Центрифугални вентилатори за тешке услове рада дизајнирани за индустријске процесе високе прашине

У систему вентилације са чистим ваздухом, избор центрифугалног вентилатора је релативно једноставан. Индустријски процеси са високом прашином су различити. Цементна прашина, минералне ситнице, пепео од угља, честице дрвета, клинкер и други абразивни материјали могу континуирано да утичу на радно коло и кућиште. Временом, ово може да изазове ерозију сечива, накупљање материјала, вибрације, смањен проток ваздуха и неочекивана искључења.

Овде су важни центрифугални вентилатори за тешке услове рада. Они нису само веће верзије стандардних индустријских вентилатора. Њихов дизајн радног кола, избор материјала, распоред осовине, конфигурацију лежаја, заштиту од хабања и радну тачку треба узети у обзир у складу са стварним условима процеса.

Оптерећење прашине је важније него што многи купци очекују

Једна од првих грешака у избору вентилатора је гледање само на проток ваздуха и притисак.

На пример, купац може да наведе:

Проток ваздуха: 20.000 м³/х

Статички притисак: 3.000 Па

Температура: 80°Ц

На први поглед, ове три вредности су довољне за избор вентилатора. нису.

Ако гас садржи 30–50 г/м³ абразивне минералне прашине, механички захтеви могу бити потпуно другачији од вентилатора који рукује чистим ваздухом. Величина честица, тврдоћа, садржај влаге и да ли је вентилатор инсталиран пре или после сакупљача прашине могу утицати на коначни дизајн.

За Хеави Дути Центрифугал Фан, стање прашине стога треба третирати као основни параметар дизајна, а не као опциони детаљ. Концентрација прашине и карактеристике честица директно утичу на очекивано хабање и одговарајућу конфигурацију радног кола.

Изаберите радно коло према прашини

Не постоји дизајн једног радног кола који би био идеалан за сваку прашњаву примену. За јако контаминиран ваздух, дизајн радијалних лопатица се обично узима у обзир јер су равне лопатице мање склоне акумулацији материјала и могу толерисати абразивну употребу. Амерички национални институт за безбедност и здравље на раду такође идентификује центрифугалне вентилаторе са радијалним лопатицама као погодне за велика оптерећења прашине због њихове отпорности на абразију и смањене тенденције накупљања материјала.

Радна кола закривљена или уназад нагнута могу да обезбеде већу ефикасност, али им је потребно пажљивије разматрање када велике количине честица пролазе директно кроз вентилатор. Ако је вентилатор инсталиран низводно од ефикасног сакупљача прашине, ниже оптерећење честицама може учинити ове дизајне практичнијим.

У тешким применама, центрифугални вентилатори за тешке услове рада могу да користе и ојачане лопатице, заменљиве хабајуће облоге, материјале отпорне на хабање или посебно заштићене предње ивице. Ове мере повећавају почетне трошкове, али могу бити много јефтиније од замене радног кола сваких неколико месеци.

Немојте занемарити разлику између инсталације на прљавој и чистој страни

Положај вентилатора може значајно да промени механичко оптерећење на опреми. Размотрите систем за прикупљање прашине у врећама. Ако је вентилатор инсталиран низводно од филтера, већина абразивних честица је већ уклоњена пре него што ваздух стигне до радног кола. Вентилатор и даље треба да превазиђе пад притиска напуњеног филтера, канала, клапни и друге опреме, али је директна ерозија честица смањена.

Ако је вентилатор инсталиран узводно од колектора, радно коло директно управља гасом напуњеним прашином. У овом распореду, тврдоћа честица, концентрација, дистрибуција величине и накупина постају много важнији.

Ову разлику треба потврдити пре него што изаберете Центрифугалне вентилаторе за тешке услове рада. Вентилатор који добро ради на чистој страни филтера можда неће имати исти радни век када се користи на прљавој страни.

Израчунајте реални системски притисак

Још један чест проблем је одабир вентилатора према губитку притиска само једног комада опреме.

Стварни захтеви за притисак вентилатора обично треба да разматрају комплетан систем:

Потребан притисак вентилатора = губици хаубе + трење канала + колена и гране + отпор сепаратора + отпор филтера + губици на излазу + радна маргина

На пример, претпоставимо да индустријски систем за сакупљање прашине има:

Губици хаубе и улаза: 450 Па

Губици канала и колена: 700 Па

Отпорност на циклон: 900 Па

Отпор филтера вреће: 1.600 Па

Губици на излазу и димњаку: 350 Па

Укупни отпор је већ приближно 4.000 Па пре него што се узме у обзир било каква додатна маргина дизајна.

Избор вентилатора на основу процене од 2.500–3.000 Па може довести до недовољног протока ваздуха у стварном радном стању.

Због тога би центрифугални вентилатори за тешке услове рада требало да буду изабрани у односу на комплетну криву отпора система, а не да једноставно ускладите проток ваздуха који је захтевао купац са каталошким моделом.

Пример случаја: Сакупљање цементне прашине

Замислите фабрику цемента која захтева приближно 25.000 м³/х издувног ваздуха из процеса млевења. Оригинални вентилатор је изабран првенствено према протоку ваздуха и снази мотора.

Након неколико месеци рада, техничари су открили три проблема:

Вибрације вентилатора се постепено повећавају.

Проток ваздуха је смањен.

Радно коло је показало очигледно истрошеност у близини улаза и спољашњег дела лопатице.

Инспекција је показала да вентилатор ради са абразивном цементном прашином пре завршне фазе филтрације. Прашина је неравномерно истрошила површине сечива, мењајући баланс ротора. Истовремено, акумулација прашине је повећала ефективни отпор система.

Решење није било једноставно инсталирање већег мотора.

Инжењерски тим је прво потврдио стварни проток ваздуха и притисак, а затим је прегледао концентрацију прашине и карактеристике честица. Одабрана је конфигурација радног кола отпорнија на хабање, а рањива подручја су ојачана заменљивом заштитом од хабања.

Важна лекција је да повећање снаге мотора не решава механичко хабање. Вентилатор се прво мора ускладити са стварним процесом.

За апликације као што су млевење цемента, руковање клинкером, рударство и прерада минерала, центрифугални вентилатори за тешке услове треба да се процене и са аеродинамичке и из механичке перспективе.

Заштита од хабања треба да буде дизајнирана тамо где је важно

Додавање материјала отпорног на хабање свуда није увек најбоље решење.

Практичнији приступ је да се идентификују области које имају највећи утицај честица.

У зависности од апликације, ове области могу укључивати:

Предње ивице лопатице радног кола

Површине сечива

Задња плоча радног кола

Улазни део кућишта

Сцролл цасе

Подручја скретања склона хабању

Заменљиве хабајуће плоче могу бити корисне када је доступан приступ за одржавање. Када плоча за хабање достигне своју границу употребе, техничари могу заменити заштитну компоненту уместо да замене комплетно кућиште.

За посебно абразивне примене, произвођачи такође могу користити челик отпоран на хабање, чврсту, ојачану конструкцију сечива или заменљиве облоге. Тачно решење зависи од тврдоће честица, брзине, концентрације и очекиваних радних сати.

Циљ није да свака компонента буде непотребно тешка. Циљ је поставити праву заштиту на право место.

Снага мотора није почетна тачка

Купац понекад шаље упит говорећи:

"Потребан нам је центрифугални вентилатор од 160 кВ."

Ово није довољно информација за правилан избор вентилатора.

Мотор од 160 кВ се може користити са много различитих комбинација вентилатора у зависности од протока ваздуха, притиска, брзине, температуре гаса, густине гаса, ефикасности и распореда преноса.

За примену са високом прашином, добављач обично треба да захтева најмање:

Потребан проток ваздуха

Статички или тотални притисак

Нормална температура гаса

Максимална температура гаса

Концентрација прашине

Врста прашине и карактеристике честица

Састав гаса

Услови на улазу и излазу вентилатора

Положај за уградњу вентилатора

Потребни радни сати

Напон и фреквенција мотора

Потребна надморска висина, када је релевантно

Ограничења простора и одржавања

Ови параметри омогућавају избор вентилатора на основу стварне радне тачке, а не само од снаге мотора.

Проверите радну тачку након инсталације

Чак и правилно дизајниран вентилатор може лоше да ради ако се системски услови промене.

Након пуштања у рад, техничари треба да забележе:

Фан РПМ

Проток ваздуха

Статички притисак

Струја мотора

Снага мотора

Температура лежаја

Вибрације

Температура гаса

Претпоставимо да је првобитна пројектована тачка 20.000 м³/х на 3.500 Па. Након инсталације, мерења показују 24.000 м³/х на само 2.800 Па.

Та разлика заслужује истрагу.

Могући узроци укључују нижи отпор система од очекиваног, положај клапне, модификације канала, услове филтера, нетачну брзину вентилатора или нетачан изворни прорачун система.

Ако вентилатор ради изнад предвиђене радне тачке, струја мотора се такође може повећати. У овој ситуацији, једноставно затварање клапне без разумевања система може сакрити прави проблем.

Одржавање треба да се фокусира на промене тренда

За прашњаве индустријске вентилаторе, одржавање не би требало да зависи само од фиксног календара.

Бољи приступ је праћење трендова.

На пример, ако је вибрација остала око 3 мм/с неколико месеци и изненада се повећала на 5 мм/с, техничари би требало да испитају пре него што вентилатор дође до озбиљног квара.

Корисне тачке за инспекцију укључују:

Хабање радног кола

Неуједначена ерозија сечива

Акумулација прашине

Стање лежаја

Поравнање осовине

Стање спојнице

Вијци за темељ

Затегнутост каиша, ако је погон на каиш

Хабање кућишта

Улазни и излазни прикључци

Акумулација прашине на радном колу је посебно важна. Неравномерно накупљање може створити неравнотежу ротора чак и када је оригинално радно коло било динамички балансирано.

Немојте занемарити влагу и лепљиву прашину

Не понаша се свака прашина као суви минерални прах.

Влага може проузроковати да се ситне честице залепе за радно коло. Временом, ово може да произведе неуједначене наслаге и вибрације.

На пример, вентилатор који рукује сувим материјалом може нормално да ради месецима. Ако температура процеса падне испод тачке росе, може доћи до кондензације унутар система. Прашина тада постаје лепљива и почиње да се акумулира на ротору.

У овом случају, једноставно повећање отпорности на хабање материјала сечива можда неће решити проблем.

Инжењерско решење може захтевати бољу контролу температуре, изолацију, дренажу, промене процеса или дизајн радног кола који је мање подложан накупљању.

Ово је још један разлог зашто би центрифугални вентилатори за тешке услове рада требали бити изабрани у складу са стварним процесом, а не само према називу прашине.

Контролна листа за практичну селекцију

Пре него што наручите вентилатор за тешке услове рада за прашњав процес, препоручујем да потврдите следеће информације са процесним инжењером:

Ваздушне перформансе

Проток ваздуха: м³/х, ЦФМ или м³/с

Статички притисак или укупни притисак

Пројектна радна тачка

Минимални и максимални услови рада

Стање гаса

Нормална температура

Максимална температура

Састав гаса

Густина

Влажност

Стање прашине

Врста прашине

Концентрација

Величина честица

Тврдоћа честица

Садржај влаге

Лепљиве или абразивне карактеристике

Конструкција вентилатора

Тип радног кола

Материјал

Носите заштиту

Пречник осовине

Распоред лежајева

Аранжман вожње

Инспекцијски приступ

Електрични систем

Снага мотора

Волтаге

Фреквенција

Метод покретања

Потребан РПМ или ВФД рад

Инсталација

Положај вентилатора у односу на сакупљач прашине

Оријентација улаза и излаза

Пречник канала

Доступан простор за уградњу

Дозвола за одржавање

Амбијентални услови

Потпуна листа података на почетку пројекта може спречити многе проблеме касније.

Финал Тхоугхтс

Индустријске апликације са високом прашином су тешке за вентилаторе јер проблем није ограничен на проток ваздуха. Абразија, накупљање материјала, температура, отпорност система, вибрације и захтеви за одржавањем су у интеракцији једни са другима.

Стога је потребно одабрати праве центрифугалне вентилаторе за тешке услове рада у складу са стварним условима процеса. Јачи мотор сам по себи не чини вентилатор тешким, а само дебље кућиште не гарантује дуг радни век.

За цементаре, рударске операције, прераду биомасе, руковање угљем, обраду метала, системе за млевење и сакупљање индустријске прашине, најпоузданији приступ је да почнете са комплетном радном тачком и карактеристикама прашине, а затим одредите тип радног кола, материјал, заштиту од хабања, распоред погона и конфигурацију мотора.

Тај приступ може захтевати више инжењерског рада пре него што се наручи, али обично кошта много мање од понављања замене радног кола, прекомерних вибрација, неочекиваних застоја и лошег сакупљања прашине након инсталације.