Вентиляторы Уоддла , иногда неправильно называемые Уодделлом , [1] были большими центробежными вентиляторами , использовавшимися для вентиляции угольных шахт .
Они отличались чрезвычайно большими размерами и наличием встроенного кожуха для вентилятора, что позволяло устанавливать их на открытом воздухе.
Они были построены компанией Waddle Engineering and Fan Company Limited в Лланелли , Кармартеншир . [2] Их архивы в настоящее время хранятся в Архиве Кармартеншира [2] [3] и Архиве Ричарда Бертона в Университете Суонси . [4]
Вентиляторы были наиболее распространены в их родной области Южного Уэльса, но они также широко использовались в других горнодобывающих районах Англии. [1] Waddle Engineering работали с 1830 по 1970 год. Их отличительный вентилятор всегда работал на относительно низкой скорости и поэтому был наиболее подходящим для привода паровым двигателем. Поскольку высокоскоростные вентиляторы, приводимые в движение электродвигателями, стали более распространенными, Waddle не удалось осуществить этот переход.
Воздух поступал в вентилятор через центральный глаз и выходил через обод. [5] Таким образом, все эти вентиляторы были всасывающими устройствами, извлекающими воздух из шахты и выпускающими его в атмосферу. Типичная установка включала здание надшахтного цеха, обычно построенное из камня в этот период, с помещением для вентилятора рядом с ним. Вентилятор устанавливался высоко в зазоре между зданиями, с соединением с надшахтным цехом через круглое окно в здании и с глазом вентилятора. [i] Надшахтный цех был сделан герметичным против пониженного внутреннего давления с помощью окон со ставнями и плотно прилегающих дверей. Если то же здание также использовалось для намотки — спуска и подъема людей и оборудования — намоточное устройство можно было установить в свободном пространстве над стволом, не мешая расположению вентилятора. Шахтные клети и трамваи проходили через обычные самозакрывающиеся воздушные двери.
Отличительной чертой конструкции Waddle была ее самозакрытая или «безкорпусная» конструкция, в которой вращающийся вентилятор образовывал свой собственный кожух. [5] Хотя небольшие вентиляторы такой формы сегодня распространены, Waddle была единственной компанией, которая производила их такого размера или для вентиляции шахт.
После катастрофы на шахте Хартли в 1862 году владельцы шахт были вынуждены улучшить вентиляцию шахты. Теперь вентиляция должна была включать отдельные шахты для нисходящего и восходящего потока воздуха, а также вентиляцию, обеспечиваемую вентиляторами, а не старой системой печей. [ii] Это стимулировало продажи вентиляторов, особенно Waddle. Поскольку рабочее колесо вентилятора образовывало свой собственный кожух, оно требовало небольшой дополнительной установки и поэтому было относительно легко модернизировать существующий надшахтный узел.
Эти вентиляторы двигались на относительно низких скоростях, обычно приводимые в действие канатными приводами от горизонтального парового двигателя на первом этаже под вентилятором. У них всегда было одно рабочее колесо [6] , поэтому для достижения больших объемов воздуха они были большого диаметра. [3] Хотя они изготавливались в различных размерах, обычный большой вентилятор имел диаметр 40 футов. [1] Использование одного рабочего колеса было обычным для больших вентиляторов, хотя некоторые производители использовали двухстороннее рабочее колесо, чтобы обеспечить вдвое больший поток воздуха для аналогичной вращающейся массы. Однако Уоддл всегда использовал одностороннее рабочее колесо с нависающим подшипником на задней поверхности вентилятора. [5] Это позволяло избежать размещения подшипников в часто влажном воздушном потоке, что упрощало обслуживание.
Первые вентиляторы имели простую конструкцию. Вентилятор 1890 года на угольной шахте Мортон, Дербишир, [1] имел неглубокую коническую крыльчатку диаметром 40 футов и шириной 1 фут 6 дюймов по краю. Внутренние лопасти имели чрезвычайно изогнутую форму. Его конструкция проста, из плоских кованых железных пластин, соединенных заклепками и уголками. Работая со скоростью 45 об/мин, вентилятор перемещал 70 000 кубических футов воздуха в минуту. В течение нескольких лет аэродинамика крыльчатки развилась таким образом, что их рабочая скорость и эффективность существенно возросли. Вентилятор 1896 года на угольной шахте Чантерс, Тилдесли, Ланкашир, имел те же общие размеры и скорость, но перемещал 150 000 кубических футов в минуту. [1] Улучшения этих более поздних вентиляторов заключались в использовании внешнего фланцевого, изогнутого обода из ваз [5], который обеспечивал более плавный поток воздуха у обода, а также в более прямых внутренних лопастях для более скоростных вентиляторов. [6]
Позже, после Первой мировой войны, вентиляторы стали приводиться в движение электродвигателями. Они работали на более высоких скоростях, поэтому вентилятор большого диаметра был неподходящим, так как его высокая линейная скорость воздуха на ободе приводила к турбулентности и механической вибрации. Эти вентиляторы стали использоваться как пары меньших вентиляторов (обычно 17 футов) [7] , хотя конструкция Waddle была в принципе непригодна для этого, что привело к ее окончательному упадку.
В 1861 году вентилятор Уоддла использовался для питания миниатюрной атмосферной железной дороги, построенной в Баттерси в качестве прототипа подземной железной дороги между почтовыми отделениями Лондона . [8] [9] Это был необычный пример двухстороннего вентилятора Уоддла, созданного для обеспечения более высокой разницы давления тяги.