Меню Рубрики

Установки сжатого воздуха вентиляторы

Классификация промышленных воздуходувок (нагнетателей)

Когда речь заходит о воздуходувках, возникает определенная путаница, поскольку данным термином принято обозначать очень разные виды оборудования, начиная от садового пылесоса и заканчивая строительным феном. Наша компания предлагает нагнетатели воздуха, применяемые в промышленных целях. Именно об этом оборудовании и пойдет речь ниже.

Что такое воздуходувка?

Промышленные воздуходувки – это особый вид оборудования, предназначенный для нагнетания или откачки газа, позволяющий производить любые технологические процессы, требующие наличия мощной и стабильной струи воздуха.

По сути, эти аппараты занимают промежуточное положение между компрессорами и мощными вентиляторами. Иногда их даже называют «компрессорами низкого давления». Работа воздуходувки заключается в создании избыточного давления в диапазоне от 10 до 100 кПа (от 0,1 до 1 атмосферы).

Помимо нагнетания воздуходувка также может работать на создание вакуума от 10 до 50 кПа, что делает ее еще более универсальной в промышленном применении.

Какие конструкции воздуходувок существуют?

По типу конструкции все воздуходувки можно разделить на объемные и динамические агрегаты.

1. Объемные воздуходувки. Такое оборудование действует по принципу сжатия воздуха, то есть имеет в своей конструкции два ротора или винта, которые захватывают воздух с одной стороны и в процессе вращения сжимают его между собой, отдавая на выходе газ под давлением.

В силу того что от воздуходувок не требуется создание высокого давления, в них очень часто можно встретить конструкцию Рутса (Roots), которая также использует вращающиеся роторы, но сжатие происходит не между лопастями двух винтов, а между винтами и стенками камеры, в которой они расположены. Преимуществами данной технологии можно считать компактность, долговечность и низкий уровень шума. Однако такие механизмы создают довольно сильные вибрации в трубопроводе, существенно нагревают воздух и, напомним, их эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува.

Иногда также встречаются модели спиральной конструкции, где две вложенные спирали сжимают воздух между собой, проталкивая его к выходу, а также мембранные — с двигающимся сердечником и прикрепленной к нему мембраной.

2. Динамические агрегаты , которые иначе называют вихревыми воздуходувками или турбовоздуходувками, работают за счет вращения импеллера, на котором закреплены лопасти, захватывающие и закручивающие воздух в небольшие вихри. Спиралевидная траектория движения потока придает ему дополнительную энергию, в результате чего растет и давление воздуха.

Простая конструкция, работающая по принципу вентилятора, дает следующие преимущества:

  • легкость и компактность,
  • длительный срок службы,
  • отсутствие смазки в воздухе на выходе,
  • равномерный поток воздуха без пульсаций,
  • относительно низкий уровень шума.

Однако следует учитывать, что такие воздуходувки очень чувствительны к качеству проходящего через них воздуха, поэтому на входе обязательно должны стоять фильтры. Во избежание перегрева не рекомендуется также их применение при повышенных температурах окружающей среды. Сравнительно невысокий КПД вихревых воздуходувок делает их оптимальным выбором при работе на небольших мощностях, примерно до 15 кВт.

Муфтовая или ременная?

В некоторых классификациях встречается разделение воздуходувок на ременные и муфтовые в зависимости от типа передачи.

В воздуходувках муфтового типа момент вращения от двигателя к рабочей камере выполняется посредством упругой муфты. Подобная конструкция получила широкую популярность ранее, однако в настоящее время и производители и потребители предпочитают ременной тип привода.

Почему так произошло? Дело в том, что стоимость производства ременной конструкции стала сопоставима с муфтовой, а преимуществ у такой воздуходувки довольно много: низкий уровень вибрации, возможность продолжительной безостановочной эксплуатации, а также более благоприятный тепловой и нагрузочный режим работы.

Читайте также:  Установка правой фары гранта

Какие функции может выполнять нагнетатель?

Сюда можно отнести все, что связано с насыщением воды кислородом, например, аэрацию прудов в рыбохозяйствах, или на станциях водоочистки для поддержания жизнеспособности аэробных бактерий.

Кроме того, возможен вариант использования нагнетателя, когда в емкость с жидкой средой накачивают определенный газ для осуществления необходимой химической реакции. В частности, при гальванизации подача воздуха в ванну позволяет быстро и равномерно наносить покрытие.

Даже процесс подачи сжатого воздуха в бассейн или ванну для создания пузырьков (джакузи) также можно выполнить при помощи воздуходувки.

Воздуходувка может работать в режиме вакуумного насоса или нагнетателя, всасывая или сдувая с конвейерной ленты или станка излишки материала: металлическую крошку, тяжелую пыль, бумажные или тряпичные обрезки, обрывки пряжи.

Одним из основных назначений воздуходувок считается транспортировка газов, а также пневмотранспорт сыпучих материалов (легких гранул, порошка), небольших готовых изделий (методом всасывания или выталкивания). При помощи потока воздуха возможна также подача бумаги в печатную машину, а также приведение в движение плунжерного механизма.

4. Создание потока воздуха, сушка

Стабильный поток воздуха может требовать небольшого давления, например, для прохождения через фильтр тонкой очистки, создающий большое сопротивление. Подача нагнетаемого воздуха в вентиляционное отверстие поможет улучшить тягу.

При помощи воздуходувок производят быструю и качественную сушку тканого полотна, пленки, лакокрасочного слоя. При намотке тонкой ленты или пленки, перемотке бумаги также может потребоваться создание специальной воздушной подушки для предотвращения слипания или повреждения материала.

С помощью вакуума возможно удаление воздуха из бутылки при ее заполнении жидкостью, а также удержание предметов для их последующей укладки в коробку.

источник

Назначение и устройство компрессоров и вентиляторов

Компрессоры и вентиляторы относятся к группе механизмов, получивших широкое распространение на всех промышленных предприятиях.

Компрессоры применяются для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше Па ( ) с целью использования его энергии в приводах пневматических молотов и прессов, в пневматическом инструменте, в устройствах пневмоавтоматики и т.д. Разновидностью компрессоров являются воздуходувки, служащие для подачи воздуха или газов давлением от до Па.

По принципу действия компрессоры делятся на центробежные и поршневые. Центробежные компрессоры по конструкции подразделяют на турбинные и ротационные. В турбинном компрессоре (рис. 1, а) ротор 1 с лопастями при вращении захватывает газ из впускного трубопровода 2 и выбрасывает его в выпускной трубопровод 3. Увеличение давления происходит за счёт повышения скорости движения частиц газа и его сжатия между лопастями и корпусом компрессора при эксцентричном расположении ротора.

В ротационном компрессоре (рис. 1, б) увеличение давления осуществляется путём сжатия газа в камерах, образуемых с помощью пластин 1, которые перемещаются под действием центробежных сил в направляющих ротора 2 при его вращении и прижимаются к стенкам корпуса. Впускной вентиль 6 и выпускной вентиль 3 во время работы компрессора открыты. Для обеспечения работы компрессора при отсутствии потребления сжатого газа служит обходной трубопровод 4 с вентилем 5.

Статическая мощность на валу центробежных компрессоров изменяется пропорционально третьей степени угловой скорости (рис. 1, г) если отсутствует противодавление. Для этих механизмов характерны простота конструкции, надёжность в эксплуатации и высокая производительность. Такие компрессоры применяются для получения давлений до Па (турбинные) и Па (ротационные).

Читайте также:  Установка газ реверс лодочный мотор

В поршневом компрессоре (рис. 1, в) при вращении кривошипного вала 1 и движения поршня 2 вниз газ засасывается через открытый впускной клапан 3. При движении поршня вверх клапан 3 закрывается, происходит сжатие воздуха, который через выпускной клапан 4 направляется к потребителям.

Поршневые компрессоры отличаются неравномерностью подачи газа. В компрессоре одинарного действия подача газа производится только при ходе поршня вверх. В компрессоре двойного действия подача газа осуществляется при ходе поршня в обе стороны. Мгновенная мощность на валу таких механизмов изменяется по синусоидальному закону в зависимости от угла поворота кривошипа (рис. 1, д). С целью сглаживания графика нагрузки на валу приводного двигателя устанавливают маховик. Для уменьшения колебаний давления у потребителя между ним и компрессором помещают ресивер (промежуточный герметичный резервуар – воздухосборник). Поршневые компрессоры имеют более сложную конструкцию чем центробежные, и применяются для получения давлений до Па при относительно небольшой производительности.

Высокие давления газа могут быть получены только в многоступенчатых компрессорах, в которых газ сжимается последовательно в нескольких цилиндрах или камерах. При сжатии газа в компрессорах выделяется большое количество тепла, которое обычно отводится с помощью проточной воды, проходящей через кожух компрессора. Благодаря охлаждению сохраняется неизменной температура сжимаемого газа и снижается мощность приводного двигателя. Угловая скорость рабочего вала компрессоров составляет у поршневых 30–75 рад/с, у ротационных 300 рад/с, у турбинных до 1200 рад/с.

Вентиляторыпредназначены для вентиляции производственных помещений, отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных и других установках. Вентиляторы создают перепад давления Па.

По конструкции вентиляторы делятся на центробежные и осевые. Они выпускаются в нескольких исполнениях в зависимости от направления выхода воздуха (вверх, вниз, горизонтально и т.д.) и направления вращения. Рабочее колесо 1 центробежного вентилятора (рис. 2, а) вращается в кожухе 2.

Воздух засасывается через боковое отверстие 4 кожуха и выбрасывается через выходной раструб 3. Осевой вентилятор (рис. 2, б) имеет рабочее колесо с несколькими лопатками 1, сходными с лопатками воздушного или гребного винта. Колесо вращается электродвигателем 2, укреплённым в корпусе 3 и создаётся тяга (поток) воздуха через раструб вентилятора.

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях получили центробежные вентиляторы. Они имеют такую же, как и центробежные компрессоры, зависимость статической мощности на валу от скорости (рис. 1, г), называемую вентиляторной характеристикой. Момент на валу вентилятора изменяется пропорционально квадрату скорости, а производительность вентилятора пропорциональна угловой скорости в первой степени.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9932 — | 7721 — или читать все.

источник

Установки сжатого воздуха (вентиляторы, воздуходувки, компрессоры)

Методические указания к практическим работам №11 и №12

Классификация установок сжатого воздуха (УСВ) по назначению и принципу действия представлена в [Таблице 3.7.1].

Таблица 3.7.1 — Классификация установок сжатого воздуха (газа)

Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных поме­щений. отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных к других установках.

Они создают перепад давления ∆Р = (0,01. 0,1) — Па.

Воздуходувки (являются разновидностью компрессоров) предназначены для подачи воздуха или газа в производственные установки давлением Р2 = 1,1 ∙ . 4- Па.

Компрессоры предназначены для получения сжатого воздуха (газа) для нужд производства (пневмопривод, пневмоавтоматика и т.п.) давлением > 4 ∙ Па.

Для понимания устройства и принципа действия УСВ на (Рисунке 3.7.1) представлены их схемы.

Получение высокого давления подчиняется закону

где — давление на всасе компрессора, Па;

— объем на всасе, м 3 ;

— давление на напоре, Па;

— — объем сжатия на напоре, м 3 .

Для установок сжатого воздуха с вентиляторной характеристикой (цен­тробежные) справедливы соотношения:

где — статическая мощность на валу ЭП, кВт;

— момент на валу, Н • м;

— производительность, М 3 /с;

— угловая скорость, рад/с;

— постоянные величины (коэффициенты пропорциональ­ности).

Для поршневых УСВ, работающих на противодавление справедливо:

Пуск под нагрузкой требует повышенного пускового момента.

Рис. 3.7.1.Схемы вентиляторов (а, б), компрессоров (в, г, д) и зависимости мощностей на валу механизмов центробежного (е) или поршневого (ж) типов:

в) турбинный; г) ротационный;

д) поршневой; е) центробежный тип;

• Методика расчета

где — расчетная мощность электропривода, кВт;

К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

Принимается в соответствии с [Таблицей 3.7.2].

, кВт до 1 .0 1. 2 2…5 более 5
К3, отн. ед. 1,5 1,25.. .1,3 1,1. -1,15

Q — производительность вентилятора, м»/с;

Н — капор (давление), создаваемое вентилятором, Па;

— КОД вентилятора, отн. ед.;

При отсутствии данных принимается

= 0,5. ..0,85 для осевых вентиляторов,

= 0,4. 0, 7 для центробежных

— КПД передачи механической (при ее наличии), отн. ед.

При отсутствии данных принимается = 0,88. . .0,92.

Рекомендуемый ЭП — АД с КЗ-ротором.

б) Воздуходувка и одноступенчатый компрессор

где — расчетная мощность ЭД компрессора, кВт;

К3 — коэффициент запаса, выбирается по [Таблице 3.7.2] К3 = Р(РК);

Рк — мощность компрессора. кВт;

Q — производительность компрессора, м /с;

— КПД компрессора, индикаторный, отн. ед.;

Рекомендуется принимать т^ = 0,6.. .0,8

— КПД передачи, отн. ед.;

Рекомендуется при наличии передачи = 0,9.. .0,95

А — объемная плотность энергии (работа сжатия 1 воздуха до рабочего давления), Дж/ .

Принимается по графику Р2 = F(А) (Рисунок 3.7.2).

Рекомендуемый ЭП — АД с КЗ-ротором.

в) Компрессор многоступенчатый

где К3 — коэффициент запаса, отн. ед.; Принимается К3 = 1,1. 1,15;

z — число ступеней сжатия, шт. До давления Р2 = 15 атм принимает­ся z = 1;

m — показатель политропы сжатия, отн. ед.;

Рекомендуется принимать m = 1,2. 1,35 (для турбо- и поршневых ком­прессоров),

Р1— абсолютное давление воздуха (газа) на всасе, Па; Рекомендуется принимать Р[ (0,8. 1,1) • 10 Па;

Р2 — абсолютное давление воздуха (газа) на напоре, Па;

— индикаторный политропический КПД, отн. ед.;

Рекомендуется принимать = 0,6. 0,8

— механический КПД компрессора, отн. ед.

Рекомендуется принимать = 0.88.. ,0,92

Рис.3.7.2. Зависимость Р2 = Р(А, Дж/м 3 )

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector