Центрифугални вентилатори со тешки должности дизајнирани за индустриски процеси со висока прашина

Во системот за вентилација со чист воздух, изборот на центрифугален вентилатор е релативно едноставно. Индустриските процеси со висока прашина се различни. Цементна прашина, минерални фини, пепел од јаглен, честички од дрво, клинкер и други абразивни материјали можат постојано да влијаат на работното коло и обвивката. Со текот на времето, ова може да предизвика ерозија на сечилото, акумулација на материјал, вибрации, намален проток на воздух и неочекувани исклучувања.

Ова е местото каде што Центрифугалните вентилатори со тешки задачи стануваат важни. Тие не се само поголеми верзии на стандардни индустриски вентилатори. Нивниот дизајн на работното коло, изборот на материјал, распоредот на вратилото, конфигурацијата на лежиштето, заштитата од абење и работната точка треба да се земат предвид во согласност со реалните услови на процесот.

Товарот на прашина е поважен отколку што очекуваат многу купувачи

Една од првите грешки при изборот на вентилатор е само гледањето на протокот на воздух и притисокот.

На пример, клиентот може да наведе:

Проток на воздух: 20.000 m³/h

Статички притисок: 3.000 Pa

Температура: 80°C

На прв поглед, овие три вредности изгледаат доволни за избор на вентилатор. Тие не се.

Ако гасот содржи 30–50 g/m³ абразивна минерална прашина, механичките барања може да бидат сосема различни од вентилаторот кој ракува со чист воздух. Големината на честичките, цврстината, содржината на влага и дали вентилаторот е инсталиран пред или по собирачот на прашина, сето тоа може да влијае на конечниот дизајн.

За тешки центрифугални вентилатори, состојбата со прашина треба да се третира како основен параметар на дизајнот наместо како изборен детал. Концентрацијата на прав и карактеристиките на честичките директно влијаат на очекуваното абење и соодветната конфигурација на работното коло.

Изберете го работното коло според прашината

Не постои дизајн на едно работно коло кој е идеален за секоја апликација со прашина. За силно контаминиран воздух, најчесто се земаат предвид дизајните со радијални сечила бидејќи правите сечила се помалку склони кон акумулација на материјалот и можат да толерираат абразивна работа. Американскиот национален институт за безбедност и здравје при работа, исто така, ги идентификува центрифугалните вентилатори со радијални сечила како погодни за тешки товари од прашина поради нивната отпорност на абразија и намалената тенденција за трупање материјал.

Заоблените работни кола или наклонетите наназад можат да обезбедат поголема ефикасност, но потребно е повнимателно разгледување кога големи количини на честички минуваат директно низ вентилаторот. Ако вентилаторот е инсталиран низводно од ефективен колектор за прашина, помалото оптоварување со честички може да ги направи овие дизајни попрактични.

Во тешки примени, тешките центрифугални вентилатори може да користат и зајакнати сечила, заменливи облоги за абење, материјали отпорни на триење или специјално заштитени предни рабови. Овие мерки ја зголемуваат почетната цена, но тие можат да бидат многу поевтини од замена на работно коло на секои неколку месеци.

Не ја игнорирајте разликата помеѓу инсталацијата на валкана и чиста страна

Позицијата на вентилаторот може значително да го промени механичкото оптоварување на опремата. Размислете за систем за собирање прашина во торбичка. Ако вентилаторот е инсталиран низводно од филтерот, повеќето од абразивните честички веќе се отстранети пред воздухот да стигне до работното коло. Вентилаторот сè уште треба да го надмине падот на притисокот на наполнетиот филтер, каналите, амортизерите и другата опрема, но директната ерозија на честичките е намалена.

Ако вентилаторот е инсталиран спротиводно од колекторот, работното коло директно се справува со гасот натоварен со прашина. Во овој распоред, цврстината на честичките, концентрацијата, дистрибуцијата на големината и акумулацијата стануваат многу поважни.

Оваа разлика треба да се потврди пред да се изберат тешки центрифугални вентилатори. Вентилаторот што добро функционира на чистата страна на филтерот може да нема ист век на употреба кога се користи на валканата страна.

Пресметајте го реалниот притисок на системот

Друг заеднички проблем е изборот на вентилаторот според губењето на притисокот на само еден дел од опремата.

Вистинските барања за притисок на вентилаторот вообичаено треба да го земат предвид целосниот систем:

Потребен притисок на вентилаторот = загуби на аспираторот + триење на каналот + колена и гранки + отпор на сепараторот + отпор на филтерот + загуби на излезот + работна маржа

На пример, да претпоставиме дека индустрискиот систем за собирање прашина има:

Загуби на аспираторот и влезот: 450 Pa

Загуби во каналот и лактот: 700 Pa

Отпорност на циклон: 900 Pa

Отпорност на филтер за кеси: 1.600 Pa

Загуби на излезот и оџакот: 350 Pa

Вкупниот отпор е веќе приближно 4.000 Pa пред да се разгледа каква било дополнителна дизајнерска маржа.

Изборот на вентилатор врз основа на проценка од 2.500–3.000 Pa може да резултира со недоволен проток на воздух во реалната работна состојба.

Ова е причината зошто Центрифугалните вентилатори за тешки должности треба да се избираат според целосната крива на отпорност на системот наместо едноставно да се совпаѓаат бараниот проток на воздух од купувачот со каталошкиот модел.

Пример на случај: Собирање цементна прашина

Размислете за фабрика за цемент која бара приближно 25.000 m³/h издувен воздух од процесот на мелење. Оригиналниот вентилатор беше избран првенствено според протокот на воздух и моќноста на моторот.

По неколку месеци работа, техничарите открија три проблеми:

Вибрациите на вентилаторот постепено се зголемуваа.

Протокот на воздух се намали.

Работното коло покажа очигледно абење во близина на влезот и надворешниот дел на сечилото.

Инспекцијата покажа дека вентилаторот се справува со абразивна цементна прашина пред последната фаза на филтрирање. Прашината нерамномерно ги истрошила површините на сечилата, менувајќи ја рамнотежата на роторот. Во исто време, акумулацијата на прашина ја зголеми ефективната отпорност на системот.

Решението не беше едноставно да се инсталира поголем мотор.

Инженерскиот тим прво го потврди вистинскиот проток на воздух и притисок, а потоа ја разгледа концентрацијата на прашина и карактеристиките на честичките. Беше избрана конфигурација на работното коло поотпорна на абење, а ранливите области беа засилени со заменлива заштита од абење.

Важната лекција е дека зголемувањето на моќноста на моторот не го решава механичкото абење. Вентилаторот мора прво да се усогласи со вистинскиот процес.

За апликации како што се мелење цемент, ракување со клинкер, ископување и обработка на минерали, Центрифугалните вентилатори за тешки должности треба да се оценуваат и од аеродинамичка и од механичка перспектива.

Заштитата од абење треба да биде дизајнирана онаму каде што е важно

Додавањето материјал отпорен на абење насекаде не е секогаш најдоброто решение.

Попрактичен пристап е да се идентификуваат областите кои имаат најголемо влијание на честички.

Во зависност од апликацијата, овие области може да вклучуваат:

Предните рабови на сечилото на работното коло

Површини на сечилото

Задна плоча на работното коло

Влезен дел за куќиште

Куќиште за лизгање

Области за вртење склони на абразија

Заменливите плочи за абење може да бидат корисни кога е достапен пристап за одржување. Штом плочата за абење ќе го достигне своето ограничување за сервисирање, техничарите можат да ја заменат заштитната компонента наместо да ја заменат целосната обвивка.

За особено абразивни апликации, производителите исто така може да користат челик отпорен на абење, тврда конструкција, армирана конструкција на сечилото или заменливи облоги. Точното решение зависи од тврдоста на честичките, брзината, концентрацијата и очекуваните работни часови.

Целта не е секоја компонента да биде непотребно тешка. Целта е да се постави вистинската заштита на вистинската локација.

Моќта на моторот не е почетна точка

Клиентот понекогаш испраќа барање велејќи:

„Потребен ни е центрифугален вентилатор од 160 kW.

Ова не се доволни информации за правилен избор на вентилатор.

Мотор од 160 kW може да се користи со многу различни комбинации на вентилатори во зависност од протокот на воздух, притисокот, брзината, температурата на гасот, густината на гасот, ефикасноста и распоредот на преносот.

За апликација со висока прашина, добавувачот вообичаено треба да побара најмалку:

Потребен проток на воздух

Статички или вкупен притисок

Нормална температура на гасот

Максимална температура на гасот

Концентрација на прашина

Вид на прашина и карактеристики на честички

Состав на гас

Услови за влез и излез на вентилаторот

Положба за инсталација на вентилаторот

Потребно работно време

Напон и фреквенција на моторот

Потребна надморска височина, кога е релевантно

Ограничувања на простор и одржување

Овие параметри овозможуваат вентилаторот да се избере од вистинската работна точка наместо само од моќноста на моторот.

Проверете ја оперативната точка по инсталацијата

Дури и правилно дизајниран вентилатор може да работи лошо ако се променат условите на системот.

По пуштањето во работа, техничарите треба да снимаат:

Вртежи во минута на вентилаторот

Проток на воздух

Статички притисок

Моторна струја

Моќност на моторот

Температура на лежиштето

Вибрации

Температура на гасот

Да претпоставиме дека оригиналната дизајнерска точка е 20.000 m³/h при 3.500 Pa. По инсталацијата, мерењата покажуваат 24.000 m³/h на само 2.800 Pa.

Таа разлика заслужува истрага.

Можните причини вклучуваат отпор на системот помал од очекуваното, положба на амортизерите, модификации на каналот, услови на филтерот, неправилна брзина на вентилаторот или неточна оригинална пресметка на системот.

Ако вентилаторот работи над предвидената работна точка, струјата на моторот исто така може да се зголеми. Во оваа ситуација, едноставно затворање на амортизерот без разбирање на системот може да го скрие вистинскиот проблем.

Одржувањето треба да се фокусира на промените во трендот

За правливите индустриски вентилатори, одржувањето не треба да зависи само од фиксен календар.

Подобар пристап е да се следат трендовите.

На пример, ако вибрациите останале околу 3 mm/s неколку месеци и одеднаш се зголемат на 5 mm/s, техничарите треба да истражат пред вентилаторот да достигне сериозна состојба на дефект.

Корисните точки за инспекција вклучуваат:

Абење на работното коло

Нерамна ерозија на сечилото

Акумулација на прашина

Состојба на лежиштето

Порамнување на вратило

Состојба на спојување

Завртки за основање

Затегнување на ременот, ако се управува со ремен

Абење за домување

Влезни и излезни врски

Акумулацијата на прашина на работното коло е особено важна. Нерамномерното натрупување може да создаде нерамнотежа на роторот дури и кога оригиналното работно коло е динамички избалансирано.

Не занемарувајте ја влагата и лепливата прашина

Не целата прашина се однесува како сув минерален прав.

Влагата може да предизвика фините честички да се залепат на работното коло. Со текот на времето, ова може да произведе нерамни наслаги и вибрации.

На пример, вентилаторот кој ракува со сув материјал може да работи нормално со месеци. Ако температурата на процесот падне под точката на росење, може да дојде до кондензација внатре во системот. Прашината потоа станува леплива и почнува да се акумулира на роторот.

Во овој случај, едноставно зголемување на отпорноста на абење на материјалот на сечилото може да не го реши проблемот.

Инженерското решение може да бара подобра контрола на температурата, изолација, одводнување, промени во процесот или дизајн на работно коло што е помалку подложно на акумулација.

Ова е уште една причина зошто Тешките центрифугални вентилатори треба да се избираат според вистинскиот процес, а не само според името на прашината.

Список за проверка на практична селекција

Пред да нарачате тежок вентилатор за правлив процес, препорачувам да ги потврдите следните информации со инженерот за процесирање:

Перформанси на воздухот

Проток на воздух: m³/h, CFM или m³/s

Статички притисок или вкупен притисок

Дежурна точка за дизајнирање

Минимални и максимални услови за работа

Состојба на гас

Нормална температура

Максимална температура

Состав на гас

Густина

Влажност

Состојба на прашина

Тип прашина

Концентрација

Големина на честички

Цврстина на честички

Содржина на влага

Лепливи или абразивни карактеристики

Конструкција на вентилатор

Тип на работно коло

Материјал

Носете заштита

Дијаметар на вратило

Распоред на лежиштата

Распоред на возење

Инспекциски пристап

Електричен систем

Моќност на моторот

Напон

Фреквенција

Почетен метод

Потребна работа во RPM или VFD

Инсталација

Положба на вентилаторот во однос на колекторот за прашина

Ориентација на влез и излез

Дијаметар на канал

Достапен простор за инсталација

Дозвола за одржување

Амбиентални услови

Комплетниот лист со податоци на почетокот на проектот може да спречи многу проблеми подоцна.

Завршни мисли

Индустриските апликации со висока прашина се тешки за вентилаторите бидејќи проблемот не е ограничен само на протокот на воздух. Абразијата, акумулацијата на материјалот, температурата, отпорноста на системот, вибрациите и барањата за одржување, сите имаат интеракција меѓу себе.

Затоа, вистинските Центрифугални вентилатори за тешки тешки работи треба да се изберат според вистинските услови на процесот. Само посилниот мотор не го прави вентилаторот тежок, а само подебелото куќиште не гарантира долг работен век.

За цементарници, рударски операции, преработка на биомаса, ракување со јаглен, преработка на метал, системи за мелење и собирање индустриска прашина, најсигурен пристап е да се започне со целосната работна точка и карактеристиките на прашината, а потоа да се одреди типот на работното коло, материјалот, заштитата од абење, распоредот на погонот и конфигурацијата на моторот.

Тој пристап може да бара повеќе инженерска работа пред да се изврши нарачката, но обично чини многу помалку отколку да се занимавате со повторена замена на работното коло, прекумерни вибрации, неочекувано време на застој и лошо собирање прашина по инсталацијата.