Вентиляторы центробежные одностороннего всасывания

Содержание

1. Наименование и область применения.
1.1.	Наименование изделия и его шифр – Вентиляторы центробежные одностороннего всасывания ВЦД31,5М.
1.2.	Назначение и область применения - Агрегаты типов ВЦД31,5М предназначены для главного проветривания шахт угольной и горнодобывающей промышленности, вентиляционная сеть которых характеризуется диапазоном эквивалентных отверстий в пределах 1.1-6,2м2            
1.3 Возможность использования изделия для поставки на экспорт - Агрегаты типов ВЦД31,5М. - может поставляться на экспорт самостоятельно при наличии патентной чистоты по стране поставок.
2 Основание для разработки
2.1.  Модернизация центробежного вентилятора одностороннего всасывания ВЦД31,5М с целью повышения надежности и уменьшения затрат при эксплуатации.
2.2.	Организация, утвердившая документ.
2.3.	Тема, этап отраслевого и тематического плана в рамках которого будет выполняться данная работа - курсовой проект.
3 Цель и назначение разработки.
3.1.	Заменяемое старое изделие или создание нового - Агрегаты вентиляторы центробежные одностороннего всасывания ВЦД31,5М для замены устаревших вентиляторов Ц35-15×2
3.2. Ориентировочная потребность по годам с начала серийного производства – оговаривается с дипломным руководителем.
3.3.	Источники финансирования - Предприятие заказчик.
3.4.	Количество и сроки изготовления - Оговариваются с заказчиком.
3.5.	Предполагаемые исполнители.
4 Источники разработки.
4.1.	Протоколы лабораторных и шахтных испытаний - Рабочая программа и методика государственных приёмочных испытаний.
4.2.	Конструктивные проработки – Агрегаты вентиляторы центробежные одностороннего всасывания ВЦД31,5М. Требования по эксплуатации.
4.3.	Перечень других источников - Научный отчёт «Алгоритм и программа расчёта основных силовых, кинематических и энергетических параметров  вентиляторных установок нового технического уровня».
5 Технические требования.
5.1.	Стандарты и нормативно-техническая документация - ТУ 12.44.778-80.
5.2.	Состав изделия. Агрегаты вентиляторы центробежные одностороннего всасывания ВЦД31,5М  должны состоять из следующих сборочных единиц: ротор, муфта ,направляющие аппараты, датчик скорости, кожух ограждения муфты, электродвигатель, плита фундаментная.   Далее краткое описание узлов ВЦД31,5М  и требования к ним.
Требования к устройству. Вентилятор должен соответствовать требованиям ОСТ12.44. 107-79,  настоящих технических условий и комплекта конструкторской документации ВЦД31,5М  
5.3.	Требования к показателям назначения, надежности и ремонтопригодности – Основные технические параметры центробежного вентилятора изложены в технических условиях  ТУ 24.08.1269-82
5.4.	Требования к унификации – вентилятор должен быть идентичным, без всяких изменений в конструкции узла и должны войти в геометрические параметры. 
5.5.	Требования к безопасности – вентилятор ВЦД31,5М  должен соответствовать « Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах».
5.6.	Эргономические и эстетические требования - Эргономические показатели должны обеспечивать максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда.
5.7.	Требования к патентной чистоте - Агрегаты вентиляторы центробежные одностороннего всасывания ВЦД31,5М. должны обладать патентной чистотой по странам СНГ, а также других угледобывающих стран.
5.8.	Требования к номенклатуре изделия – Номенклатура  вентилятора центробежного одностороннего всасывания ВЦД31,5М должна соответствовать современным требованиям к промышленным изделиям.
5.9. Требования к эксплуатации. Эксплуатация центробежного вентилятора должна осуществляться в соответствии с руководством по эксплуатации.
6 Экономические показатели.
6.1.	Ориентировочный экономический эффект от применения ВЦД31,5М составит (……………) руб.
6.2.	Срок окупаемости затрат - один год с начала их серийного производства.
6.3. Лимитная цена (……………) руб.
6.4. Предполагаемая годовая потребность – 
7 Стадии и этапы разработки
7.1.	Разработка конструкторской документации для изготовления ВЦД31,5М.
7.2.	Изготовление и предварительные испытания ВЦД31,5М.
7.3.	Приемочные испытания ВЦД31,5М.
7.4.	Корректировка конструкторской документации на установочный ВЦД31,5М.
 7.5.	Изготовление установочногоВЦД31,5М.
7.2 Расчёт установки главного проветривания шахты
Исходные данные для расчёта
1. Необходимый расчёт воздуха для проветривания шахты – Qв=115 м3с.
2. Расчётная депрессия вентиляционной сети шахты:
- максимальная – hmax=2100 Па;
- минимальная - hmin=1300 Па.
7.3 Эксплуатационный расчёт вентиляции.
1.  Расчётная производительность вентилятора
Qр=kуQв=1,2∙115=138 м3с, 
где  kу=1,2 – коэффициент, учитывающий утечку через шахтный ствол и подводящие каналы вентиляторной установки. 
2. Выбор типа вентилятора. Выбор производится, используя диаграммы полей рабочих режимов вентиляторов серий ВОД и ВЦД. На диаграмму наносят две точки, одна из которых имеет координаты Qр и hmin, а другая - Qр и hmax. Если обе точки попадают одновременно в поле рабочих режимов двух типов вентиляторов, то предпочтение отдаётся тому, который обеспечивает необходимые рабочие режимы при большой величине средневзвешенного статистического КПД. В нашем 
случае расчётным параметром сиитветствует один вентилятор – ВЦД 31,5600 с диаметром рабочего колеса 3,2 м и частотой вращения 600 обмин.
Аэродинамическая характеристика выбранного вентилятора представлены на рисунке П-1.1, из которого видно, что расчётная подача вентилятора реализуется со следующими значениями статического КПД: при максимальной депрессии (точка 1) – ηmax=82; при минимальной депрессии (точка 2) -  ηmin=70.
Техническая характеристика вентилятора:
Диаметр рабочего колеса, мм …………………………3150
Частота вращения вала, об/мин ……………………….500-600
Статический К.П.Д. :
максимальный …………………………     ……………0,84
средневзвешенный в нормальной области работы …0,74
Оптимальный режим:
 производительность,  ……………………………500
статическое давление, даПа …………………………..700
Производительность в области промышленного 
использования,  …………………………………160-690
Статическое давление в области промышленного 
использования,  ………………………………….140-920
Потребляемая мощность в области промышленного 
использования, кВт ………………… ………………350-4300
Маховый момент ротора вентилятора,   ……202000
Масса вентилятора без электродвигателя,……………75000
Средневзвешенный статистический КПД вентилятора 
3. Обобщенные коэффициенты сопротивления вентиляционной сети:
- при максимальной депрессии
  Rmax= hmax. Qр2=21001202=0,1458;
  - при минимальной депрессии
   Rmin= hmin. Qр2=13001202=0,09.
4.Расчёт аэродинамических характеристик вентиляторной сети производим по формуле
hc.i= Ri Q2.
Результаты расчёта представлены в таблице П-1.1.
5. Графическое определение параметров рабочих режимов вентилятора (смотреть рисунок П-1.1):
5.1 При расчётных рабочих режимах (точки 1 и 2 на рисунке П1.1);
  - при максимальной депрессии 
    Q1=120 м3с; h1=3827 Па; θна 1=35º; η1=0,82;
   - при минимальной депрессии
    Q2=120 м3с; h2=2716 Па; θна 1=42º; η1=0,70;
5.2 При формировании рабочих режимов (точки 5 и 6 на рисунке П-1.1):
    - при максимальной депрессии 
    Q5=125 м3с; h5= 4140Па; θна 5=-25º; η1=0,79;
   - при минимальной депрессии
    Q6=137 м3с; h6=3560 Па; θна 6=-25º; η1=0,76;
   6. Резерв производительности вентиляторной установки при расчётных режимах проветривания:
   - при максимальной депрессии
   Q1=100 100 
  - при минимальной депрессии
    Q2=100 100 
   7. Расчётная мощность на валу вентилятора:
      - при максимальной депрессии
    N1=10-3h1Q1η1=10-3∙3827∙120?,82=
     N5=10-3h5Q5η5=10-3∙4140∙125?,79=655,1 к Вт;
  - при минимальной депрессии
    N2=10-3h2Q2η2=10-3∙2716∙120?,70=
   N6=10-3h6Q6η6=10-3∙3560∙137?,76=641,7 к Вт.