Вентиляторы и газодувки
Большинство химико-технологических процессов нуждается в решении вопросов транспортирования газа или изменения давления в нем. К таковым относятся, например, процессы абсорбции, конвективной сушки, каталитические и холодильные процессы.
Аналогичные вопросы необходимо решать и при осуществлении процессов, связанных с обработкой твердых материалов, в системах пневмотранспорта (гл. 3), аппаратах для измельчения и классификации сыпучих материалов (гл. 4 и 5). Энергию газа используют для перемещения жидкостей газоструйными насосами (гл. 7). Наконец, без организации газовых потоков, например, в вентиляционных установках производственных помещений и средствах аспирации рабочих мест не обходится решение вопросов охраны труда и техники безопасности на промышленных предприятиях.
Машины для транспортирования газа, создания в нем повышенного давления или, наоборот, понижения давления относят к категории компрессорных. Параметр, который характеризует отношение давления на выходе из компрессорной машины р2 к давлению на входе в нее , называют степенью сжатия i:
По степени сжатия компрессорные машины подразделяют на
Вентиляторы обеспечивают повышение давления до i= 1,10. 1,15. Это означает, что по отношению к атмосферному давлению они создают избыточное давление до 15 кПа.
Газодувки обеспечивают степень сжатия на выходе из агрегата в диапазоне i = 1,15. 3,0 (повышают давление на 15. 300 кПа).
Более высокие значения степени сжатия (i > 3,0) создают компрессоры (избыточное давление свыше 300 кПа).
Что касается вакуума, то вентиляторы обеспечивают небольшое разрежение, а вакуум-насосы — глубокий вакуум.
Компрессорные машины различают также по принципу действия и соответственно конструктивному исполнению.
Существуют машины кинетического действия (центробежные, осевые, струйные) и объемного (поршневые и роторные). Вентиляторы могут быть центробежными и осевыми, газодувки — центробежными и роторными, компрессоры — центробежными, роторными и поршневыми.
Центробежные вентиляторы. По принципу действия центробежные (радиальные) вентиляторы аналогичны центробежным насосам. В рабочем колесе вентилятора (рис. 8.1) при вращении лопаток рабочего колеса 1 увеличивается скорость газа и возрастает его кинетическая энергия. В спиральном кожухе (корпусе) 2 при увеличении сечения канала часть кинетической энергии преобразуется в потенциальную. Это приводит к росту давления газа.
Размеры вентилятора определяют подачу и развиваемое давление. Размеры, характеризующие спиралевидность корпуса, геометрические параметры всасывающего и выходного патрубков, ширину рабочего колеса и диаметр его входного
Отметим многообразие конструкций рабочих колес вентиляторов. Число рабочих лопаток в вентиляторах различных типоразмеров колеблется от единиц до десятков (в пылевых вентиляторах типа ЦП их всего шесть). Лопатки изготавливают прямо- или криволинейной формы, они могут быть загнуты вперед (в направлении вращения) или назад. Рабочие колеса бывают закрытыми (с передним и задним дисками) или открытыми (без переднего диска), а у некоторых из пылевых вентиляторов — с полностью открытыми лопатками.
По развиваемому давлению центробежные вентиляторы разделяют на вентиляторы низкого — до 1 кПа, среднего — до 3 кПа и высокого давления — 3. 10 кПа.
Основными параметрами, характеризующими работу вентилятора, являются подача , давление р, потребляемая мощность N и КПД . Зависимости параметров работы вентилятора от подачи представляют графически или в виде таблиц. Эти зависимости называют характеристиками вентилятора, их приводят в паспорте машины и справочной литературе. На рис. 8.2 представлен примерный вид характеристик центробежного вентилятора.
Давление газа, создаваемое вентилятором, частично расходуется на компенсацию разности давлений между выходом из вентиляционной сети и входом в нее. Эту составляющую давления называют статическим давлением . Оно не зависит от расхода газа. Другая часть давления затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления сети р — это потери энергии на трение и местные сопротивления (см. гл. 6).
Потери давления в сети выражают через подачу газа :
Где А — коэффициент сопротивления сети.
Тогда затраты давления в целом составят
Эту зависимость называют характеристикой сети. Она может быть изображена на том же графике, что и характеристика вентилятора (рис. 8.3). Точку пересечения характеристики сети 2 и характеристики вентилятора 1 называют рабочей точкой вентилятора (точка Р). По рабочей точке определяют действительные параметры вентилятора: подачу и давление р при его работе в данной вентиляционной сети.
Подачу вентилятора можно регулировать изменением частоты вращения вала, положения заслонки, влияющего на характеристику сети, или сочетанием этих способов.
Осевые вентиляторы. По конструкции и принципу действия осевые вентиляторы аналогичны осевым насосам. Их используют для передачи относительно больших объемов газа при невысоком развиваемом давлении.
Для получения более высоких значений давления устанавливают несколько рабочих колес, причем на каждой ступени сжатия энергия перемещаемого газа возрастает.
Например, двухступенчатая турбогазодувка (рис. 8.5) имеет два рабочих колеса 3, закрепленных на общем валу 2. Через всасывающий патрубок 1 газ поступает на вход рабочего колеса первой ступени, а затем через один из направляющих аппаратов 4 (лопаточный диффузор) — на рабочее колесо второй ступени. На выходе из последнего колеса также установлен направляющий аппарат, после прохождения которого газ покидает газодувку через нагнетательный патрубок 5.
Достоинством роторных машин является их быстроходность, поэтому вал машины можно соединять с валом двигателя напрямую без промежуточной передачи. Кроме того, они обеспечивают равномерную подачу газа.
Источник
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВОЗДУХОДУВОК
Количество масла в картере воздуходувки до половины маслоуказателя. Маслоуказатели и отверстия для слива и залива масла показаны на соответствующих рисунках в паспорте.
Если температура окружающей среды ниже 0°С, то при запуске «холодной» воздуходувки, дать ей проработать на холостом ходу не менее 10 мин.
Дополняя количество масла в кожухе, использовать ту же самую марку масла (каким маслом заправлен кожух на заводе-изготовителе указано в листе данных).
Поддерживать нужный уровень масла в кожухе.
Уровень масла в кожухе должен быть виден в нижнем окошке маслоуказателя. Оптимальный уровень — до половины окошка маслоуказателя при неработающей воздуходувке. Более высокий уровень масла не рекомендуется, так как повышается его унос из кожуха.
Рекомендуемые смазочные материалы указаны в таблице.
1.2 Замена масла
Своевременно менять масло в кожухе компрессора воздуходувки. Первый раз масло в кожухе менять после 250 часов работы. Далее — через каждые 2500 часов работы, но не реже одного раза в год. Если воздуходувка 70% рабочего времени работает в условиях когда температура выбрасываемого воздуха выше 80°С, то масло необходимо менять через каждые 1500 часов работы, но не реже одного раза в год.
Если рабочий перепад давлений более 80 кПа, то масло необходимо менять через каждые 2000 часов работы, но не реже одного раза в год.
При замене масла можно использовать другую марку. Перед этим надо чисто вымыть кожух компрессора.
При выборе марки масла надо обратить внимание на рабочие условия воздуходувки.
Если перепад давлений до 75 кПа или вакуум до 40 кПа, температура всасываемого воздуха до 35°С или нагнетаемого воздуха до 80°С, то применять ISO VG150 класса вязкости минеральные масла (например, ESSO-H150VG, ARAL-GM150, SHELL-C150).
Если вышеуказанные параметры более высокие, то применять ISO VG220 класса вязкости минеральные масла (например, ESSO-220, ARAL-НР220, SHELL-C220).
Необходимо также обратить внимание на максимально допустимую температуру нагрева масла, а при эксплуатации воздуходувки при температуре окружающей среды ниже нуля — на температуру застывания масла.
1.3 Техническое обслуживание
Основной осмотр воздуходувки рекомендуется выполнять после 20000 часов работы. Лучше чтобы это выполняли представители завода-изготовителя.
Список работ по техническому обслуживанию указан в таблице.
| № п. п. | Наименование работ | Что проверяется | Периодичность | Останавливая или не останавливая воздуходувку | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Осмотр | Каждый день | Не останавливая | ||
| 1.1 | Рабочее давление | ||||
| 1.2 | Равномерность работы | ||||
| 1.3 | Соединения | Нет ли протеканий воздуха | |||
| 2. | Проверка воздушного фильтра | Осмотреть фильтрующий элемент | Раз в неделю | Останавливая | |
| 3. | Проверка смазки | ||||
| 3.1 | Уровень масла | Уровень масла (до половины окошка уровня масла) | Раз в неделю | Останавливая | |
| 3.2 | Замена масла | каждые 2500 часов работы, но не реже одного раза в год | Останавливая | Первый раз менять после 250 часов работы | |
| 4. | Проверка ременной передачи или муфты | Прогиб ремня или состояние резиновых колец муфты | Раз в месяц | Останавливая | Если резиновые кольца изношены — заменить новыми |
| 5. | Проверка предохранительного клапана | Проверить действие клапана методом продувки | 4 раза в год | Не останавливая | Приподнять на 10-15 сек. подвижную часть предохранительного клапана |
2. Техническое обслуживание отдельных узлов
2.1 Предохранительный клапан
Предохранительный клапан выпускает воздух, если в системе повысилось давление.
Предохранительный клапан должен сработать, если давление в системе повысилось на 10 % от номинального давления. Давление открытия клапана маркируется на корпусе предохранительного клапана.
Регулировать предохранительный клапан можно только по разрешению завода-изготовителя. Если сняты пломбы, то претензии во время действия гарантии заводом-изготовителем не принимаются.
2.2 Воздушный фильтр
Фильтрирующий элемент воздушного фильтра меняется в следующем порядке:
- отвинтить болты (2) защитного кожуха (1)
- снять защитный кожух
- заменить или промыть фильтрующий элемент (3)
- собрку проводить в обратном порядке
3. Возможные неисправности и методы их устранения
3.1 Стук в компрессоре воздуходувки появляется из-за соприкосновения роторов или трения их торцевых поверхностей о боковые крышки. Это происходит из-за износа шестерен или подшипников, а также из-за изменения положения ведомой шестерни (освободился центральный болт на конце ведомого вала, поломались пружинные кольца или прижимная шайба). Для устранения этих неисправностей надо отрегулировать положение синхронизирующих шестерен и зазоры между роторами и крышками.
3.2 Для регулировки зазора между роторами (регулировка положения шестерен) следует ослабить затяжку сначала центрального болта на конце вала, затем четырех болтов на ведомой шестерне. Отрегулировать зазор между роторами (если надо, поменять неисправные детали) и сначала затянуть болт на конце вала, а затем равномерно болты на шестерне. Момент затяжки болтов — 30+4 Nm. Место фрикционного соединения перед сборкой необходимо обезжирить.
3.3 Подшипники необходимо менять, если радиальный зазор превышает 0,12 мм. При замене радиально-упорных подшипников обычно приходится подбирать высоту втулки между буртом вала и внутренним кольцом подшипника, чтобы отрегулировать величину зазора между торцевой крышкой и торцом ротора. Величина этого зазора указана на соответствующем рисунке и изменяется с помощью регулировочных колец.
3.4 Для муфтовых воздуходувок периодически проверять техническое состояние муфты. Если в муфте слышен посторонний шум (стук, треск и т.п.), проверить состояние пальцев и втулок. Если они изношены, заменить.
Источник
Воздуходувки и газодувки — характеристики, устройство, применение
Воздуходувки и газодувки – разновидность устройств для нагнетания воздуха, которые по создаваемому уровню давления находятся между компрессорами и вентиляторами.
По общепринятыми показателям компрессор создает давление не ниже 1,5 атм (150 кПа) по абсолютному уровню значений, а по избыточному – 0,5 атм. (50кПа). Оборудование, создающее давление ниже компрессора, называется воздуходувкой, а устройства с перепадом давления меньше 15 кПа относят к вентиляторам.
Между воздуходувками и компрессорами трудно определить четкую границу, поэтому если нужно подобрать оборудование, способное нагнетать воздух под давлением, то поиск надо вести в каталоге среди ассортимента устройств с показателями давления от 0,5 до 2 атм.
Воздуходувки и газодувки используют для создания транспортных потоков для газа, воздуха или сыпучих веществ, взвешенных в воздушной среде (муки, зерна, цемента и т.п.), для продувания бассейнов, систем аэрации водоемов, подачи воздуха на водоочистные сооружения и для многих других целей.
Одним из самых популярных типов воздуходувок и газодувок считаются двухроторные ротационные устройства объемного действия. Их главное отличие от других моделей газодувок – компактные размеры.
Принцип работы основан на вращении двух роторов, которые являются поршнями для нагнетания воздуха в рабочей полости воздуходувки. Во время вращения роторы захватывают газ или воздух из всасывающего патрубка, а затем перемещают его к выпускному или нагнетательному патрубку.
Сразу, как только перемещаемый объем газа доходит из корпуса до нагнетательного патрубка, происходит адиабатическое нарастание давления до нормативного давления нагнетания.
Газ сжимается за счет возникновения обратного потока и рабочий перепад давления всегда эквивалентен сопротивлению цепи. Для адекватного сжимания газа роторы должны вращаться синхронно, что обеспечивается специальной шестеренчатой передачей.
Воздуходувки и газодувки, работающие по принципу братьев Рутс , сжимают или подают рабочую среду, в которую при сжатии не попадает абсолютно никакого масла, так как рабочая камера защищена от его проникновения специальными уплотнителями. Модели типа Рутс отличаются простотой конструкции, компактным устройством, простым обслуживанием и минимальными затратами на содержание.
Источник
Техника безопасности по обслуживанию вентилятора
Во время подготовки вентилятора к работе и при его эксплуатации должны соблюдаться общие и специальные правила техники безопасности:
— к монтажу и эксплуатации вентилятора допускаются лица, изучившие его устройство и правила эксплуатации и прошедшие инструктаж по технике безопасности;
— инструктаж по технике безопасности персонала, обслуживающего вентилятор, проводится не реже одного раза в год с занесением фамилий инструктируемых лиц в специальный журнал;
— обслуживание и ремонт вентилятора должны производиться после отключения его от электросети и полной остановке вращающихся частей;
— во всех случаях работник, включающий вентилятор, обязан предварительно принят меры по прекращению различных работ по обслуживанию вентилятора и оповестить персонал о пуске вентилятора;
— входной и выходной фланцы вентилятора в случае отключения их от воздуховодов должны ограждаться от случайного попадания в них посторонних предметов;
— вентилятор и электродвигатель должны быть надежно заземлены;
— пусковая аппаратура должна быть смонтирована в местах позволяющих наблюдать за работой вентилятора при пуске;
— при работах, сопряженных с опасность поражения электрическим током (в том числе статическим электричеством), должны применяться защитные средства.
В процессе эксплуатации, необходимо систематически проводить профилактические осмотры и техническое обслуживание вентилятора. Особое внимание следует обратить на зазоры между рабочим колесом и корпусом, на состояние рабочего колеса, его износ, на повреждение лопаток, надежность крепления колеса на валу, на состояние заземления вентилятора и двигателя.
Работы по обслуживанию вентилятора должен проводить специально подготовленный электротехнический персонал.
Повреждение гибкого электрического шнура увеличивает риск поражения током или возгорания. Поэтому, когда Вы отключаете прибор от сети, беритесь за штепсельную розетку, а не за шнур. Шнур не должен протягиваться по острым краям предметов и подвергаться воздействию тепла или химикатов.
Во всех случаях работник, включающий вентилятор, обязан предварительно принять меры по прекращению всяких работ по обслуживанию (ремонту, очистке и др.) данного вентилятора и его двигателя и оповестить персонал о пуске.
Воздуховоды должны иметь устройство, предохраняющее от попадания в вентилятор посторонних предметов.
Монтаж электрооборудования, а также заземление его и вентилятора производится в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ). Сопротивление между заземляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью вентилятора, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом.
Произвести внешний осмотр вентилятора. При обнаружении повреждений, дефектов, полученных в результате неправильных транспортировки и хранения, ввод вентилятора в эксплуатацию без согласования с заводом-изготовителем не допускается. В целях предотвращения разбалансировки запрещается демонтаж вращающихся частей вентилятора без согласования с заводом- изготовителем.
Осматривая вентилятор, убедитесь в отсутствии внутри него посторонних предметов. Оградить всасывающее и нагнетательное отверстия. Кратковременным включением двигателя проверить соответствие направления вращения рабочего колеса направлению стрелки на корпусе. Если соответствия нет изменить направление вращения рабочего колеса переключением фаз.
При пуске вентилятора и во время его действия все работы на воздуховоде, вентиляторе (осмотр, очистка и т.п.) должны быть прекращены. Для проверки работоспособности смонтированного вентилятора производят пробный пуск.
Перед пуском вентилятора необходимо:
а) проверить надежность присоединения токопроводящего кабеля;
б) включить двигатель, измерить ток по фазам электродвигателя, ток
не должен превышать номинальное значение, указанное на шильде электродвигателя или в паспорте;
в) проверить работу вентилятора в течение часа, при отсутствии посторонних стуков, шумов, повышенной вибрации и других дефектов вентилятор включается в нормальную работу.
Источник