Description technique principale du ventilateur principal
1. Partie de la roue
1) Conception personnalisée : optimisation du choix en fonction des paramètres fournis par l’utilisateur, suivi d’une conception sur mesure afin que les performances du ventilateur soient parfaitement adaptées aux caractéristiques de la résistance du puits de mine, garantissant ainsi un fonctionnement à haut rendement du ventilateur aussi bien en régime de dépression minimale qu’en régime de dépression maximale, tout en le maintenant hors de la zone de surpulsation.
2) Conception du processus de contrôle : les aubes sont conçues sur la base des données d’essais en basses vitesses réalisés par le NACA aux États-Unis ; afin d’assurer leur résistance, elles adoptent une conception structurelle tridimensionnelle à torsion de type voilure à grande section transversale, et des coefficients de sécurité supérieurs à 10 à 13 fois ont été prévus pour la conception des aubes et des manchons. La pertinence de la conception des aubes doit également faire l’objet de tests de fréquences de vibration et d’analyses modales, afin d’éviter les fréquences d’excitation propres aux premier et deuxième étages de la roue et de prévenir toute résonance. Pour chaque lot d’aubes, un rapport d’analyse chimique du matériau ainsi qu’un rapport d’essais des propriétés mécaniques sont fournis ; par ailleurs, chaque lame est soumise, dans une salle spéciale de contrôle non destructif, à des contrôles par rayons X, par magnétoscopie et à d’autres essais non destructifs.
3) Les aubes sont fabriquées en ZL104 de haute qualité et à haute résistance, par moulage sous pression dans un moule métallique, ce qui confère aux aubes une résistance mécanique et une qualité de surface supérieures. Dans les milieux oxydants, elles présentent d’excellentes propriétés de résistance à la corrosion et à l’usure : elles ne rouillent pas, résistent à l’usure et à la corrosion. La résistance des sections critiques des aubes et de leurs manchons est conçue avec un coefficient de sécurité supérieur à 13, et les aubes font l’objet d’un traitement de vieillissement.
4) Installation et réglage des pales : la fixation des pales sur le moyeu est sûre et fiable ; le moyeu est muni d’une échelle de graduation claire indiquant les angles d’installation des pales, avec six positions prédéfinies : –9°, –6°, –3°, 0°, +3° et +6°. En fonction des conditions de service, l’angle des pales peut être réglé à volonté sur la surface sphérique du moyeu. Le réglage des pales s’effectue en arrêt de la machine, pièce par pièce, à l’extérieur de celle-ci : à l’aide d’un outil spécialisé, on ajuste les vis de réglage et on desserre les cales en forme de coin, ce qui permet de modifier l’angle des pales hors machine et de répondre aux besoins en ventilation propres à chaque période.

5) Fabrication du moyeu : le moyeu est l’un des composants centraux de la turbine éolienne ; il présente un diamètre et un poids importants, et exige une grande précision dimensionnelle ainsi qu’une excellente précision géométrique. Il constitue un point critique dans le processus d’usinage et représente une étape clé dans la fabrication de la turbine. Le moyeu est fabriqué en acier Q355 ; les soudures font l’objet d’un contrôle par ressuage magnétique, et un rapport de contrôle par ressuage est fourni. Afin de garantir l’alignement coaxial entre le trou de liaison de l’arbre central du moyeu et le diamètre extérieur du moyeu, ainsi que la conformité des dimensions sphériques de la surface du moyeu et des dimensions des trous, notre entreprise utilise spécialement un tour à chute numérique de grande taille. Lors de l’usinage du moyeu, un programme informatique assure un montage unique et une usinage en une seule opération, ce qui non seulement garantit la précision dimensionnelle et géométrique de la pièce, mais aussi une qualité de surface entièrement conforme aux exigences du dessin du produit. L’extension d’arbre du moteur associée adopte une configuration conique, permettant une connexion directe entre le moteur et la roue de la turbine et assurant un alignement précis grâce à un ajustement conique, ce qui optimise la facilité d’installation, de démontage et de maintenance de la roue. La fixation de la roue sur l’arbre du moteur repose sur un système de verrouillage double, combinant deux écrous et deux rondelles de blocage.
6) Équilibrage de la roue : Notre entreprise a acquis une machine d’équilibrage dynamique YYW-6000. Tout d’abord, le moyeu de la roue est soumis à des essais d’équilibrage statique et dynamique; ensuite, la roue elle-même est soumise à ces mêmes essais jusqu’à obtention d’un résultat conforme, ce qui garantit un niveau de qualité d’équilibrage de G4, supérieur aux exigences de la norme nationale G5,6. Ainsi, le ventilateur présente d’excellentes caractéristiques statiques et dynamiques, assurant un fonctionnement fiable et respectant les valeurs de vibration du ventilateur principal conformément aux normes nationales et industrielles pertinentes, notamment la norme JB/T8689-2014 « Contrôle des vibrations des ventilateurs et leurs limites », qui stipule que la valeur efficace de la vitesse maximale de vibration ne doit pas dépasser 4,6 mm/s.
2. Partie principale et accessoires
1) Les composants complets du ventilateur comprennent les raccords de galerie, le collecteur, le premier étage du ventilateur, le deuxième étage du ventilateur, le diffuseur, l’adaptation circulaire‑rectangulaire, la boîte d’amortissement acoustique, la tour de diffusion, etc. L’intérieur du conduit du ventilateur est uniforme et lisse; le collecteur, le redresseur et les tubes en forme de poisson sont tous formés par laminage à froid dans des moules. Les tubes de refroidissement en forme de poisson ainsi que la plaque de support du socle du moteur, tout en satisfaisant des exigences strictes en matière de résistance mécanique, de rigidité et d’autres propriétés mécaniques, intègrent également des mesures telles que des transitions en arc de cercle pour réduire la traînée, afin d’assurer que le conduit du ventilateur soit uniforme et lisse, de diminuer la résistance au flux et d’améliorer les performances du ventilateur. Toutes les structures de support adoptent une conception symétrique, ce qui optimise la structure interne du conduit. L’installation se fait par deux ventilateurs disposés côte à côte en position horizontale; chaque ventilateur est livré avec des interfaces de test des performances, telles qu’un anneau de mesure de pression, permettant de mesurer des paramètres comme la dépression et le débit du ventilateur; ces interfaces peuvent être connectées à des capteurs de pression pour mesurer la pression dynamique et statique ainsi que le débit du ventilateur. Une embase de mesure des vibrations est installée sur la paroi extérieure du conduit du ventilateur, avec des points d’installation prévus pour les capteurs de vibration. La conception et la fabrication de toutes les parties du ventilateur doivent garantir qu’elles puissent supporter les contraintes liées à un fonctionnement dans diverses conditions d’exploitation: le matériau de la roue doit être au moins du Q345; la surface extérieure de la roue adopte une structure sphérique; l’épaisseur des rayons de la roue ne doit pas être inférieure à 35 mm. Le matériau de la carcasse du ventilateur est du Q235; l’épaisseur de la tôle utilisée pour la carcasse principale ne doit pas être inférieure à 8 mm; l’épaisseur de la tôle du socle du moteur ne doit pas être inférieure à 25 mm; le cylindre de protection intérieur est usiné et façonné, avec une épaisseur minimale de 15 mm après usinage. La conception et la fabrication de toutes les parties du ventilateur doivent permettre de supporter les contraintes liées à un fonctionnement dans diverses conditions d’exploitation. Après le soudage de la roue, un recuit global est effectué; les principaux composants, tels que la roue et les aubes, doivent faire l’objet d’essais non destructifs et fournir un rapport d’inspection, afin d’assurer la fiabilité et la qualité. Les cordons de soudure du ventilateur doivent être réguliers, esthétiques et exempts de défauts de soudage; tous les éléments de soudage critiques du ventilateur font l’objet d’un traitement thermique visant à éliminer les contraintes résiduelles.

2) Usinage, protection contre la corrosion et dérouillage de la carcasse du ventilateur : les matières premières sont en acier Q235 de qualité supérieure, accompagnées d’un certificat de conformité. Toute la carcasse est découpée à l’aide d’une machine de découpe laser, ce qui garantit une grande précision dimensionnelle et une haute efficacité, assurant ainsi une meilleure qualité du produit. Les soudures sont réalisées exclusivement selon la technique de soudage sous protection au dioxyde de carbone, afin de minimiser les déformations de la carcasse du ventilateur et de respecter intégralement les exigences de conception. Après formage par soudage, la carcasse subit un sablage, de sorte que la surface de l’acier soit exempte de graisses, de salissures, d’écailles d’oxydation, de rouille et de revêtements de peinture visibles, ce qui améliore l’adhérence des couches de primaire et de finition. Le primaire est appliqué en deux couches ; avant la sortie de l’usine, une couche de finition polyuréthane anticorrosion est ensuite appliquée. L’épaisseur de chaque couche de primaire est de 30 à 40 μm, et l’épaisseur totale de la finition est de 100 à 140 μm. La couleur extérieure du ventilateur est définie en fonction des besoins du client.
3) Mesures de réduction du bruit des ventilateurs : le bruit des ventilateurs provient principalement du bruit de fonctionnement du moteur, du bruit généré par l’écoulement de l’air ainsi que d’autres bruits mécaniques. En ce qui concerne ces sources de bruit, la chambre de séparation des flux, le diffuseur, les silencieux spécifiques et la tour de diffusion sont conçus de manière à non seulement optimiser les performances du ventilateur, mais aussi à adopter une conception à faible niveau sonore. Le ventilateur est équipé de dispositifs de réduction du bruit tels qu’un diffuseur silencieux à deux étages, un silencieux en rangée et des plaques acoustiques intégrées dans la tour de diffusion. Le niveau de bruit du ventilateur est conforme aux exigences de la norme JB/T 8690 « Limites de bruit des ventilateurs » et répond aux exigences de l’évaluation de l’impact environnemental. Tous les diffuseurs silencieux sont dotés d’une couche d’absorption acoustique d’une épaisseur d’au moins 50 mm, ainsi que d’une plaque perforée.