концов предусмотрены посадочные места под маслосбрасывающие кольца. Вал имеет посадочные места под втулку зубчатой муфты подшипники, ступицу рабочего колеса. Вал ротора установлен на двух подшипниковых опорах.

Подшипниковые узлы ротора радиальные и радиально-упорный, имеют литые разъемные корпуса, установленные на опорных плитах фундамента. В конструкции подшипниковых узлов применены сферические двухрядные роликоподшипники 3680ХНУ.

В радиальном подшипнике подшипник смонтирован "плавающим" (по корпусу подшипника), а в радиально-упорном - подшипник зафиксирован в осевом направлении с помощью стопорных полуколец. Внутреннее кольцо радиально упорного подшипника закреплено от осевого перемещения шайбой, а радиального подшипника - распорной втулкой. Распорная втулка одним кольцом упирается во внутреннее кольцо подшипника, а вторым - в торец зубчатой втулки муфты. В случае появления возможного зазора между распорной втулкой и втулкой зубчатой муфты, последний должен быть выбран за счет поворота болта в отверстии распорной втулки до упора головки болта во втулку зубчатой муфты.

На время транспортировки радиальный подшипник по наружному кольцу стопорится стопорами, которые при эксплуатации необходимо снять во избежание поломок связанных с изменением длины вала от температурных перепадов. Радиальный подшипник в эксплуатации должен быть плавающим.

Посадка подшипника на вал - рб и дополнительно внутреннее кольцо подшипника крепится на валу при помощи шпонки от возможных поворотов в момент запуска вентилятора, так как внутренне кольцо подшипника имея (в сравнении с валом) небольшую массу, быстро нагревается и в этот момент происходит его расширение и ослабление посадки.

По обеим сторонам подшипника в корпусе установлены диафрагмы, а на валу ротора (со стороны рабочего колеса) и на распорной втулке (со стороны муфты) - маслосбрасывающие кольца.

Масло, разбрызгиваясь подшипником, подхватывается маслосбрасывающими кольцами и отбрасывается на диафрагму, а затем по кольцевому желобу диафрагмы стекает в масляную ванну.Часть масла, попавшая во второй отсек корпуса захватывается вторым рядом масла сбрасывающих колец и по желобам торцевых крышек корпуса захватывается вторым рядом маслосбрасывающих колец и по желобам торцевых крышек корпуса подшипника стекает в масляную ванну. Для предохранения подшипников от попадания абразивных частиц, пыли и грязи в торцевых крышках установлены манжетные уплотнения.

В корпусах подшипников имеются кольцевые проточки для установки стопорных колец с целью восприятия осевой силы и транспортировочных стопоров, отверстия для подвода и отвода смазки, отверстия для установки магнитных патронов, служащих для отбора смазки, отверстия для установки магнитных патронов, служащих для отброса случайно попавших в масло металлических включений. Для визуального наблюдения за уровнем масла в корпусе предусмотрено смотровое стекло. В нижней части корпуса имеются отверстия для соединения полостей масляных ванн. Масляные ванны обеспечивают смазку подшипников в течение 20-25 минут при отказе маслостанции.

Вал вентилятора соединяют с валом приводного электродвигателя с помощью зубчатой муфты.

Корпус вентилятора представляет собой комбинированную металлоконструкцию - нижняя часть корпуса бетонная, верхняя - металлическая.

Верхняя часть корпуса состоит из рамы, средней и верхней секции. Рама корпуса служит опорой для средней и верхней секции и по соображениям транспортировки выполнена из четырех частей.

Средняя и верхняя секции образуют улитку корпуса. Рама и секции корпуса соединятся между собой болтами.

Направляющий аппарат состоит из разъемного корпуса, механизма одновременного поворота лопаток - кольца приводного и роликоопор на которые опирается приводное кольцо.

Корпус направляющего аппарата - литой конический и имеет два кольцевых фланца для крепления к корпусу и к фланцу коробки, третий фланец - для крепления патрубка. Корпус имеет горизонтальный разъем.

Лопатка направляющего аппарата состоит из двух листов и стержня. Лопатка соединяется с осью с помощью болтов и планок. Лопатка в корпусе направляющего аппарата закреплена консольно в одной подшипниковой опоре.

Подшипниковая опора лопатки состоит из стакана, в который вставлен стержень с насаженными на него шарикоподшипниками, барабана и уплотнений.

Полость между стаканом и стержнем заполняется смазкой ЦИА ТИМ 203 Г0СТ8779-73. Опоры имеют масленки для заполнения смазкой подшипников в процессе эксплуатации.

В механизм поворота лопаток принята канатная система позволяющая исключить люфты, вызывающие вибрацию лопаток. На конце стержня каждой лопатки насажен на шпонке барабан с закрепленным на нём канатом. Концы каната по средствам регулируемых стяжек крепятся к приводному кольцу.

Установка привода направляющего аппарата состоит из привода, цепи, тяг, концевых выключателей.

Привод имеет раму, на которой смонтирован электродвигатель, червячный редуктор и звездочка. Звездочку охватывает цепь, которая через тяги соединяется с приводным кольцом.

Привод предназначен для передачи движения приводному кольцу через звездочку, цепь и тяги, шарнирно соединенных

вилками с приводным кольцом. На случай снятия напряжения или выхода из строя электродвигателя, предусмотрена возможность поворота лопаток направляющего аппарата в ручную путем вращения за рукоятку, надеваемую на свободный конец вала электродвигателя.

Поворот лопаток осуществляется кольцом приводным посредством канатной системы. Система состоит из барабана и туго натянутых канатов, ветви которых соединены с кольцом приводным. Канаты крепятся на барабанах жимами. При вращении кольца приводного от привода направляющего аппарата происходит одновременный поворот лопаток.

На кольце приводном установлена шкала, а на корпусе направляющего аппарата - стрелка, с помощью которой определяется угол поворота лопаток.

При повороте приводного кольца до совпадения стрелки с отметкой 90 градусов на шкале лопатки устанавливаются в положение "закрыто". При этом они полностью закрывают входное отверстие направляющего аппарата.

При повороте приводного кольца в обратном направлении до совпадения стрелки с отметкой 0 градусов на шкале лопатки занимают положение "открыто". При этом полностью открывается входное отверстие направляющего аппарата.

В крайних положениях приводного кольца (0 и 90) срабатывают конечные выключатели, которые выключают электродвигатель привода направляющего аппарата.

Входные коробки соединяют вентилятор с входными каналами. Коробки представляют собой металлоконструкции из листовой стали, укрепленные для жесткости сеткой из ребер. В местах прохода вала через стенки коробки устанавливаются уплотнительные крышки.

Входной патрубок представляет собой металлоконструкцию в виде трубы с радиусной поверхностью внутри для обеспечения плавного входа воздушного потока в рабочее колесо. Снаружи патрубки имеют ребра жесткости и фланец, посредством, которого они крепятся болтами к фланцу направляющего аппарата.

Смазка подшипниковых опор вентилятора осуществляется с помощью маслостанции, которая имеет два маслонасоса с двигателями, один из которых находится в резерве. На выходном маслопроводе корпуса подшипника установлено реле протока масле для визуального наблюдения за сливом смазки в маслостанции. Реле имеет поплавок с выключателем для остановки вентилятора в случае прекращения слива масла из корпуса подшипника.

Резервный бак представляет собой трубу диаметром 150 мм, высотой 6000 мм и имеет емкость 140 литров. Резервный бак служит для смазки подшипников на случай выхода из строя насоса маслостанции.

2.3 Монтаж вентилятора

Перед монтажом механической части вентилятора ВРЦД-4,5С1 необходимо произвести демонтаж старых узлов.

В зависимости от наличия грузоподъемных средств составляется план организации демонтажно-монтажных работ, при этом возможен вариант разборки стены здания.

Демонтажу подлежат следующие узлы вентилятора:

- верхняя и средняя секции кожуха

- верхние половины входных коробок

- направляющие аппараты

- ротор

- подшипниковые рамы

После демонтажа узлов вентилятора на месте должны остаться рама кожуха и нижние половины входных коробок.

Монтаж составных частей вентилятора следует начинать с установки опорных плит под корпуса подшипников ротора. Для чего опустить в колодцы фундаментные болты, в ниши вложить фундаментные плиты. Поверхности ниш в местах прилегания фундаментных плит должны быть гладкими, строго перпендикулярными отвесу, пропущенному через отверстия, бетон должен быть строго монолитным, расстояние от поверхности бетона до арматуры - не более 30 мм.

Поверхность бетона в местах установки прокладок и клиньев под опорную плиту корпуса подшипника должна быть тщательно зачищена, а на всей остальной поверхности бетона делают насечки для обеспечения хорошего сцепления с бетоном при последующей подливке плиты.

После установки плиты зафиксировать фундаментными болтами, выставив плиты на прокладках и клиньях по высотным отметкам маркшейдерской съемки, выполненной ранее при демонтаже вентилятора.

Зазор между бетоном и прокладками более 1 мм на длине 50 мм не допускается. Прокладки установите у анкерных болтов, но так чтобы не перекрывались анкерные колодцы. Зазор между прокладками и плитой не должен превышать 0,5 мм на длине не более 50 мм.

На установленные, на фундаменте новые опорные плиты установить нижние части подшипников и закрепить. При этом нужно обеспечить расстояние от главной поперечной оси вентилятора до середины каждого корпуса подшипника 5100 мм, для этого на плоскостях разъема корпусов наносят риски по оси подшипника, перпендикулярной оси вала.

Имея ввиду естественный прогиб вала и необходимость обеспечить равномерный зазор между валом и боковыми крышками корпусов плоскость разъема корпусов вдоль оси вала должна быть выставлена с уклоном в сторону колеса в пределах 1-2 мм на 1 м на радиально-упорном подшипнике и 0,6-0,8 мм на 1 м на радиальном подшипнике.

Предварительно без установки уплотнений собрать нижние половины фланцев переходных с фланцами половин входных коробок, половины патрубков переходных с фланцами рамы кожуха. При этом необходимо проверить совпадение отверстий во фланцах переходных и во фланцах коробки, в патрубках переходных и во фланцах рамы кожуха. Если некоторые отверстия не совпали, их необходимо рассверлить и выполнить новые.

Установить нижние половины направляющих аппаратов.

Завезти в здание вентиляторной установки и установить на плиту рабочее колесо, закрепив его от перемещения клиньями.

В лабиринтные кольца рабочего колеса ввести кольца входные и каждый из них закрепить растяжками к лопаткам. Перед посадкой колеса на ступицу проверить чистоту плоскостей прилегания и посадочных поверхностей. В случае загрязнения их необходимо очистить.

Завести вал с посаженными на него подшипниками и ступицей в рабочее колесо и опустить на опоры.

Перестроить вал и повторно переместить его до соединения фланца ступицы с коренным диском колеса.

Совместить контрольные отверстия во фланце ступицы и в коренном диске рабочего колеса.

Установить болты крепления (4 чистых в отверстия диаметром 50Н9 и 28 чёрных в отверстия диаметром 43,5 мм), отгибные стопорные планки, гайки. Гайки затяните ключом от руки одного человека (усилие 30 кГс) при длине ключа не более 500 мм. После затяжки гаек отогнуть стопорные планки.

Тщательно промыть подшипники и корпуса подшипников, после чего поставить ротор подшипниками в расточки корпусов подшипников. Проверить выстановку вала ротора.

Вал должен быть выставлен так, чтобы отклонение пузырька уровня, установленного на валу у радиально-упорного подшипника на 4-5 делении (при цене деления 0,1 мм на 1 м), превышало отклонение пузырька водяного уровня, установленного на валу у радиального подшипника (со стороны муфты). При этом следует иметь ввиду, что вследствие естественного прогиба вала пузырьки должны отклоняться в обоих случаях в направлении от рабочего колеса к концам вала. Превышение упорного подшипника над радиальным необходимо для того, чтобы при центровке вала электродвигателя к валу вентилятора можно было обеспечить незначительный раствор полумуфт вверху и вместе с тем не приходилось значительно поднимать другой конец вала электродвигателя или синхро-асинхронного приводного агрегата. При необходимости произвести выстановку корпуса подшипника так, чтобы перекос внутреннего и наружного колец подшипника был не более 0,2 мм на 100 мм радиуса.

Правильно выставленный ротор легко проворачивается от руки и начинает вращаться при усилии 10-15 кГг на радиусе 2400 мм.

Вынуть транспортировочные стопоры с корпуса радиального подшипника во избежание поломок, связанных с изменением длины вала от температурных перепадов в процессе эксплуатации. Радиальный подшипник должен быть "плавающим".

После установки ротора демонтировать всю технологическую оснастку.

Установить верхние половины входных коробок.

Установить верхние половины переходных фланцев.

Установить среднюю секцию кожуха вентилятора.

Установить верхние половины переходных патрубков.

Установить верхние половины направляющих аппаратов.

Соединить входные патрубки с направляющим аппаратом.

С помощью прокладок и уплотнении отрегулировать осевой и радиальный зазоры между лабиринтными кольцами колеса и входными патрубками.

Установить верхнюю секцию кожуха вентилятора.

Между всеми фланцевыми соединениями проложить асбестовый шнур и прокладки и окончательно соединить узлы вентилятора между собой.

Установить приводы направляющих аппаратов. Надеть цепи на звездочки валов привода и соединить их концы с тягами и приводными кольцами.

Натянуть цепи (прогиб цепи под действием усилия от руки 15 кГс допускается не более 5 мм), зафиксировать положение прибора и установить концевые выключатели таким образом, чтобы при работе привода направляющего аппарата они отключали его б крайних положениях лопаток. При этом стрелка указателя соответствовала 0 при полностью открытых лопатках направляющего аппарата и 90 при полностью закрытых. Произвести замер посадочной шейки вала двигателя. Втулка зубчатой муфты обрабатывается по месту заказчиком по фактическому размеру вала двигателя с обеспечением натяга, указанного на чертеже втулки.

Насадить втулку зубчатой муфты на вал электродвигателя.

Произвести центровку валов двигателя и вентилятора.

При центровке вал вентилятора двигать не разрешается: двигатель перемещается вместе с рамой в горизонтальной плоскости и регулируется по высоте прокладками.

Центровку произвести при разъединенных полумуфтах, одновременно проворачивая оба вала.

Произведите предварительную центровку валов с тем, радиальное смещение не превышало 0,5 мм, перекос торцов не более 0,2 мм на каждые 100 мм радиуса торца зубчатой втулки.

Произвести проверку выполнения всех вышеперечисленных требований. Подтянуть болты крепления плит под подшипники. Составить акт на подливку. В акт должны быть внесены фактические величины несоосности, зазоров лабиринтных уплотнений, данные о горизонтальности вала и установка подшипниковых опор.

Произвести подливку плит под подшипники корпуса. Обратить особое внимание на качество бетона и тщательность подливки плит под подшипники. Все внутренние полости плит должны быть заполнены раствором (пустоты, и раковины не допускаются). Анкерные колодцы подлить полностью. Подливка плит под подшипники должна быть ниже на 10 мм верхней плоскости плиты.

Произвести сборку системы смазки вентилятора согласно чертежу.

Все трубы перед сборкой протравить 15% раствором ортофосфорной кислоты в течение двух часов, затем промыть последовательно 1% раствором каустической соды, чистой водой и маслом.

Реле протока масла перед установкой очистить и промыть в солярке. Сливные маслопроводы проложить с уклоном в сторону маслостанции не менее 25 мм на 1 м длины.

Сборку резьбовых соединений труб производить на сурике и пеньковой подмотке. Допускаются другие маслобензостойкие подмотки.

После монтажа системы смазки нагнетательный и сливной маслопроводы, не подсоединяя к подшипникам, объединить и прокачать маслом.

На стыках закороченных сливного и нагнетательного маслопроводов каждого подшипника положите фильтры из четырех слоев марли. Фильтры менять до тех пор, пока осадок на марлевой прокладке не перестанет содержать частицы примесей размером более 0,1 мм. Общий фон прокладки по сечению трубы недолжен, отличаться по цвету марли, смоченной в чистом масле.

После чего конец сливного маслопровода перед маслобаком заглушить. Объединённый маслопровод испытать давлением масла 3 кГс/см2. Утечки масла не допускаются.

Залить в бак маслостанции масло согласно карте смазки. Ранее залитое масло для промывки и испытания трубопроводов маслосистемы необходимо слить.

Регулировочными кранами, установленными на нагнетательных маслопроводах системы смазки, отрегулировать подачу масла из такого расчета, чтобы в каждом подшипниковом узле вентиляторов при остановке ротора вентилятора и включении маслостанции устанавливался бы уровень масла по высоте, равной середине ролика роликоподшипника, находящегося в своем нижнем положении.

После регулировки уровня масла на указателе уровня масла нанести контрольную риску.

Регулировку подачи масла рекомендуется выполнить сразу для всех подшипниковых узлов одновременно.

Для обеспечения визуального контроля за положением уровня масла в корпусе подшипника при регулировании подачи необходимо снять верхние половины торцевых крышек подшипниковых узлов и их диафрагмы.

После регулировки подачи масла диафрагмы и половины торцевых крышек установить на место.

Проверить работу реле протока масла и встроенных в них микровыключателей, которые должны подавать электрический сигнал при прекращении подачи смазки в подшипники ротора.

Температура окружающей среды в помещении маслостанции должна быть в пределах от 10°С до 50°С

При работе уровень масла в корпусе подшипника может понизиться из-за разбрызгивания масла роликами подшипника. Поэтому при работе необходимо скорректировать подачу масла регулировочными вентилями и поднять уровень масла до контрольной риски, нанесенной на указателе уровня масла.

При наладке вентилятора необходимо проверить горизонтальность вала ротора. В случае необходимости несколько изменить горизонтальность вала ротора при забетонированных плитах под подшипники разрешается регулировка установкой прокладок под опорные плоскости корпусов подшипников на всю длину опорных площадок. Зазор между прокладками, плитой и корпусом более 0,02 мм не допускается.

Перед затяжкой болтов крепления корпусов подшипников к плитам проверить отсутствие перекоса роликовых сферических подшипников в корпусах.

Проверку производить по взаимному положению торцов внутреннего и наружного колец подшипника угольником. Допустимый зазор между угольником, плотно прижатым к внутреннему кольцу и валу, и наружным кольцом - не более 0,2 мм на высоте 100 мм.

Проверить количество зажатых роликов: количество и расположение зажатых роликов в обоих рядах и по обе стороны от вертикальной оси подшипника должно быть одинаковым. Допускается разница в 1-2 ролика (только по рядам). При отклонении от заданных величин отпустите болты крепления корпуса подшипника и переместите его в нужное положение с помощью домкрата. Необходимый наклон корпуса для устранения перекоса колец роликоподшипника достигается с помощью прокладок из латунной или нержавеющей фольги, подкладываемых под опорную поверхность корпуса подшипника. При этом прокладки установите на все три опорных пояска по торцу корпуса на ширину не менее 100 мм. При наличии болта крепления к плите - по обе стороны болта.

Обратить внимание на тщательное удаление консервационной смазки, ржавчины и стружка из полостей масляных ванн и торцевых крышек. Корпуса внутри тщательно промойте.

Роликоподшипники осмотреть по дорожкам качения и роликам.

Раковины и трещины на рабочих поверхностях не допускаются.

Проверить радиальные зазоры между роликами и наружной обоймой подшипника (под нагрузкой ротором и при отжатом внутрь подшипника ролике). Зазор проверить не менее чем в трех положениях вала через 120'. Результаты замера занести в акт наладки вентилятора. Проверить зазоры между наружной обоймой роликоподшипника и крышкой корпуса подшипника. Зазор должен быть в пределах 0,08-0,24 мм. Зазор измерить щупом с обеих сторон подшипника.

Все боковые разъемные крышки на корпусах подшипников по разъему и стыку с торцами корпуса необходимо устанавливать на пасте "Герметик" УТ-32 МРТУ 6-07-103-63:

Произвести окончательную центровку валов электродвигателя и вентилятора. Центровку производить при разъединенных полумуфтах, одновременно проворачивая оба вала.

Произвести сборку зубчатой муфты после предварительного пробного пуска электродвигателя.

Перед пуском проверить поступление и наличие смазки во всех механизмах.

Прокрутить соединённые ротор вентилятора и ротор двигателя и убедиться в отсутствии заклинивания или касания вращающихся частей. Полностью закрыть направляющий аппарат.

Проверку правильности монтажа механической части произвести путём пробных пусков. Первый пробный пуск должен длиться не более 2 мин, последующие 3 и 5 мин.

При удовлетворительных пробных пусках произвести обкатку вентилятора в следующей последовательности на рабочую сеть.

При угле установки лопаток направляющих аппаратов:

80'-1 час

60'- 4 часа;

40'- 8 часов;

20' -16 часов;

О'- 24 часа.

При выявлении во время обкатки неполадок устранить причину неполадок.

Приёмку вентилятора в эксплуатацию производить после того, как он проработает на сеть в течение не менее 100 часов.

В том случае, если каких, либо отклонений не обнаружено, составить акт приемки о сдачи вентилятора в эксплуатацию. В акте помимо результатов обкатки и приемки вентилятора зафиксировать:

- данные центровки валов;

- зазоры в подшипниках ротора;

- величины зазоров в лабиринтных уплотнениях между рабочим

- колесом и входными патрубками;

- сертификат масел, залитых в подшипники ротора, зубчатуюмуфту и другие узлы;

- данные об амплитуде виброперемещений подшипников ротора



3. Расчётная часть

3.1 Расчёт необходимого количества воздуха для проветривания очистных и подготовительных забоев

В соответствии с "Инструкцией по расчёту количества воздуха, необходимого для проветривания Верхнекамских калийных рудников" порядок расчёта количества воздуха соответствует забойной методике с последовательным расчётом необходимого количества воздуха для отдельных выработок, участков и рудника в целом.

В расчётах учтены все потребители воздуха - очистные и подготовительные участки, камеры служебного назначения с обособленным проветриванием, закладочные работы, транспортные выработки, главные конвейерные выработки с обособленным проветриванием.

Расчёт количества воздуха для проветривания очистных и подготовительных тупиковых забоев при комбайновом способе отбойки руды на пласте "КС" выполнен по фактору "максимально допустимая скорость воздуха", на пласте "Кр-П" дополнительно к зтому по фактору "взрывоопасные газы", на пласте "А В" дополнительно к двум перечисленным факторам по фактору "сероводород". Расчёт количества воздуха, необходимого для проветривания выработок на пласте "В", выполнены по факторам "взрывоопасные газы" и "минимально допустимая скорость воздуха". В расчёте использованы коэффициенты газообильности по горючим газам и сероводороду.

Результаты расчёта количества воздуха для проветривания тупиковых комбайновых выработок представлены в табл. 1.



Таблица 1 - Результаты расчёта количества воздуха для проветривания тупиковых комбайновых выработок.

Пласт	Тип комбайна	Площадь сечения выработки в свету м2	Количество воздуха необходимого для проветривания, м3/мин.
			Очистные камеры при	Подготовительные камеры при	Забой
			Кп = 1,43 Ку = 1,14	Кп = 1,00 Ку = 1,14	Кп = 1,43 Ку = 1,19	Кп = 1,00 Ку = 1,19
КС	Урал-10	10,0	-	-	154	-	91
	Урал-20	15,0	-	-	230	-	136
Кр-I	Урал-10	8,7	-	-	162	114	96
Кр-II	Урал-10	10,0	147	-	154	108	91
	Урал-20	15,0	220	-	230	161	135
АБ	Урал-10	10,0	147	-	154	108	91
	Урал-20	15,0	220	154	230	161	135
В	Урал-10	10,0	-	103	-	107	91

Ку - коэффициент утечек;

Кп - коэффициент подачи.

Сводная таблица результатов расчёта необходимого количества воздуха для проветривания рабочих зон и рудника в целом приведена в таблице 2.

...