Центробежные вентиляторы

Центробежный вентилятор общего назначения - используется для перемещения воздуха, газа, пара, дыма с температурой не выше 500 ° С., которые могут вмещать липкие, волокнистые, а также пылевидные вещества в любых концентрациях. Применяются во всех областях промышленности. Вентиляторы для чистого воздуха: сушка, кондиционирование воздуха, вентиляция и т.п. Вентиляторы для загрязненного воздуха: Опилки, стружка разных типов, гранулы, пневмотранспорт и вытяжка волокнистых материалов. Крыльчатка нового поколения центробежных вентиляторов производства Formula-Air состоит из аэродинамических лопастей. Объем перемещаемого воздуха от 150 до 450000м3/час, давление до 25000Па, мощность электродвигателя от 0,37 до 315кВт.

Низкого давления

Серии CB, CA

Низкого давления

Среднего давления

Серии GF, GR, RH, RLD, RM

Вентиляторы среднего давления

Высокого давления

Серии VIN, VM, VGN, VGP, VPN, VPP, VCN, VCP,VAP

Вентиляторы высокого давления

 Транспортные вентиляторы

Серии ZA ZB ZC ZD ZM  

Транспортные вентиляторы

 

Центробежный вентилятор представляет собой размещенное в спиральном корпусе (улитке) лопастное колесо, при кручении которого воздух, поступающий через входное отверстие попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается специальным кожухом и направляется в его выпускное отверстие. Центробежные вентиляторы состоят из трех основных частей - колесо с лопатками (ротор, турбина), спиральный корпус и станина с валом и подшипниками.

Центробежные колеса обычного типа состоят из лопаток, переднего диска (кольцо), и заднего диска со ступицей.

Литые или точеные ступицы, необходимые для насаждения (соединения) колес на валы, заклепывают, крепят болтами или приваривают к задним дискам. К дискам в свою очередь присоединяют лопатки, которые для этих целей отбортовывают или обеспечивают уголками.

Лопатки обычно укрепляют между передним и задним дисками. Центробежные вентиляторы специального назначения, например для пыли, изготавливают с консольным расположением лопаток без переднего диска (открытое колесо). Колеса чаще всего склепывают из листового металла, но встречаются и литые колеса. При изготовлении колес для дымососов широко используют сварку.

Широкие колеса в целях большей прочности иногда обеспечивают тягами, соединяющими передние кольца со ступицами.

Зазор между колесом и входным патрубком кожуха центробежного вентилятора не должен превышать 1% от диаметра колеса. Влияние зазора увеличивается с уменьшением быстроходности, так как даже при незначительном количестве протекающей через него воздух, часть последнего общем количестве засасываемого воздуха становится значительной.

Спиральные кожухи сваривают или склепывают в основном из листовой стали. Спиральные кожухи больших размеров устанавливают на самостоятельные опоры, а малые центробежные вентиляторы крепятся на станине.

Станины в основном сваривают из стали. На станинах, в подшипниках размещают валы. Колеса (турбины) на валах закрепляют шпонками и стопорными болтами.

Колеса на валы чаще всего надевают консольно. При двустороннем всасывании, консольное размещение колеса на валу не используется. Установки колес на валах между двумя опорами обеспечивает более устойчивый режим работы вентилятора, но усложняет конструкцию, монтаж и присоединение его к воздуховоду.

Неоспоримые преимущества в плане надежности, компактности, экономичности и бесшумности имеют центробежные вентиляторы, колеса которых насажены непосредственно на вал двигателя, но такое соединение рекомендуется при малых размерах центробежного вентилятора. В больших центробежных вентиляторах колеса с валами двигателя можно соединять с помощью промежуточных муфт.

Центробежный вентилятор, оснащенный для перемещения дымовых газов, называют дымососами, а для перемещения воздуха засоренного механическими примесями - пылевыми вентиляторами.

Центробежные вентиляторы являются на сегодняшний день наиболее распространенным типом вентиляторов, используемого в промышленности.

Центробежный вентилятор (не путайте с воздуходувками) представляет собой механическое устройство для перемещения воздуха или других газов с очень низким увеличением давления. Эти вентиляторы увеличивают скорость воздушного потока с помощью вращающейся крыльчатки. Центробежные вентиляторы используют кинетическую энергию крыльчатки или вращающегося лезвия, чтобы увеличить давление воздушного / газового потока, который в свою очередь, перемещает их против сопротивления, вызванного воздуховодами, заслонками и другими компонентами. Центробежные вентиляторы ускоряют воздух радиально, изменяя направление (обычно под 90 градусов) воздуха. Они крепкие, тихие, надежные и способны работать в широком диапазоне условий.

Центробежный вентилятор это устройство постоянных м3/мин или постоянного объема, это означает, что при постоянной скорости вращения вентилятора, центробежный вентилятор будет качать постоянный объем воздуха, а не постоянной массы. Это означает, что скорость воздуха в системе фиксируется, даже если массовый расход через вентилятор нет. Центробежный вентилятор является одним из наиболее широко используемых вентиляторов.  Они, как правило, дешевле, чем осевые вентиляторы и проще в конструкции. В автомобильной промышленности, вентиляторы используются для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Центробежный вентилятор получает свою энергию от электроэнергии, вырабатываемой двигателем. Он используется в транспортировке газа и материалов в системе вентиляции здания. Они также используются обычно в центральных системах отопления / охлаждения. Они также хорошо подходят для промышленных процессов и воздушных систем контроля и фильтрации загрязнений, аспирации.

Когда один вентилятор не может обеспечить необходимые расход и давление, вентиляторы должны быть запущены в серию двух или более для того, чтобы достичь цели. Центробежный вентилятор может создавать высокое давление, поэтому он широко используется в производстве и обладает высокой частотой использования, центробежные вентиляторы в серии часто применяются в практическом производстве. В соответствии с со статистическими данными, энергопотребление вентилятора составляет 12% от общего потребления электроэнергии. Он имеет крыльчатку, которая состоит из ряда лопастей или ребер, установленных вокруг центра. Центр вентилятора состоит из ведущего вала, проходящего через корпус вентилятора. Газ поступает со стороны крыльчатки, поворачивается под 90 градусов и ускоряется за счет центробежной силы, когда он двигается через лопасти вентилятора и выходит из корпуса. Центробежный вентилятор был изобретен русским военным инженером Александром Саблуковым в 1832 году, и нашел свое использования как в легкой промышленности России (такой, как производство сахара), так и за рубежом.

Типы приводных механизмов. Привод центробежного вентилятора определяет скорость вращения вентилятора колеса (крыльчатки) и то, в какой степени эта скорость может меняться. Существуют три основных типа приводов вентилятора:

Прямой привод центробежного вентилятора.

Крыльчатка центробежного вентилятора может быть связана напрямую с валом электродвигателя. Это означает, что скорость вращения крыльчатки вентилятора идентична скорости вращения двигателя. С этим типом приводного механизма вентилятора, скорость вращения вентилятора не может быть изменена, если скорость двигателя не регулируется. Кондиционирование воздуха будет автоматически обеспечивать более высокую скорость, потому что холодный воздух более плотный.

Ременная передача центробежного вентилятора.

На валу двигателя и валу крыльчатки устанавливается набор шкивов, ремень передает механическую энергию от двигателя к вентилятору. Скорость крыльчатки вентилятора зависит от соотношения диаметра шкива двигателя с диаметром шкива крыльчатки вентилятора и может быть получена из этого соотношения.

Регулируемый привод центробежного вентилятора.

Вентиляторы с регулируемым приводом используют гидравлические или магнитные муфты (между валом крыльчатки вентилятора и валом двигателя), которые позволяют регулировать скорость. Управление скоростью вращения вентилятора, часто интегрируются в автоматизированные системы для поддержания необходимой скорости крыльчатки. Альтернативный способ изменения скорости вращения вентилятора - это использование электронного вариатора (инвертора), который контролирует скорость двигателя привода вентилятора. Это обеспечивает более высокую общую эффективность использования энергии при пониженных скоростях, чем у механических муфт.

Подшипники. Подшипники являются важной частью вентилятора. Маслонаполненные роликовые подшипники скольжения широко используются в центробежных вентиляторах. Некоторые подшипники могут быть с водяным охлаждением. Водяное охлаждение подшипников скольжения используется, когда с помощью вентилятора перемещаются горячие газы . Тепло отводится через вал и в масло, которое должно быть охлажденным для того, чтобы предотвратить перегрев подшипников.

Заслонки и лопасти вентилятора. Заслонки используются для управления потоком газа на входе и на выходе центробежного вентилятора. Они могут быть установлены на входе или на выходе из вентилятора, или на обоих сторонах центробежного вентилятора. Заслонки на выходе оказывают сопротивление потоку, который используется для управления потоком газа. Заслонки на входе (на входе лопастей) предназначены для управления потоком газа за счет изменения количества газа или воздуха, которое может войти в вентилятор. Заслонки на входе центробежного вентилятора (входные лопатки) уменьшают энергопотребление вентилятора из-за их способности влиять на воздушный поток вентилятора.

Колесо центробежного вентилятора состоит из втулки, на которой размещается определенное число лопастей вентилятора. Лопасти на втулке могут располагаться тремя различными способами. Загнутые вперед, загнутые назад или прямые.

Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми вперед. Лопасти изогнутые вперед, используют лезвия, которые искривлены в направлении вращения колеса вентилятора. Они особенно чувствительны к твердым частицам. Лопасти изогнутые вперед предназначены для приложений с большим потоком, низким давлением.

Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад. Лопасти изогнутые назад, используют лезвия, которые искривлены против направления вращения колеса вентилятора. Обратная кривизна имитирует аэродинамический профиль поперечного сечения и обеспечивает хорошую эффективность работы с относительно экономичной конструкцией. Эти типы колес вентилятора используются в вентиляторах, предназначенных для перемещения газовых потоков с низким и умеренным уровнем твердых частиц. Они могут быть легко установлены с защитой от износа, но некоторые изогнутые участки лезвия могут быть подвержены отложению твердых частиц. Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад может иметь широкий ряд скоростей, но чаще всего используются для средней скорости в приложениях высокого давления, при среднем потоке. Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад намного более эффективен, чем вентиляторы с прямым лезвием и таким образом, для высокой мощности может быть подходящей альтернативой к более низкой стоимости вентиляторов с прямым лезвием.

Центробежный вентилятор с прямыми лопастями. Прямые лезвия вентилятора расширяются прямо из втулки. Колесо вентилятора с прямыми радиальными крыльчатками часто используется в газовых потоках с частичной нагрузкой твердыми частицами, потому что они наименее чувствительны к нарастанию твердых частиц на лопатках, но они часто характеризуется большим уровнем шума на выходе. Высокие скорости, низкие объемы и высокое давление являются общими для радиальных центробежных вентиляторов с прямыми лопатками, и часто используются в системах очистки от пыли (аспирация), пневматических системах транспортировки материалов и аналогичных процессах.

Типы вентиляторов и их подкатегории являются промышленным стандартом, который признается всеми крупными производителями вентиляторов.

Типы центробежных вентиляторов

Крыло (Air Foil) - используется для широкого спектра применения во многих отраслях промышленности, вентиляторы с полыми, аэродинамическими лопастями предназначены для использования в воздушных потоках, где требуется высокая эффективность и бесшумность работы. Они широко используются для непрерывной работы при повышенных температурах и температуре окружающей среды, в нагнетательных и вытяжных системах, в металлургии, химии, производстве электроэнергии, бумажной промышленности, изделиях из камня, стекольное производство, восстановление ресурсов, сжигания отходов и других отраслей промышленности по всему миру.

Обратно загнутые лопасти - эти вентиляторы имеют эффективность почти такую же как и крыло с аэродинамическим дизайном. Преимуществом является то, что их загнутые назад лопатки предотвращают возможность накопления пыли, частиц внутри лопасти. Прочная конструкция обеспечивает высокую скорость работы, и, следовательно, этот вентилятор часто используется в приложениях с высоким давлением.

Наклоненные назад лопасти - эти вентиляторы имеют простые плоские лопасти, наклоненные назад, чтобы соответствовать установленной скорости воздуха проходящего через колесо вентилятора для высокоэффективной работы. Такие вентиляторы, как правило, используется для работы с большим объемом чистого воздуха и при относительно низким давлением.
Радиальные лопасти - плоские лопасти этого типа расположены радиально. Эти прочные вентиляторы обеспечивают высокое давление со средней эффективностью. Они часто оснащены эрозионностойкими направляющими, чтобы продлить срок службы ротора. Конструкция корпуса компактна, чтобы минимизировать потребность в рабочей площади.

Загнутые вперед лопасти - это прочная конструкция используется для больших объемов расхода воздуха, когда давление является достаточно высоким и требуется стойкость к эрозии. Он работает на средней эффективности. Распространенное применение грязная сторона пресепаратора, циклона или рукавного фильтра. Конструкция более компактна, чем вентилятор с крыльчаткой загнутой назад.

Гребное колесо - это открытая конструкция рабочего колеса без кожуха. Хотя эффективность не высока, этот вентилятор хорошо подходит для приложений с очень высокой запыленностью. Могут поставляться с заменяемыми лезвиями на лопатках из керамической плитки или карбида вольфрама. Этот вентилятор может также использоваться при высоких температурах.

Вперед изогнутые лопасти - это "беличья клетка", крыльчатка генерирует наибольший объемный расход (при заданной окружной скорости) из всех центробежных вентиляторов. Этот тип вентилятор обычно используется в высокотемпературных печах.

 

Промышленные вытяжки - Это относительно недорогой, средней грузоподъемности, вентиляторы с крутонаклонными плоскими лезвиями для отвода газов.

Конструируемые из готовых блоков - серия вентиляторов с различной формой лезвия крыльчатки, которые обычно доступны только в стандартных размерах. Эти вентиляторы могут быть доступны с относительно короткими сроками поставки потому, что состоят из стандартных блоков. Часто готовые блоки роторов с различными формами лезвий могут быть установлены в общий корпус. Они часто доступны в широком диапазоне потоков и давления, чтобы удовлетворить потребности многих областей промышленности.

 

 

Центробежный вентиляторЦентробежный вентилятор использует центробежную силу, вырабатываемую за счет вращения крыльчатки для того, чтобы увеличить давление воздуха / газа. Когда крыльчатка вентилятора вращается, газ рядом с крыльчаткой выбрасывается из-за центробежной силы, а затем двигается в кожух вентилятора. В результате давление газа в кожухе вентилятора увеличивается.

 

 Затем газ направляется к выходу через канал. После того, как газ выбрасывается, давление газа в средней части рабочего колеса уменьшается. Газ из крыльчатки движется для нормализации этого давления. Этот цикл повторяется, и поэтому газ может нагнетаться непрерывно. 

 

Разница между вентиляторами и воздуходувками. Центробежный вентилятор от воздуходувки отличается соотношением давления, которое он может нагнетать. Воздуходувки в целом могут нагнетать большее давление. 

 

Характеристики центробежных вентиляторов. Производители вентиляторов определяют стандартный воздух, как чистый, сухой воздух с плотностью 0,075 фунтов массы на кубический фут (1,2 кг /м ³), с атмосферным давлением на уровне моря на 29,92 дюйма ртутного столба (101,325 кПа) и температуре 70 ° F (21 ° C). Выбор центробежного вентилятора, для работы в нестандартных условиях, требует корректировки и статического давления и мощности.

 

При нестандартной высоте (над уровнем моря), температуре, плотности воздуха, должны учитывается поправочные коэффициенты. Центробежный вентилятор будет вытеснять постоянный объем воздуха в данной системе, независимо от плотности воздуха. Когда центробежный вентилятор подобран для данного расхода воздуха и статического давления в условиях, отличающихся от стандартных, то должен учитывается поправочный коэффициент плотности воздуха для выбора правильного размера вентилятора, с учетом новых условий. С 200 ° F (93 ° C) воздуха весит всего 80% от 70 ° F (21 ° C) воздуха, центробежный вентилятор создаст меньшее давления и будет потреблять меньше энергии. Чтобы получить фактическое давление, необходимое при 200 ° F (93 ° C), инженеру придется умножить давление при стандартных условиях на поправочный коэффициент плотности воздуха в 1,25 раза (то есть, 1.0/0.8), чтобы система работала корректно. Для получения реальной мощности при 200 ° F (93 ° C), инженеру придется поделить мощность при стандартных условиях на поправочный коэффициент плотности воздуха.