Содержание
- Турбовоздуходувки — описание компрессора
- Области применения промышленных турбовоздуходувок
- Преимущества турбовоздуходувок перед вихревыми воздуходувками
- Технические характеристики
- Высокооборотный электродвигатель в турбовоздуходувке
- Турбовоздуходувки и аэрация
- Удобство в эксплуатации — автоматическая система контроля
- Рейтинг лучших производителей
Воздуходувки - аппараты, используемые для подачи сжатого воздуха под малым давлением. Если же требуется напор большего давления, лучше воспользоваться компрессором или нагнетателем. Как выбрать воздуходувку и как ее эксплуатировать, изложено ниже.
Турбовоздуходувки — описание компрессора
Турбовоздуходувка - центробежный компрессор, создающий сжатый воздух низкого давления. Это достигается благодаря прямому соединению крыльчатки с двигателем, совершающим большое количество оборотов через бесконтактный газодинамический подшипник.
Турбовоздуходувки — описание компрессора
Турбонагнетатели работают чисто и бесшумно, при этом потребляют немного электроэнергии. Современная конструкция способна обеспечить КПД до 90-95% и снизить расходы на эксплуатацию и сервисное обслуживание до 40% по сравнению с прошлым моделями.
Воздуходувка в режиме компрессора подобна вентилятору, действующему высоким напором. Температура увеличивается пропорционально увеличению давления.
Подшипники в таких системах используются газо-лепестковые или магнитные, чтобы нагрузка на них была меньше.
Агрегаты часто применяются в холодильной технике. Сжатие газа проходит в 2 этапа:
- В рабочую полость поступает фреон с малым давлением и температурой. Сначала он обрабатывается на первом рабочем валу до определенного уровня;
- Газ перемещается для второго цикла обработки через специальный отдел, компрессируется и впрыскивается в круговой отсек. Там происходит преобразование в потенциальную энергию из кинетической;
- При поступлении в конденсатор фреон обладает итоговым давлением.
Вал двигателя находится в магнитном тороидальной поле и совершает вращательные движения. Это обеспечивается магнитными подшипниками - двумя радиальными и одним осевым. Датчики передают данные о положении вала системе управления. Вал вращается со скоростью до 40 тысяч об/мин.
Области применения промышленных турбовоздуходувок
Области применения промышленных турбовоздуходувок
Аппараты используются в различных сферах:
1. В нефтехимической отрасли, для насыщения газообразными веществами при каталитической реакции серы.
2. Для сернокислотного производства, очищая и сжигая технологические воздушные вещества.
3. Десульфурация топочного газа. Агрегаты окисляют кислородом воздух, полученный в энергетической и тяжёлой отраслях.
4. Для биообработки и осeщения стоков промышленных вод.
5. Для изготовления металла, нефтехимической отрасли - для подачи газа в оборудование для сгорания или реакции.
6. В качестве нагнетателей или газодувок для технологических газообразных веществ.
7. Для природного или биологического газа как нагнетатели или газодувки.
8. Агрегаты обеспечивают сгорание технического углерода в печах.
9. Для обработки или очистки вод в канализационных системах.
10. В фармацевтике для биохимической ферментации и изготовлении пищевых дополнений.
Также турбовоздуходувки применяются в других сферах промышленности, где необходимо обработать большие объемы сырья.
Преимущества турбовоздуходувок перед вихревыми воздуходувками
Воздуходувки применяются при высоких расходах сжатого воздуха и напорах до 10 м. Если напор превышает 10 м, используются многоступенчатые агрегаты - турбовоздуходувки.
Преимущества турбовоздуходувок перед вихревыми воздуходувками
Турбовоздуходувки и вихревые воздуходувки не отличаются по принципу работы. Это системы динамического типа. На рабочем колесе расположены лопасти, которыми газ захватывается и перемещается с высокой скоростью. В результате образуется кинетическая энергия, позже переводящаяся в энергию сжатия. Поэтому скорость вращения лопаток рабочего вала зависит от степени сжатия воздуха - чем она больше, тем большая скорость вращения должна быть у лопастей. Это условие может обеспечиваться большим радиусом колеса, либо скоростью оборотов. Колеса большого размера имеют турбовоздуходувки и турбогазодувки, их производительность составляет от 60 м3/мин. Максимальный перепад давления одноступенчатых агрегатов - 15 кПа, более высокий перепад достигается системой из нескольких рабочих колес - многоступенчатыми аппаратами. Вихревые воздуходувки имеют не более 4 ступеней, а турбокомпрессоры - от 5. Одноступенчатые агрегаты функционируют при напоре до 6 метров, а всасывание может быть односторонним или двухсторонним.
Турбовоздуходувки способны обеспечить больший КПД по сравнению с вихревыми воздуходувками.
Технические характеристики
Турбовоздуходувки применяются для производства сжатого воздуха низкого давления. Их технические характеристики схожи с воздуходувками и компрессорами.
Технические характеристики
Турбовоздуходувки часто называют газодувками, турбонагнетателями, ротационными воздуходувками, но это не совсем точное определение. Правильно называть их нагнетателями. Принцип действия этих устройств аналогичный, но каждый из них отличается характеристиками и направленностью.
Самые важные критерии, определяющие выбор конкретного агрегата - давление и производительность. Первый критерий может составлять 10-80 кПа, а второй - 720-120000 м3/ч, в зависимости от вида оборудования.
Типы турбовоздуходувок:
- Одноступенчатыми;
- Двухступенчатыми;
- Трехступенчатыми.
Эффективность агрегатов определяется скоростью вращения колес, у некоторых моделей число оборотов может достигать 3000 в минуту. При таком количестве вращений система может нагреться максимум до 200 градусов, поэтому не нуждается в дополнительном охлаждении.
А турбокомпрессоры способны перегреться и требуют обязательного принудительного охлаждения.
Если в роторной воздуходувке резко повышается давление, может возникать нестабильное состояние - помпаж. Это может составлять опасность, особенно если несколько турбовоздуходувок соединены между собой последовательно или параллельно. Для профилактики подобного состояния необходимо устанавливать предохранительные клапаны, сбрасывающие избыточное давление. Если нагнетательная система функционирует стабильно, помпаж практически исключается.
Вихревые компрессоры, как увеличенная серия воздуходувок, имеют более высокие показатели производительности. Они функционируют с большей мощностью, соответственно, способны обеспечить большую отдачу.
Высокооборотный электродвигатель в турбовоздуходувке
Высокооборотные двигатели в турбовоздуходувках функционируют по четырех контактному циклу и имеют поршень с особой конструкцией. Производители предлагают различные линейки мощностей, характеризующиеся однотипными моделями для выбора оптимального варианта в зависимости от объема обрабатываемой среды и организации обслуживания.
Высокооборотный электродвигатель в турбовоздуходувке
Подобные системы могут эффективно действовать на любых видах топлива, при этом имея высокую износостойкость. Компактные элементы, лёгкие по весу и простые в конструкции, требуют меньше усилий для обслуживания. Также успешно используются подшипники с тонкостенными вкладышами.
Турбокомпрессоры функционируют в режиме самовсасывания на малых оборотах. Преобразователи импульса, применяемые импульсной продувкой, уменьшают габариты выхлопного коллектора и увеличивают производительность турбины. Такая установка пользуется преимуществом, так как способна выдавать высокую скорость, по сравнению с системой постоянного давления, которая имеет большую эффективность. Создаваемая при этом температура приводит к перегреву аппарата, поэтому необходима система охлаждения.
Высокооборотные электродвигатели могут располагаться рядами или V-образно. Большинство поставщиков предоставляют оба варианта, кроме модификаций с цилиндрами большого диаметра. V-образная конструкция предполагает 2 ряда цилиндров, размещаемых под углом, и имеющих общий картер и коленвал. За счёт этого обеспечивается экономичность в размерах и весе. Длина позволяет разместить больше цилиндров, но ширина при этом немного увеличивается. Двигатели обладают высокой мощностью, поэтому требуют прочного коленчатого вала.
Чтобы присоединить 2 поршня к одной латунной шейке, используют разные способы, но обычно это выглядит как соединение обоих шатунов путем смещения осей цилиндров.
Компоновка в форме V экономит ресурсы выхлопной и турбонаддувной систем. Часто делают 2 распределительных вала, но многоцилиндровые двигатели допускают установку пусковых клапанов только на одной группе цилиндров.
Турбовоздуходувки и аэрация
Турбовоздуходувки и аэрация
Аэрация — это искусственное насыщение водных масс воздухом. С этой целью применяются турбокомпрессоры, которые:
- окисляют молекулы железа и марганца до состояния хлопьев, которые образуют осадок и попадают в специальный фильтр;
- Удаляют агрессивные и неагрессивные газообразные вещества;
- Обеззараживают водные ресурсы путем воздействия на органику кислородом;
- Удаляют биозагрязнения. Воздух способствует росту полезных микроорганизмов, превращающих биологические массы в природный газ. Эта процедура в настоящее время эффективна на всех основных очистных предприятиях. Природный газ можно использовать для получения топлива или электрической энергии;
- Поддерживают экосистему водных масс путем кислородного насыщения. Если вода застаивается, вредные микроорганизмы начинают активно размножаться. Это приводит к тому, что водоем становится мутным, болотистым и специфически пахнет. Живые полезные микроорганизмы и рыбы не могут существовать в подобных условиях.
Насыщение кислородом может проходить напором или без напора. Первый способ предусматривает подачу агрегатом сжатого газа. Воздушные молекулы окисляют вредные элементы, а затем они выводятся через воздухоотвод.
Способ воздействия без напора предусматривает наличие окислительной емкости с технологией прерывания струи. Воздушные массы попадают в водоем через трубопровод с мелкопузырчатым аэратором при помощи турбовоздуходувки. Аэратор способствует образованию небольших пузырей, которые и обогащают водные пространства воздухом.
Удобство в эксплуатации — автоматическая система контроля
Эксплуатация агрегатов удобна за счёт применяемой системы автоконтроля. Она предполагает наличие датчика, усилителя, реагирующего на датчик и сигнализирующего на элемент, который выполняет завершающую функцию контроля - вывод параметра на экран в удобной форме для контроля.
Удобство в эксплуатации — автоматическая система контроля
Специальный элемент может быть представлен сигнальным оповещением или звуковым.
Система автоконтроля также включает конструкции для стабилизации, распределения и источники питания. Количество элементов может быть различным, но установки всегда разомкнутые, и сигнал в любом случае направлен от объекта наблюдения к элементу исполнения.
Система измерения способна обеспечить технический контроль над работой турбовоздуходувки и сэкономить трудовые ресурсы. Система решает задачи:
- Сбор и передача информации о состоянии объекта;
- Анализ полученных параметров и заданных;
- Передача данных о расхождениях критериев;
- Исполнение заданных параметров.
Рейтинг лучших производителей
Лучшие производители турбовоздуходувок:
1. Becker - немецкий бренд, выпускающий качественные нагнетатели. Аппараты создают стабильный поток газообразных веществ без пульсаций с незначительным перепадом давлений. Эффективность установок - 30-2200 м3/час при избыточном давлении менее 1040 мБар.
2. Unokor - изготовитель мощных электрических воздуходувок, имеющих небольшой вес. Популярная серия моделей - GL, с низким уровнем шума и небольшим весом.
3. Busch. Агрегаты можно размещать в любых помещениях благодаря низкому уровню шума и возможности установки в различных положениях и для аэрации. Надёжные аппараты не требуют постоянного техобслуживания и обеспечивают широкий диапазон расхода и перепада давления.
4. Neuros - производитель эффективного вакуумного оборудования. Разнообразие технических характеристик позволяет выбрать оптимальный вариант, а собственное производство совершенствует конструкцию товаров для наибольшей эффективности и качества.
5. FPZ. Постоянное совершенствование продукции делает компанию достойным партнёром для многих предприятий. Кроме того, бренд предоставляет отличный сервис после продажи оборудования.
6. Esam. Усилия итальянского производителя сконцентрированы на производстве промышленных воздуходувок с различными техническими характеристиками. Мощные и качественные агрегаты способны обеспечить промышленность нужными ресурсами.
7. Seko. Компания имеет производственные мощности в 16 странах, а экспорт осуществляется в 80 стран. Продукция представлена широким ассортиментом вакуумного оборудования.