Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов

Для решения задачи перемещения воздушно-газовых смесей в промышленности применяют различные газодувные машины. Условно их можно разделить на две группы по степени повышения давления перемещаемой среды. К первой группе относят машины способные незначительно повышать давление – вентиляторы, газодувки. Во вторую группу относят машины способные создавать высокие значения давления перемещаемой среды – компрессоры.

Рассмотрим подробнее машины служащие для перемещения воздушно-газовых смесей на примере вентиляторов.

Вентиляторами называются машины, предназначенные для перемещения различных воздушно-газовых смесей с увеличением степени их давления до максимального значения 12-15 кПа. Отличительными чертами вентиляторов являются простая одноступенчатая конструкция и работа с малыми окружными скоростями вращения вала. Вентиляторы состоят из корпуса, рабочего колеса с лопатками, установленного на вал внутри корпуса, и привода. В качестве привода вентиляторов используют электродвигатели.

Широкое применение вентиляторы нашли как в быту, так и в промышленности. К промышленным вентиляторам предъявляются определенные требования ввиду более жестких условий эксплуатации. Помимо соответствия параметрам проводимого технологического процесса промышленные вентиляторы должны соответствовать высоким требованиям надежности конструкции и безопасности.

Вентиляторы применяют для транспортирования различных воздушно-газовых смесей, которые могут отличаться критическими температурами, абразивными свойствами, содержанием пыли и влаги. Поэтому существенным критерием при изготовлении вентиляторов является правильный выбор материального исполнения.

В общих чертах принцип работы вентиляторов можно описать следующим образом:

Работа вентилятора заключается в том, что перемещаемая рабочая среда, с начальной величиной давления и скоростью потока, проходит через входное отверстие и попадает на рабочее колесо, установленное внутри корпуса. Рабочее колесо вентилятора зафиксировано на валу с помощью ступицы. Оно приводится в движение от привода. Во время вращения рабочего колеса перед ним создается разряжение, за счет которого происходит всасывание воздушно-газовой смеси. Далее перемещаемая среда проходит по рабочему колесу, которое сообщает ей энергию от привода, и подается через выходное отверстие. На выходе из вентилятора рабочая среда получает приращение давления и скорости потока за счет энергии переданной рабочим колесом.

Машины, используемые в промышленных целях для перемещения различных жидкостей и воздушно-газовых смесей, схожи по конструкции. Поэтому имеют идентичные основные технические параметры работы.

В зависимости от области применения и эксплуатационных условий производят широкий спектр вентиляционных машин, выбор которых заключается в определении основных технических параметров таких как:

1. Производительность Q – определяет количество воздушно-газовой смеси перемещаемое в единицу времени. Производительность вентиляторов может варьироваться от 1 до 1 000 000 м³/с. Рассчитывается следующим образом:

Q = V/t  [м³/с]

где:
V – объем перемещаемого потока рабочей среды [м³];
t – время.

2. Напор – представляет собой количество энергии, переданное перемещаемой воздушно-газовой среде при ее прохождении через вентилятор. Напор вентилятора принято выражать через единицы давления. Полное давление, создаваемое вентилятором, складывается из статической и динамической составляющих:

Р_п = Р_ст + Р_дин

где:
Р_п – полное давление [Па];
Р_ст – статическое давление [Па];
Р_дин – динамическое давление (Р_дин = ρω²/2) [Па];
ω – средняя скорость рабочей среды [м/с];
ρ – плотность рабочей среды [кг/м³].

3. Мощность характеризует количество энергии, которая требуется для перемещения рабочей среды. Разделяют на подводимую и полезную. Подводимая мощность это энергия, передаваемая от привода к вентилятору, а полезная мощность отображает реальное значение энергии, расходуемое на перемещение рабочей среды. Значение подводимой мощности больше чем полезной это объясняется различными потерями при передаче энергии.

Мощность вентилятора определяется из следующего выражения:

N = (Q·P)/(1000·ŋ) [кВт]

где:
Q – производительность вентилятора [м³/с];
Р – давление создаваемое вентилятором [Па];
ŋ – КПД вентилятора.

4. Наряду с вышеперечисленными основными технологическими параметрами вентиляторов немаловажную роль имеют следующие второстепенные показатели: климатическое исполнение, уровень допустимого шума при эксплуатации, габаритные размеры, коррозионная стойкость и другие. Данные характеристики оказывают весомый вклад при выборе вентиляторов.

Общая классификация вентиляторов проводится по направлению движения потока перемещаемой рабочей среды. В соответствии с ним существуюет два основных типа вентиляторов, применяемых для промышленных целей:

• осевые;
• радиальные (центробежные).

В осевых вентиляторах, как следует из названия, поток рабочей среды движется вдоль осевой линии или вала вентилятора.

В радиальных вентиляторах рабочая среда движется по лопаткам от центра рабочего колеса к краю, за счет центробежной силы возникающей при вращении, затем по спиральному корпусы выходит через нагнетательный патрубок.

Радиальные вентиляторы прочны, способны генерировать относительно высокие давления с высокой эффективностью и подходят для эксплуатации в жестких условиях.

Радиальные вентиляторы представляют собой агрегат, состоящий из спирального корпуса, вала, рабочего колеса с лопатками и привода. Вентилятора устанавливаются на несущей раме (станине).

Спиральный корпус вентилятора чаще всего изготавливается из листов стали, которые соединены сваркой или клепками. При работе в области высокого давления корпус вентилятора отливается целиком. Для придания жесткости спиральный корпус вентилятора, изготовленный из листов стали, дополнительно усиливают поперечными полосами или оребрением. С целью уменьшения уровня шума возникающего при работе вентилятора корпус закрывают специальными шумопоглащающими панелями или заключается в короб.

Главным рабочим органом радиальных вентиляторов является рабочее колесо, в результате вращения которого и происходит перемещение рабочей среды. Обычно оно состоит из заднего и переднего дисков, ступицы и лопаток. В зависимости от условий эксплуатации существует несколько модификаций рабочего колеса:

• бездисковые – используются для транспорта сред с содержанием твердых включений;
• однодисковые – преимущественно служат для перемещения рабочих сред с содержанием твердых примесей;
• двухдисковые (барабанные, кольцевые, с коническим передним диском) – применяются для перемещения чистых рабочих сред в широком диапазоне создаваемых давлений;
• трехдисковые – используются в вентиляторах с двухсторонним всасыванием.

Ступицы необходимы для крепления рабочего колеса на вал. Их отливают или вытачивают из заготовок.

Неотъемлемой частью рабочего колеса являются лопатки. Они крепятся к диску и ступице. Методы крепления лопаток напрямую зависят от требуемой прочности и жесткости конструкции, а также экономической целесообразности. Наиболее надежным способом крепления является сварка, ее применение выгодно при одинаковом сроке службы всех компонентов рабочего колеса. В случае, когда из за условий эксплуатации лопатки изнашиваются быстрее дисков, применяют соединение клепками или на шипах. От формы лопаток зависят эффективность и рабочие характеристики вентилятора.

Типы лопаток устанавливаемых на рабочее колесо:

• изогнутые вперед;
• радиальные;
• радиальные загнутые вперед;
• плоские наклоненные назад;
• изогнутые назад;
• изогнутые назад аэродинамического профиля.

Важным фактором, влияющим на эффективность работы вентилятора, является зазор между рабочим колесом и входным патрубком. Он не должен превышать 1% от диаметра рабочего колеса.

Привод вентилятора может быть реализован следующим образом:

• прямым соединением рабочего колеса с электродвигателем;
• соединение через гибкую муфту;
• соединение клиноременной передачей.

Для радиальных вентиляторов используют несколько композиционных схем крепления рабочего колеса и соединения с приводом.

В случае вентиляторов с большими размерами рабочих колес рекомендуется соединение с помощью муфт или ременной передачи. Наибольшее распространение получило консольное соединение вала рабочего колеса с приводом, т.е. соединение вала рабочего колеса установленного в опорный подшипниковый узел, который вынесен за корпус вентилятора. К положительным сторонам данной схемы относят отсутствие механических потерь при передаче и возможность установки на небольшой площади, а отрицательной стороной является ограничение по размеру рабочего колеса. Установка вала рабочего колеса между двумя опорными подшипниками считается более надежной и способна обеспечить стабильный режим работы вентилятора. Недостатком данной схемы является трудность монтажа вентилятора на воздуховод ввиду усложнения конструкции. Для вентиляторов двухстороннего всасывания консольное соединение с приводом не применяется.

Классификация радиальных вентиляторов

Основная классификация радиальных вентиляторов заключается в разделении по следующим эксплуатационным и конструктивным признакам:

Создаваемому давлению:

• низкого давления (до 1000 Па);
• среднего давления (от 1000 до 3000 Па);
• высокого давления (свыше 3000 Па).

Количеству сторон всасывания:

• односторонние;
• двухсторонние.

Направлению вращения рабочего колеса (со стороны привода):

• правого вращения – движение рабочего колеса по часовой стрелке;
• левого вращения – движение рабочего колеса против часовой стрелки;

Положение выходного патрубка:

Выходной патрубок вентилятора общего назначения может быть установлен в семи положениях, каждое смещено на 45 градусов относительно предыдущего. Положение, предусматривающее установку выходного патрубка, под углом 225 градусов не производится, ввиду сложности реализации присоединения к трубопроводу.

Пространственная ориентация выходного патрубка вентиляторов специального назначения может принимать положения через каждые 15 градусов в интервале от 0 до 345 градусов (для мельничных вентиляторов) и от 0 до 255 градусов (для дутьевых вентиляторов).

В зависимости от характеристик перемещаемой среды радиальные вентиляторы разделяют на следующие категории по назначению:

• общего;
• специального.

Вентиляторы общего назначения применяются для перемещения неагрессивных воздушно-газовых смесей, без содержания твердых включений и пыли, с температурой не превышающей 200^о С. К таким относятся вентиляторы, применяемые для осуществления приточно-вытяжной вентиляции (крышные).

Также для осуществления промышленных целей производят большое количество вентиляторов специального назначения. Они используются для перемещения различных воздушно-газовых сред отличающихся высокими рабочими температурами, абразивными и коррозионными свойствами, содержанием твердых примесей, высокой степенью взрывоопасности и т.д. К данному классу можно отнести следующие вентиляторы:

• коррозионностойкие;
• пылевые;
• взрывозащищенные;
• дутьевые;
• шахтные;
• мельничные.

Для каждого из типов вентиляторов подбирается материальное исполнение, отвечающее эксплуатационным условиям и способное обеспечить надежную, безаварийную работу в штатном режиме.

Так для проточной части вентиляторов коррозионностойкого исполнения применяют нержавеющие стали, титан и его сплавы, большое распространение получили различные полимерные материалы.

Из-за высокого содержания твердых включений в перемещаемой среде детали и узлы пылевых вентиляторов отличаются высокой надежностью. Поэтому их изготавливают из материалов стойких к абразивному воздействию.

Взрывозащищенные вентиляторы изготавливают из мягких материалов (алюминий и его сплавы) во избежание образования искр при соударении или трении подвижных частей.

Специфика работы дутьевых вентиляторов заключается в перемещении воздушно-газовых

смесей с высокими температурами, поэтому для них применяют различные жаростойкие стали.

Конструкция осевых вентиляторов характеризуется простотой и малыми габаритными размерами. Их часто использую там, где не возможно применение радиальных вентиляторов, ввиду ограниченного пространства установки. Осевые вентиляторы состоят из цилиндрического корпуса, рабочего колеса с лопатками и привода.

Корпус осевого вентилятора выполнен в виде цилиндра. Внутренний диаметр корпуса подбирается таким образом, чтобы обеспечить свободное вращение рабочего колеса. При этом максимальное расстояние между корпусом и лопатками рабочего колеса не должен превышать 1,5 % длины лопатки. Для улучшения аэродинамических свойств  и уменьшения гидравлических потерь в конструкцию вентилятора вносят изменения, устанавливая следующие дополнительные элементы: коллектор на входном патрубке, входной и выходной обтекатель на ступице рабочего колеса, и диффузор на выходе.

Рабочее колесо осевого вентилятора состоит из лопастей и ступицы. Крепление лопаток к ступице идентично креплению, используемому в рабочем колесе радиального вентилятора. Количество лопастей варьируется от 2 до 16. При изготовлении рабочего колеса осевого вентилятора применяют сварку, литье или штамповку.

Лопасти рабочего колеса устанавливаются под разным углом по отношению к плоскости вращения, что позволяет эффективно регулировать процесс подачи воздушно-газовых смесей. В осевых вентиляторах возможно изменение направления потока рабочей среды за счет изменения направления вращения рабочего колеса. Это осуществимо с помощью применения реверсивных рабочих колес, с изменяемым углом наклона лопаток, или нереверсивных, просто перевернув их. Конструкция осевых вентиляторов позволяет быстро произвести установку.

Привод осевых вентиляторов осуществляется через прямое соединение с валом двигателя, муфту или с помощью ременной передачи. В качестве привода преимущественно используют электродвигатели. На выбор схемы соединения с приводом влияют эксплуатационные условия и характеристики перемещаемой среды. Для чистых, не агрессивных сред характерна установка электродвигателя в потоке рабочей среды. В случае высокого содержания влаги или твердых включений принято выносить привод из потока рабочей среды.

Классификация осевых вентиляторов

Выделяют три основных типа осевых вентиляторов:

• лопастного типа;
• лопастного типа в цилиндрическом корпусе;
• с направляющими лопатками.

Лопастной тип – простейший вариант осевого вентилятора. Представляет собой рабочее колесо без корпуса, установленное на вал электродвигателя. Данный тип вентилятора обычно работает на низких частотах вращения и умеренных температурах. Отличаются высокой производительностью и низкими значениями создаваемого давления. Лопастные вентиляторы часто используются в помещениях в качестве вытяжных вентиляторов. Для наружного применения включаются в системы воздушного охлаждения и градирен. КПД этого типа примерно 50% или менее.

Второй тип вентиляторов имеет лопастное рабочее колесо заключенное внутрь цилиндрического корпуса. Частота вращения рабочего колеса выше, чем у лопастного типа, что позволяет развивать более высокие значения давления на выходе 250 - 400 Па. Значение КПД достигает 65%.

Осевые вентиляторы с направляющими лопатками имеют схожую конструкцию с предыдущим типом, но с дополнительной установкой направляющих лопаток на входном отверстии. Это решение повышает эффективность за счет направления и выпрямления потока рабочей среды. В результате, они способны развивать довольно высокое давление на выходе до 500 Па. Данный тип соответствует высоким стандартам энергоэффективности.

Вентиляторы являются одними из наиболее распространенных типов машин применяемых во многих областях промышленности и быту. Их назначением является перемещение воздушно-газовых смесей, которое в основном используется для осуществления приточно-вытяжной вентиляции. Но помимо вентиляции существует множество областей и процессов, в которых они могут быть использованы, например:

• химическая промышленность (осушка, подача технологических газов);
• металлургическая промышленность;
• системы охлаждения;
• машино- и судостроение (испытания на аэродинамических стендах);
• сельское хозяйство;
• энергетика;
• строительство;
• системы аспирации;
• пневмотранспорт.

В основу работы осевого и радиального вентиляторов положены различные принципы действия. В осевом вентиляторе, поток рабочей среды движется от входного к выходному патрубку вдоль оси вала, а в радиальном поток от входного патрубка движется вдоль оси вала и затем, изменяя направление, движется к выходному патрубку перпендикулярно оси.

Радиальные вентиляторы наиболее широко применимы в промышленных процессах ввиду большого количества модификаций и областей применения. Они способны работать в обширном диапазоне производительностей и создаваемых давлений. Однако конструкция радиального вентилятора более громоздка и требует большой площади для установки.

Осевые вентиляторы отличаются простотой конструкции, малыми габаритными размерами, а также экономичностью и способностью обеспечить перемещение больших объемов рабочей среды на небольшие расстояния. Довольно часто привод осевых вентиляторов располагается внутри корпуса, что накладывает ограничения на рабочую среду по содержанию пыли и допустимой температуре. Скорость вращения рабочего колеса осевых вентиляторов выше, чем у радиальных вентиляторов. Эта особенность делает их более шумными.

Радиальный вентилятор

Технические данные

Привод

Материальное исполнение

Объем поставки

Вентилятор поставляется с двигателем, патрубком для слива конденсата, виброизоляторами и круглыми эластичными соединениями из ПВХ на всасе/нагнетании.

Техническая характеристика

Уровень шума на расстоянии 1 м от места работы вентилятора при соединении к трубопроводу с двух сторон (dB(A))80 в соответствии с DIN 45635.

Штуцера

Габаритные размеры

Материальное исполнение и особенности конструкции

Опора вала: моноблок с антифрикционными подшипниками с консистентной смазкой, для контроля температуры каждого подшипника и вибрации предусмотрены бобышки М12х1(для датчика температуры) и М10 (для датчика вибрации)

Контроль температуры подшипников: для контроля температуры подшипников предусмотрены термопозисторы РТ100 на каждый подшипник (элементы Duplex) с тремя кабельными соединениями и фиксирующим кабелем с рабочей температурой до 200 °C

Обработка поверхности, система защиты от коррозии

Область применения:
Высококачественная 3-х слойная 2-х компонентная защита от коррозии
Диапазон температуры: до +120°С
Для класса коррозийной активности 3-5 и 4+5 для внешних погодных условий в промышленном и морском климате и химической окружающей среде или внутри зданий с подобными условиями.
Удаление ржавчины:
Стандартная процентная чистота, Sa 2 1/2. DIN EN ISO 12944, часть 4.

Грунтовая покраска:
Защита от коррозии: фосфат цинка
Связующее вещество: 2-х компонентная эпоксидная смола, песочно-желтый, RAL 1002
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,23 кг/м³

Кроющее покрытие:
Первое кроющее покрытие:
Защита от коррозии: слоистый гематит
Связующее вещество: эпоксидная смола, серый RAL 7032
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³
Второе кроющее покрытие:
Связующее вещество: акриловый полиуретан, стандартный RAL 9010 белый
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³
Применение: воздушное распыление или распыление без воздуха
Общая указанная толщина нанесения: 240µm

Электродвигатель

Объем поставки:

Вентилятор, укомплектованный электродвигателем, муфтой с защитным кожухом, защитным кожухом (из гальванизированной углеродистой стали) от дождя для электродвигателя, 1 комплектом резиновых антивибрационных амортизаторов включая установочную плиту и анкерные болты, термопозисторами для контроля температуры подшипников вала вентилятора, общей рамой основанием и сильфонными компенсаторами вибрации на всасе и нагнетании.

Техническая характеристика

Уровень шума на расстоянии 1 м от места работы вентилятора при соединении к трубопроводу с двух сторон (dB(A))80 в соответствии с DIN 45635

Штуцера

Габаритные размеры

Материальное исполнение и особенности конструкции

Обработка поверхности, система защиты от коррозии
Область применения:
Высококачественная 3-х слойная 2-х компонентная защита от коррозии
Диапазон температуры: до +120°С
Для класса коррозийной активности 3-5 и 4+5 для внешних погодных условий в
промышленном и морском климате и химической окружающей среде или внутри
зданий с подобными условиями.
Удаление ржавчины:
Стандартная процентная чистота, Sa 2 1/2. DIN EN ISO 12944, часть 4.

Грунтовая покраска:
Защита от коррозии: фосфат цинка
Связующее вещество: 2-х компонентная эпоксидная смола, песочно-желтый, RAL 1002
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,23 кг/м³

Кроющее покрытие:
Первое кроющее покрытие:
Защита от коррозии: слоистый гематит
Связующее вещество: эпоксидная смола, серый RAL 7032
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³
Второе кроющее покрытие:
Связующее вещество: акриловый полиуретан, стандартный RAL 9010 белый
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³
Применение: воздушное распыление или распыление без воздуха
Общая указанная толщина нанесения: 240µm

Электродвигатель

Объем поставки:

Вентилятор, укомплектованный электродвигателем, муфтой с защитным кожухом, защитным кожухом (из гальванизированной углеродистой стали) от дождя для электродвигателя, 1 комплектом резиновых антивибрационных амортизаторов включая установочную плиту и анкерные болты, термопозисторами для контроля температуры подшипников вала вентилятора, общей рамой основанием и сильфонными компенсаторами вибрации на всасе и нагнетании.

Техническая характеристика

Уровень шума на расстоянии 1 м от места работы вентилятора при соединении к трубопроводу с двух сторон (dB(A))80 в соответствии с DIN 45635

Штуцера

Габаритные размеры

Материальное исполнение и особенности конструкции

Обработка поверхности, система защиты от коррозии

Область применения:
Высококачественная 3-х слойная 2-х компонентная защита от коррозии
Диапазон температуры: до +120°С
Для класса коррозийной активности 3-5 и 4+5 для внешних погодных условий в промышленном и морском климате и химической окружающей среде или внутри зданий с подобными условиями.
Удаление ржавчины:
Стандартная процентная чистота, Sa 2 1/2. DIN EN ISO 12944, часть 4.

Грунтовая покраска:
Защита от коррозии: фосфат цинка
Связующее вещество: 2-х компонентная эпоксидная смола, песочно-желтый, RAL 1002
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,23 кг/м³

Кроющее покрытие:
Первое кроющее покрытие:
Защита от коррозии: слоистый гематит
Связующее вещество: эпоксидная смола, серый RAL 7032
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³
Второе кроющее покрытие:
Связующее вещество: акриловый полиуретан, стандартный RAL 9010 белый
Указанная толщина покрытия 80 µm, количество нанесения примерно 0,24 кг/м³

Применение: воздушное распыление или распыление без воздуха
бщая указанная толщина нанесения: 240µm

Электродвигатель

Объем поставки:

Вентилятор, укомплектованный электродвигателем, муфтой с защитным кожухом, защитным кожухом (из гальванизированной углеродистой стали) от дождя для электродвигателя, 1 комплектом резиновых антивибрационных амортизаторов включая установочную плиту и анкерные болты, термопозисторами для контроля температуры подшипников вала вентилятора, общей рамой основанием и сильфонными компенсаторами вибрации на всасе и нагнетании.

Примечание:

Все вышеуказанное вентиляционное оборудование проходит после сборки следующие испытания на стенде:
- проверка размеров
- механическая тестовая эксплуатация
- контроль вибрации
- контроль вибрации во время механической тестовой эксплуатации

Каждый вентилятор укомплектован нижеуказанным набором технической документации:
- руководство по обслуживанию и эксплуатации в соответствии со стандартом на русском яз.
- отчет обо всех испытаниях
- отчет испытания балансировки рабочего колеса
- сертификат испытания на материалы в соотв. с EN 102045-2.1

Радиальный вентилятор (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

Корпус вентилятора - сварная конструкция со всеми необходимыми фланцами и впускными соплами к рабочему колесу;

Исполнение:

• Противоискровая защита при запуске с помощью медного упорного кольца на всасывающем патрубке;
• Заслонка для техобслуживания в корпусе вентилятора;
• Патрубок слива конденсата 1 1/2 дюймов;
• Изоляция вентилятора в объем поставки не входит;
• Двигатель и опорный блок сварной конструкции, усилены профилем;
• С опорной рамой из профильной стали;
• Закрытое рабочее колесо сварной конструкции с лопастями изогнутыми назад;
• Рабочее колесо сбалансировано электродинамически на двух уровнях, качество балансировки соответствует G = 6.3 по DIN ISO 1940, часть 1;
• Категория внутренних частей 2G, подходит для зоны 1 и зоны 2 (газ);
• Категория внешних частей 2G, подходит для зоны 1 и зоны 2 (газ);
• У приводного вала установлены такие параметры, что эксплуатационное число оборотов необходимого интервала безопасности от критичного числа оборотов;
• Привод через эластичную муфту, выполнен для приводного двигателя с подшипником качения;
• Устройство охлаждения cмонтировано на валу вентилятора, для защиты подшипника от повышенной температуры;
• Подшипник качения с предусмотренным местом для (прибора) смазки маслом;
• Корпус подшипника из серого чугуна;
• Уплотнение на проходном сечении вала вентилятора;
• Резистивный датчик температуры РТ 100, встроен в корпус подшипника;
• Подходит для установки внутри помещения;
• Сопровождающий электрический обогрев подшипников;
• Угловой / круглый переходник на стороне нагнетания;
• Манометр на нагнетании.

Примечание:

Согласно заводским данным уровень шума электродвигателя при работе от сети составляет около 75 дБ(А) + 3 дБ(А) на расстоянии 1 м от корпуса.

Электродвигатель в соответствии с IEC/DIN, с поверхностным охлаждением (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

• Подходит для работы с частотным преобразователем;
• 2х 3 PT 100 на обмотке;
• Антиконденсатный обогрев (напряжение питающей сети 220 В);
• Изолированное место установки для частотного преобразователя;
• Устройство для измерения значений ударных импульсов для контроля колебаний;
• Документация на английском и русском языке;
• Сертификат взрывозащиты для России (РОСТЕХНАДЗОР);

​Направляющий аппарат вентилятора (закручивающий воздушный поток на всасывании) (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

• Для приспособления производительности вентилятора к различным условиям эксплуатации с вращающимся установочным кольцом для регулировки направленных лопаток;
• Включен тяговый механизм для привода.

Привод и система управления (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

• Исполнение с опорой и рычагом;
• 2 концевых выключателя (по крутящему моменту);
• 2 концевых выключателя (по перемещению);
• Класс изоляции F, 3 термовыключателя;
• 1 переключатель для крайних положений (по перемещению) (вкл./выкл.);
• 1 выключатель (по крутящему моменту) для направления закрытия и открытия;
• Обогрев в комнате установки переключающего механизма;
• Автоматический привод вращения с управлением двигателем, тип АС, аналоговый вход 4-20 мА, вспомогательный аналоговый сигнализация положения 4-20 мА и сигнализация крайнего положения;
• Шаровый шарнир;
• Взрывозащита ATEX Ex de II C T4.

Компенсатор (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

• Для монтажа на стороне всасывания.

Компенсатор (1 шт.)

Техническое описание:

Исполнение:

• Для монтажа на стороне всасывания;
• Круглое исполнение.

Контроллер колебаний (4 шт.):

Техническое описание:

Исполнение:

• Электроприборы контроля и наблюдения с двумя регулируемыми граничными значениями;
• Приемка V2A для установки корпуса подшипника;
• Соединительный кабель длиной 10 м со штепсельной вилкой;
• Направление измерения: горизонтальное.

Блок коммутационных приборов (PTSK) в соответствии с EN 60439-1 и EN 60204-1

Техническое описание:

Исполнение:

• Безопасное исполнение;
• Блок управления по S7-300;
• Аварийное выключение;
• Щуп;
• Панель управления TP277;
• Локальная кабельная разводка, сигнализаторы системы оповещения и системы сообщения о неисправностях не входят в объем поставки;
• Работы по пуско-наладке и вводу в эксплуатацию не входят в объем поставки;
• Присоединение к системе управления более высокого уровня предусмотрено при помощи шинного соединения (Profibus-DP);
• Проектная документация для шкафа управления и кабельной разводки шкафа управления включены.

Примечание:

Шкаф управления должен быть установлен вне взрывоопасной зоны.

Запасные части для 2-х лет эксплуатации (1 компл.)

Исполнение:

• Сменный буфер предназначен для температуры не ниже -50°C;
• 1 комплект сменных подшипников качения;
• 1 комплект соединительных элементов и буфер для эластичной муфты;
• 1 комплект уплотнительных колец вала.

Документация

Описание:

• Заказчик получит от поставщика следующую документацию.
• Инструкция по эксплуатации со следующим содержанием:
• Общие положения;
• Технические данные и эксплуатация;
• Техника безопасности;
• Транспортировка и установка;
• Монтаж;
• Установка;
• Наладка и ввод в эксплуатацию;
• Обслуживание;
• Инспекционный лист;
• Список запасных частей;
• Документация на электронном носителе;
• Сертификация ГОСТ Р;
• Подтверждение соответствия требованиям Технического регламента (сертификат ТР ТС);
• Сертификат происхождения;
• Сертификат соответствия.

Обработка поверхностей

• внутренние поверхности:

Компоненты очищены от ржавчины струйной обработкой согласно нормативам SA 2 1/2 и защищены от ржавчины заводской грунтовкой по DIN EN 10238. Сварные швы подготовлены для нанесения поверхностного слоя подготовлены по нормативам St 2.

1 слой грунтовки - фосфат цинка 2K-Epoxy, цвет: RAL 7032, цвет серого кремния, толщина сухого слоя прим 40 мкм.

• внешние поверхности:

Компоненты очищены от ржавчины струйной обработкой согласно нормативам SA 2 1/2 и защищены от ржавчины заводской грунтовкой по DIN EN 10238. Сварные швы подготовлены для нанесения поверхностного слоя подготовлены по нормативам St 2.

1 слой грунтовки - фосфат цинка 2^Epoxy, цвет: RAL 7032, цвет серого кремния. Толщина сухого слоя прим 40 цм.

1 поверхностный слой 2К-полиуретан, цвет RAL 5015 небесно-голубой. Толщина сухого слоя прим 40 цм.

• консервация блестящих (чистых) обработанных поверхностей, которые нельзя обрабатывать из-за того, что они будут использоваться позже:
• в tectyl 280 или в аналоге
• заказные части, которые не будут соприкасаться со средой, к примеру, редуктора, двигатели, корпусы подшипников и муфт, будут окрашены в наш стандартный цвет или цвет производителя.

Технические характеристики

Технические характеристики вычислены в соответствии с DIN EN ISO 5801.
Для предельных отклонений действительны классы точности по DIN 24166.

Графики рабочих характеристик

Предварительный расчет шума вентилятора

Данные на входе и выходе в рабочей точке при открытых всасывании и нагнетании

ds - открыто нагнетание; ss - открыто всасывание.

Данные об акустической эмиссии из корпуса газодувки в рабочей точке при подключенном
всасывании и/или нагнетании

График моментов и частот вращения

А - при открытом клапане
В - при закрытом клапане

Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию вытяжные и нагнетательные вентиляторы.

Нагнетательные вентиляторы. Технические характеристики

скорость потока: 250 - 50000 м³/ч
давление нагнетания: 150 - 1200 мбар
мощность двигателя: 5,5 - 1500 кВт
диапазон температуры: -25 °C - +160 °C
диапазон температуры: -25 °C - +160 °C

Вытяжные вентиляторы. Технические характеристики

скорость потока: 250 - 50000 м³/ч
давление нагнетания: 100 - 500 мбар
мощность двигателя: 5,5 - 1500 кВт
диапазон температуры: -25 °C - +160 °C
диапазон температуры: -25 °C - +160 °C

Применение:

• Регенерация биогаза. Удаление метана / очищение
• Вакуумная экстракция жидкости (обезвоживание)
• Очистка сточных вод
• Регенерация серы, десульфуризация
• Производство технического углерода
• Печи в плавильнях
• Специализированные вакуумные системы
• Удаление выхлопных и агрессивных газов
• Нагнетание газа
• Станции сжиженного природного газа
• Центральная вакуумная очистительная система для более 100 применений

Пример нашего технического предложения

Описание

Центробежный вентилятор с одним входом для двигателя / опоры подшипника, несущей рамной и ременным приводом.

Корпус опорного подшипника оснащен антифрикционными подшипниками с консистентной смазкой.

Электродвигатель и корпус подшипника монтированы на общей опоре.

Вентиляторы с ГОСТ Р соответствием.

Положение корпуса GL90

Вентилятор применим для транспортировки взрывоопасных атмосфер, зона 1 группа взрывоопасности IIB класс температуры T3, и для установки в атмосферах, зона 2, группы взрывоопасности IIB.

Рабочие данные вентилятора максимальные

Исполнение корпуса

Исполнение рабочего колеса

Опора двигателя/подшипника и рама основания

Электродвигатель

Данные двигателя:

Система С защиты поверхности от коррозии

Область применения:

Высококачественная трехслойная 2-х компонентная защита от коррозии

Температурный диапазон: до +120 С

Для класса коррозионной активности 3-5 и 4+5 для воздействия внешних атмосферных явлений в промышленном и морском климате и химической среде или изнутри закрытых помещений с похожими условиями.

Удаление ржавчины

Стандартная cтепень чистоты

Sa 2 ½, DIN EN ISO 12944 часть 4

Грунтовое покрытие:

Защита от коррозии: фосфат цинка

Связующее вещество: 2-компонентная-эпоксидная смола

Песочно-желтый прим. RAL 1002

Номин. толщина слоя 80 μm

Испытания

заводское приемочное испытание:

• проверка размеров
• механический тестовый запуск
• контроль вибрации во время механической тестовой эксплуатации
• Испытание на герметичность испытание при 0,1 бар изб. против закрытого нагнетания
• Проверка EX согл. DIN EN 14986 ATEX директива 94/9/EG

Документация

• Протоколы всех приемочных испытаний
• Инструкция по установке, эксплуатации и тех. обслуживанию на англ. языке – 3 экз.
• Инструкция по установке, эксплуатации и тех. обслуживанию на рус. языке – 3 экз.
• Технический паспорт по форме завода на рус. языке
• Протокол испытаний на балансировку для вращающихся деталей
• Декларация соответствия на электродвигатель
• Сертификат о проверке EX согл. DIN EN 14986
• ATEX директива 94/9/EG
• ГОСТ и РТН сертификация

График рабочих характеристик

Расчетные параметры

Объемный расход: V1 = 14000.0 м³/ч
Повышение общего давления = 103,1 мбар
Температура на входе 35,0°С
Число оборотов рабочего колеса 2960 об в мин
Мощность вала 50,5 кВт
Движущий момент 162,9 Nm
Вес рабочего колеса 47,4 кг
Момент инерции массы рабочего колеса 3,56 кгм
Мощность двигателя 55 кВт
Число оборотов двигателя 2965 об в мин
Момент инерции массы двигателя 0,450 кгм
Время разбега (разгона) сетевое питание 3,9 с

Габаритные размеры

Примерный чертеж

Эксплуатационные параметры, номинальный режим: 33.400 кг/ч = 46.389 м³/ч; 3.223 мин-1; lw = 340 кВт; плотность 0,72 кг/м³

Эксплуатационные параметры, расчетный режим: 29.027 кг/ч = 40.315 м³/ч; 2.831 мин-1; lw = 229 кВт; Плотность 0,72 кг/м³

Эксплуатационные параметры, минимальный режим: 12.024 кг/ч = 18.293 м³/ч; 1.759 мин-1; lw = 41 кВт; Плотность 0,656 кг/м³

Запуск, контроль скорости: Через инвертор (не включено в предложение) диапазон 20 % - 100 %

Данные воздуха: от -46°C до +305°C

Исполнение:
центробежный вентилятор с одинарным входом, с эластичной муфтой - esec 8
звукоизоляция корпуса - 80 дБ(A) на расстоянии 1 м с внешней стороны, допуск 4 дБ(A)
исполнение для горячего газа

Взрывозащита: вентилятор в соответствии с требованиями ATEX II 2G IIB T3

Материалы:
корпус NAXTRA M700 или аналог
рабочее колесо NAXTRA M700 или аналог
основание NAXTRA M700 или аналог
вал C45

Подшипники:
+ моноблок
+ смазка маслом
+ водяное охлаждение, вкл. насос
+ подшипники SKF

Защита поверхности: Ручное удаление ржавчины, покрытие при высокой температуре

Уплотнение вала: корпус AISI 316 Ti нержавеющая сталь

Эластичная муфта: исполнение по ATEX, -46°C до +37°C

Электродвигатель:
+ ABB или SIEMENS
+ 510 кВт; 3000 об в мин; 660 В; 50 Гц; Iso F; IP 55; B 3
+ взрывозащита
+ термисторы
+ подходит для инвертора
+ подшипники с изоляцией на стороне N
+ ниппели SPM
+ нагреватель 200-240 В
+ PT 100
+ напряжение 660 В
+ специальная минимальная температура - 46°C

Принадлежности:
+ электродвигатель ATEX
+ смотровая дверца
+ уплотнение вала
+ защита от искры ATEX 2G
+ эластичная муфта с защитной решеткой
+ опорная рама
+ контр-опорная рама UPN 200
+ противовибрационные демпферы
+ гибкие соединения высокой температуры на всасывании и на напоре по ATEX
+ датчики вибрации 640 для ATEX 2G
+ датчики температуры для подшипников вентилятора PT 100
+ изоляция вентилятора
+ охлаждающий вентилятор для исполнение с горячим газом
+ датчики вибрации 640 ATEX 2G

Шумозащитный короб, исполнение:
+ панели из оцинкованной стали
+ габариты (ш x в x д) = ~ 3500 x 3300 x 5000 мм
+ поставляется в частично разобранном виде
+ вкл. переходники для соединения трубы на стороне всасывания и напора
+ вкл. глушители для системы охлаждения двигателя
+ макс 80 дБ(A) на расстоянии 1 м, с внешней стороны

Технические характеристики

Вентилятор изготовлен в соответствии с ATEX 94/9/CE, группа II категория 3D (zone 22)

Объем поставки:

• Вентилятор
• Скорректированное рабочее колесо
• Усиленная конструкция
• Комплект уплотнений
• Вход, сделанный из меди
• Лабиринтное уплотнение из тефлона
• Охлаждение рабочего колеса
• Технологическая дверка 120х200 мм
• Внутренне покрытие на двери
• Сливное отверстие в корпусе 26/34 с колпачком
• Фланец на входе D=400 мм
• Два ответных фланца D=400 мм
• Гибкое соединение на входе (с двумя фланцами). Возможный переход между фланцами не входит в объем
• Фланец на выходе 400 x 250 мм
• Два ответных фланца 400 x 250 мм
• Гибкое соединение на выходе (с двумя фланцами). Возможный переход между фланцами не входит в объем
• Электрический двигатель 37kW - 3000 rpm - Class F/B Atex Zone 2 - EEx nA II T3
• Антивибрационные подушки (резина)
• Заземляющее устройство на статор
• Покрытие рабочего колеса: Эпоксидная краска Sodox DM 42 40 мкм
• Покрытие неподвижных частей вентилятора: эпоксидный порошок 70 мкм (T <100°C) (Один полиэфирный слой порошка)
• Покрытие защитного ограждения: эпоксидно-порошковое покрытия после обезжиривания 70 мкм
• Техническая документация, испытания, чертежи, Сертификат ГОСТ ТР ТС или Декларация ТР ТС

Габариты

Конструкционные материалы

Установлены термосопротивления Pt100 в следующих точках конструкции:

• температура переднего и заднего подшипника подшипника дымососа
• температура переднего и заднего подшипника подшипника электродвигателя + его обмоток

Объем поставки

Вентилятор с люком для инспекций в корпусе

• Дренажный патрубок и пробка
• Впускная коробка
• Шибер (жалюзи) на входе 1775 X 710
• Упругая вставка (компенсатор виброизолятор) впускного и выпускного соединения
• Уплотнения впускной коробки и вала
• Электро-пневматический позиционер 4-20 мА управления шибером (PG SS3 или эквивалентный)
• Воздушный ресивер 20 литров питания управления шибером

Электромотор
Упругая муфта с защитой
Опорная рама 150 X 75
Датчики температуры (с градуировкой Рt100)

Запасные части и принадлежности:

• Подшипники дымососа (2 шт)
• уплотнения подшипников (2 шт)
• адаптеры (2 шт)
• переходник резьбы
• соединительный элемент упругой муфты (1 шт)
• элементы уплотнения вала (2 комплекта)
• Корпуса подшипниковых узлов на дымосос (2 шт)
• Мягкие вставки на прием и нагнетание (2 шт)

Центробежный, одностороннего всасывания дымосос (вентилятор) предназначен для создания разряжения в печах.

Общие сведения об изделии

Наименование изделия: Дымосос (вентилятор) центробежный, одностороннего всасывания

Основные проектные параметры и характеристики изделия

Установлены термосопротивления Pt100 в следующих точках конструкции

• температура переднего и заднего подшипника подшипника дымососа
• температура переднего и заднего подшипника подшипника электродвигателя + его обмоток.

Внешнее покрытие Пескоструйка + эпоксидное покрытие 200 μм
Внутренняя отделка Пассивация сварочных швов

4. Комплектность поставки:

Дымосос (вентилятор) - 1 шт

Включая:
Дымосос в сборе, в том числе:

• люк для инспекций в корпусе
• дренажный патрубок и пробка
• впускная коробка
• шибер (жалюзи) на входе
• упругая вставка (компенсатор виброизолятор) впускного и выпускного соединений
• уплотнения впускной коробки и вала
• электро-пневматический позиционер 4-20 мA управления шибером
• воздушный ресивер 20 литров питания управления шибером
• электромотор
• упругая муфта с защитой
• опорная рама
• датчики температуры (с градуировкой Pt 100).

Запасные части и принадлежности:

• корпуса подшипниковых узлов на дымосос - 2 шт
• подшипники дымососа - 1 шт
• подшипники дымососа - 1 шт
• втулка - 1 шт
• втулка - 1 шт
• уплотнения подшипников (комплект 2 шт.) - 2 компл
• соединительный элемент упругой муфты (комплект 2 шт.) 1 компл
• мягкие вставки на прием и нагнетание (комплект 2 шт.) 1 компл
• распорное кольцо 2 шт
• элементы уплотнения вала

Описание

• центробежный вентилятор, вариант исполнения 4;
• рабочее колесо с лопаткой вентилятора загнутой назад;
• с прямым приводом - колесо соединенное с валом двигателя;
• двигатель с опорой на корпус;
• макс. температура перекачиваемой среды +80°C;

Вентилятор со сварным корпусом

Корпус – рабочее колесо – плита основание из нержавеющей стали AISI 316 L.

Электродвигатель стандарт IEC, мощность кВт 90, полюсов 2, B3, напряжение 400-690 В 50 Гц, IP55.

Комплект поставки

• вентилятор;
• электродвигатель;
• крышка на входе;
• антивибрационные лапы;
• уплотнение;
• ответные фланцы на входе/выходе.

График рабочих характеристик вентилятора

Спектр звукового давления

Описание

• двухступенчатые вентиляторы высокого давления с прямым соединением;
• рабочее колесо с лопатками вентилятора загнутыми назад;
• с прямым приводом – колесо соединенное с валом двигателя;
• двигатель с двойным валом с опорой на основание вентилятора;
• макс температура перекачиваемой жидкости + 80°C

Вентилятор со сварным корпусом

Корпус – рабочее колесо – плита основание из нержавеющей стали AISI 316 L
Соединительная труба из нержавеющей стали AISI 316
Электродвигатель стандарт IEC, мощность кВт 45, полюсов 2, B3, напряжение 400-690 В 50 Гц, IP55.

Комплект поставки

• вентилятор;
• электродвигатель;
• крышка на входе;
• антивибрационные лапы;
• уплотнение;
• ответные фланцы на входе/выходе.

График рабочих характеристик вентилятора

Спектр звукового давления

• Рабочая температура: 1200С;
• Плотность при рабочей температуре: 0,910 кг/м3;
• Объемный расход: 68971 м3/ч;
• Статическое давление при плотности 0,910 кг/м3: 3800 Па;
• Динамическое давление при плотности 0,910 кг/м3: 1006 Па;
• Общее давление при плотности 0,910 кг/м3: 4806 Па;
• Частота вращения вала: 1450 об/мин;
• Потребляемая мощность на валу при 0,910 кг/м3: 130,3 кВт;
• Потребляемая мощность на валу при 1,220 кг/м3: 174,6 кВт;
• КПД вентилятора (полный): 69,7 %;

• Тип вентилятора: центробежный, одинарный вход;
• Тип лопаток: загнутые вперед, радиального типа;
• Импеллер:
• диметр: 1244,6 мм;
• окружная скорость: 94,5 м/с;
• макс. расчетная частота вращения: 1580 об/мин;
• Вал:
• компоновка: консольная;
• первая критическая скорость: >1,4 от расчетной
• Контроль частоты вращения: частотный преобразователь;
• Привод: прямой муфтовый;
• Подшипники:
• тип: шарико - роликовые;
• минимальный срок службы: 100000 ч;
• Опорная часть вентилятора/двигателя: полностью металлическое основание;

Частотный диапазон лопасти: 500 Гц;

• Lw: уровень акустической мощности в дБ 10-12 Вт;
• Lp: уровень звукового давления в дБ 2 x 10-5 Па;
• Ближняя зона: 1,245 м;

Уровни звукового давления рассчитаны исходя из предположения условий свободной зоны. Звуковые допуски измерения не включены в указанных значениях - + 2 дБ.

• Минимальная (рекомендуемая) мощность: 160 кВт
• Скорость вращения: 1500 об/мин;
• Напряжение питания: 400В;
• Частота: 50 Гц;
• Степень защиты: IP55;
• Маркировка взрывозащиты (по ATEX): II 2G EX D(E) IIC T4;

• Рабочее колесо:
• лопасти: углеродистая сталь + карбид вольфрама (толщина 4+ 6 мм);
• торцевая часть: углеродистая сталь + карбид вольфрама (толщина 8+ 6 мм)
• боковая часть: углеродистая сталь (толщина 5 мм);
• Вал: сталь С45 с диском охлаждения и защитой;
• Корпус: углеродистая сталь + HARDOX (толщина 10 мм);
• Опорная рама: углеродистая сталь;

• Вращающиеся части (рабочее колесо + вал): 240 кг
• Статичные части: 2286 кг;
• Электродвигатель: 1250 кг;
• Общий вес: 3776 кг;

ТИП ВЕНТИЛЯТОРА: ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ

ЧИСЛО ОБОРОТОВ: 1450 ОБ/МИН

ПЛОТНОСТЬ: 0,910 КГ/М3

ТЕМПЕРАТУРА: 120ОС

Диаметр: 32 ft (9753,6 мм)

Хорда лопасти: 900 мм

Кол-во лопастей: 5 шт.

Тип установки: Принудительная тяга

Объем воздуха: 506,4 м3/с

Статическое давление: 86,9 Па

Динамическое давление: 26,6 Па

Общее давление: 113,5 Па

Температура воздуха: 39,7 оС

Высота над уровнем моря: 210 м

Влажность воздуха: 60 %

Плотность воздуха: 1203 кг/м3

Угол наклона корпуса: 0 град.

Высота корпуса: 0

Тип входа: Circular R/D=0.10

Зазор между лопастями и корпусом: 0,0005 диаметра

Зона разрушения*: Вход (a/A x/D), Выход (a/A x/D) (0.1 0.1) (0.0 0.0)

Частота вращения: 96 об/мин

Окружная скорость конца лопасти: 49,1 м/с

Угол установки лопасти: 5,5 +/- 0,5 град.

Потребляемая мощность: 68,9 кВт

Статический КПД: 63,9 %

Общий КПД: 83,5 %

Уровень звуковой мощности PWL: 96.9 дБ(А) +/- 2

Уровень звукового давления SPL осевой: 75,1 дБ(А) +/- 2 при 1 м

Масса лопасти: 122 кг

Масса вентилятора: 857 кг

Осевое усилие: 8477 Н

Частота вращения лопасти: 480 ц/мин

Собственная частота лопасти: 268 ц/мин

Аэродинамическая нагрузка лопасти: 1695 Н

Критическая нагрузка лопасти: 24027 Н

Запас по давлению: 122%

Запас по объему: 49%

Корпус вентилятора

Диаметр: 9822 х 1800 мм (Предварительный размер)

Количество сегментов: 8 шт.

Материальное исполнение деталей

Ступица (2): Конструкционная сталь S235JR

Втулка: Сталь С45

Профиль лопасти: FRP

Блок опоры подшипника: ALU 6060

Крепление (2)(3): 39NiCrMo3 / C45

Корпус: Стекловолокно армированное ортофталевой смолой класс NON-FR и устойчивое к ультрафиолетовому излучению

Задача №1. Расчет вентилятора

Условия:

В наличие есть вентилятор, развивающий давление P_max не более 70 Па, который используется для вентиляции помещения. Забор воздуха из помещения осуществляется по трубопроводу постоянного диаметра, для которого можно принять, что его сопротивление возрастает на 7 Па на каждый метр. Вентилятор был подсоединен к всасывающему и нагнетающему трубопроводам неизвестной длины, после чего замеры показали, что во входе в вентилятор возникает разряжение P_вв, равное -32 Па, на выходе из вентилятора – избыточное давление P_нв, равное 24 Па. Замеренная скорость воздуха ω в трубопроводе оказалась равной 3 м/с. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать, на какую максимальную длину может быть увеличен нагнетательный трубопровод.

Решение:

Рассмотрим формулу расчета давления вентилятора:

P = (P_нв+(ω_н²∙ρ)/2) – (P_вв+(ω_в²∙ρ)/2)

где ω_в и ω_н – скорости воздуха во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Поскольку диаметр трубопровода не меняется, то ω_в = ω_н, отчего формулу можно представить в следующем виде:

P = P_нв - P_вв = 24 - (-32) = 56 Па

Отсюда следует, что имеющийся в наличии вентилятор при данных условиях работы имеет запас давления в 70-56 = 14 Па.

Увеличение длины нагнетательного трубопровода будет приводить к возрастанию сопротивления в нем, что повлечет за собой увеличение значения напора вентилятора. Следовательно, можно рассчитать, до каких пор можно увеличивать сопротивление нагнетающего трубопровода, пока вентилятор не достигнет своего предела по создаваемому напору:

14/7 = 2 м

Получим, что нагнетательный трубопровод может быть удлинен не более чем на 2 метра.

Задача №2 Расчет производительности и давления вентилятора

Условия:

Из помещения с атмосферным давлением P₁ = 0,1 мПа через трубопровод постоянного диаметра d = 500 мм откачивается воздух и выбрасывается в атмосферу P2 = 0,1 мПа. Вентилятор работает с расходом Q = 2000 м³/час, потребляя при этом N = 1,1 кВт, а скорость вращения его вала n составляет 1000 об/мин. Замеры показали, что падение давления во всасывающем трубопроводе составляет P_пв = 60 Па, а в нагнетательном – P_пн = 80 Па. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Рассчитать создаваемое вентилятором давление, а также вычислить, как изменится производительность вентилятора, если увеличить скорость вращения вала до n_н = 1200 об/мин и как при этом изменится мощность.

Решение:

Площадь поперечного сечения трубы равно:

F = (π∙d²) / 4 = (3,14∙0,5²) / 4 = 0,2 м²

Чтобы рассчитать давление вентилятора, предварительно необходимо найти скорость воздуха в трубопроводе, которая будет равна как для нагнетательной, так и для всасывающей части вследствие равенства их диаметров. Скорость воздуха можно найти из уравнения расхода:

Q = F∙ω

откуда:

ω = Q / F = 2000 / (3600∙0,2) = 2,8 м/с

После нахождения скорости становится возможным определение давления вентилятора:

P = (P₂-P₁) + (P_пв+P_пн) + (ω²∙ρ)/2 = (10⁵-10⁵) + (60+80) + (2,8²∙1,2)/2 = 145 Па

Расход при увеличенном числе оборотов можно вычислить из следующего соотношения:

Q_н/Q = n_н/n

откуда:

Q_н = Q∙n_н/n = 2000∙1200/1000 = 2400 м³/час

Для нахождения мощности при новом числе оборотов воспользуется другим соотношением:

N_н/N = (n_н/n)³

откуда:

N_н = N∙(n_н/n)³ = 1,1∙(1200/1000)³ = 1,9 кВт

В итоге получим, что давление вентилятора составляет 145 Па, при увеличении числа оборотов до 1200 в минуту расход возрастет до 2400 м³/час, а мощность – до 1,9 кВт.

Задача №3. Расчет КПД вентилятора

Условия:

Из помещения через всасывающий трубопровод диаметром d_в = 200 мм с помощью вентилятора откачивается воздух, выбрасываемый в атмосферу через нагнетательный трубопровод диаметром d_н = 240 мм. В наличии имеются лишь показания, снятые с датчиков, установленных непосредственно на вентиляторе. Вакуумметр на входе в вентилятор показывает разрежение P_вв = 200 Па, а манометр на выходе вентилятора показывает избыточное давление P_нв = 320 Па. Расходометр откачиваемого воздуха показывает значение Q = 500 м³/час. Потребляемая вентилятором мощность N составляет 0,08 кВт, а скорость вращения его вала n равна 1000 об/мин. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать КПД вентилятора и создаваемое им давление.

Решение:

Предварительно найдем скорости движения воздуха во всасывательном и нагнетательном трубопроводах. Выразим и найдем величину скорости ω из уравнения для объемного расхода:

Q = f∙ω

где f = (π∙d²)/4 – площадь поперечного сечения трубопровода. Отсюда получим:

ω = Q/f = (Q∙4)/(π∙d²)

ω_в = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_в²) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,2²) = 4,4 м/с

ω_н = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_н²) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,24²) = 3,1 м/с

Зная скорости воздуха в нагнетательном и всасывающем трубопроводах, а также давления на входе и выходе вентилятора, становится возможным нахождение давления вентилятора P по следующей формуле:

P = (P_нв+(ω_н²∙ρ)/2) – (P_вв+(ω_в²∙ρ)/2) = (320+(3,1²∙1,2)/2) – (-200+(4,4²∙1,2)/2) = 514 Па

Выразим из формулы мощности и найдем величину КПД вентилятора η:

N = (Q∙P)/(1000∙η)

η = (Q∙P)/(1000∙N) = (500∙514)/(3600∙1000∙0.08) = 0,9

Получим, что вентилятор имеет КПД 0,9 и напор 514 Па.

Задача №4. Расчет давления вентилятора

Условия:

Имеется емкость для хранения азота при избыточном давлении P₁ в 540 Па. Газ подается в аппарат под избыточным давлением P₂ в 1000 Па при помощи вентилятора, соединенного с емкостью для хранения с помощью всасывающего трубопровода, и с аппаратом с помощью нагнетательного трубопровода, при этом потери давления в них составляют P_пв = 120 Па и P_пн = 270 Па соответственно. В нагнетательном трубопроводе поток газа развивает скорость ω равную 10 м/с. При расчетах плотность азота принять ρ равной 1,17 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать создаваемое вентилятором давление.

Решение:

Перепад давлений в точках всасывания и нагнетания ΔP будет составлять:

∆P = P₂-P₁ = 1000-540 = 460 Па

Общие потери P_поб во всасывающем и нагнетающем трубопроводе будут равны:

P_поб = P_пв+P_пн = 120+270 = 390 Па

Скоростное давление P_c может быть найдено по следующей формуле:

P_с = (ω²∙ρ)/2 = (10²∙1,17)/2 = 59 Па

Зная найденные выше величины можно рассчитать создаваемое вентилятором давление P по следующей формуле:

P = ∆P + P_поб + P_c = 460 + 390 + 59 = 909 Па

Давление вентилятора составляет 909 Па

* Рабочее колесо динамически и статически отбалансировано в соответствии с VDI 2060 (ISO 1.940-1), G 2.5

Консервирование / Обработка поверхности:
Детали из углеродистой стали с термо- аккустической изоляцией
• Дробеструйная обработка до SA-2 1/2 в соответствии с ISO 8501
• Грунтовка, богатая цинком
 

Детали из углеродистой стали без термо- аккустической изоляциии

• Дробеструйная обработка до SA-2 1/2 в соответствии с ISO 8501
• Грунтовка, богатая цинком
• Отделка: синтетическая эмаль. RAL 6011

Механическое испытание:
Механическое испытание с проверкой:
• Температура в подшипниках.
• Вибрации в корпусе подшипника в соответствии с VDI-2056.

Акустические характеристики

Частотный диапазон лопасти 500 Гц

Lw уровень акустической мощности в дБ 10-12 Вт

Lp уровень звукового давления в дБ   2 x 10-5 Па

Ближняя зона 0,361 м

Уровни звукового давления рассчитаны исходя из предположения условий свободной зоны. Звуковые допуски измерения не включены в указанных значениях - + 2 дБ.

Электродвигатель: ABB или Siemens  IE3, 50 Гц, 400В, IP55. B5. 200 кВт, 2 полюса.

* Рабочее колесо динамически и статически отбалансировано в соответствии с VDI 2060 (ISO 1.940-1), G 2.5

Включено: дренажный патрубок, уплотнение вала, инспекционное отверстие, фланцы вход и выход.

  Консервирование / Обработка поверхности:
Детали из углеродистой стали с термо- аккустической изоляцией
• Дробеструйная обработка до SA-2 1/2 в соответствии с ISO 8501
• Грунтовка, богатая цинком
  Детали из углеродистой стали без термо- аккустической изоляциии • Дробеструйная обработка до SA-2 1/2 в соответствии с ISO 8501
• Грунтовка, богатая цинком
• Отделка: синтетическая эмаль. RAL 6011

  Механическое испытание:
Механическое испытание с проверкой:
• Температура в подшипниках.
• Вибрации в корпусе подшипника в соответствии с VDI-2056.
 

Акустические характеристики

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) ответит на любые технические вопросы по поставляемым компанией вентиляторам (радиальные вентиляторы с двигателем,вытяжные и нагнетательные вентиляторы, турбовентиляторы и др.).

Вакуумные компрессорные системы, вакуумные компрессоры
Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов
Винтовые компрессоры
Дожимная компрессорная станция
Компрессорные установки для кислого газа, водорода, агрессивных газов, коксового газа, кислорода
Мембранные компрессоры
Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора
Поршневые компрессоры
Передвижные компрессоры
Расчет компрессоров. Подбор компрессорного оборудования
Ротационные воздуходувки
Паровые турбины Shin Nippon Machinery (SNM)
Турбодетандеры
Турбокомпрессоры
Центробежная компрессорная установка
Центробежные воздуходувки и газодувки
Установки для получения азота
Установки для получения сжатого воздуха

Классификация компрессоров
Лопастные компрессоры
Объемные компрессоры
Применение винтовых компрессоров
Применение поршневых компрессоров
Применение центробежных компрессоров
Роторные компрессоры
Смазка цилиндров поршневых компрессоров