Anglies plienas ir nerūdijančio plieno išcentriniai ventiliatoriai: tinkamos medžiagos pasirinkimas pramoniniam oro srautui

Renkantis pramoninį išcentrinį ventiliatorių, oro srautas ir slėgis paprastai yra pirmieji parametrai, kuriuos inžinieriai patikrina. Tačiau ventiliatoriaus medžiaga gali būti tokia pat svarbi, ypač kai įranga susidoroja su drėgme, korozinėmis dujomis, aukšta temperatūra ar abrazyvinėmis dulkėmis. Todėl anglies plienas prieš nerūdijančio plieno išcentrinius ventiliatorius yra ne tik klausimas, kuri medžiaga yra stipresnė ar brangesnė. Teisingas pasirinkimas priklauso nuo tikrosios eksploatavimo aplinkos, dujų sudėties, temperatūros, drėgmės ir numatomo tarnavimo laiko.

Apskritai, anglinis plienas yra plačiai naudojamas bendrai ventiliacijai, sausam išmetimui, katilų oro sistemoms ir daugeliui nerūdijančių pramoninių pritaikymų, nes jis užtikrina gerą mechaninį stiprumą palyginti mažomis sąnaudomis. Nerūdijantis plienas tampa aktualesnis, kai didelį susirūpinimą kelia drėgmė, korozija, higiena ar cheminių medžiagų poveikis. Pramonės gairėse taip pat rekomenduojama pasirinkti ventiliatoriaus medžiagą pagal faktinį dujų srautą, o ne laikyti nerūdijantį plieną kaip automatinį kiekvienos programos atnaujinimą.

Anglies plieno išcentriniai ventiliatoriai: kur jie prasmingi

Daugeliui pramoninių projektų anglinis plienas išlieka praktiniu atskaitos tašku. Tinkamai suprojektuotas anglinio plieno išcentrinis ventiliatorius gali valdyti bendrą gamyklos vėdinimą, sauso proceso išmetimą, degimo orą, dulkių surinkimą ir kitas priemones, kuriose dujos nėra stipriai ėsdinančios.

Pagrindinis privalumas yra ne tik mažesnė medžiagos kaina. Anglies plienas taip pat žinomas daugumoje gamybos cechų, jį lengva suvirinti ir taisyti, jį galima įsigyti įvairių storių plokščių. Dideliam ventiliatoriui šie gamybos pranašumai gali labai paveikti projekto kainą ir pristatymo laiką.

Pavyzdžiui, apsvarstykite gamyklos išmetimo sistemą, kuri apdoroja 25 000 m³/h santykinai sauso oro, kurio temperatūra yra maždaug 80 °C. Jei nėra didelių rūgščių garų, užteršimo chloridu ar kondensato, nurodant nerūdijančio plieno ventiliatorių, gali padidėti sąnaudos neišsprendžiant tikros inžinerinės problemos. Gali pakakti tinkamai padengto anglinio plieno korpuso ir sparnuotės.

Tai yra vienas iš svarbiausių punktų renkantis anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinius ventiliatorius: automatiškai nesirinkite nerūdijančio plieno vien dėl to, kad jis brangesnis ar atsparesnis korozijai. Medžiagos pasirinkimas turėtų būti pagrįstas faktinėmis proceso sąlygomis.

Kai nerūdijantis plienas tampa geresniu pasirinkimu

Nerūdijantis plienas tampa patrauklesnis, kai ventiliatorius nuolat tvarko drėgną orą, ėsdinančias proceso dujas, rūgščią rūką, cheminius garus arba tais atvejais, kai reikia dažnai plauti ir valyti. Įprastos nerūdijančio plieno rūšys, naudojamos pramoninių ventiliatorių konstrukcijoje, yra 304 ir 316/316L, tačiau klasė turi būti suderinta su konkrečia chemine aplinka. Pavyzdžiui, 316/316L paprastai yra geriau atsparus chlorido turinčiai aplinkai nei 304, nes jame yra molibdeno.

Dažna klaida yra nurodyti „nerūdijantis plienas“ nenurodant rūšies. Nerūdijantis plienas yra medžiagų šeima, o ne viena medžiaga. Ventiliatoriaus, tvarkančio drėgną gamyklos orą, reikalavimai gali labai skirtis nuo drėgnų rūgščių išmetamųjų dujų.

Dėl anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių inžinieriai turėtų užduoti naudingesnį klausimą: kas tiksliai yra dujų srauto viduje?

Atsakymas turėtų apimti:

Dujų sudėtis

Dujų temperatūra

Santykinė drėgmė

Kondensacijos galimybė

Rūgštiniai arba šarminiai komponentai

Chlorido koncentracija

Dulkių koncentracija

Dalelių dydis ir kietumas

Darbo valandos per dieną

Valymo būdas

Montavimas lauke arba viduje

Šios detalės dažnai nustato medžiagą tiksliau nei pats ventiliatoriaus oro srautas.

Nenaudokite dažų kaip nerūdijančio plieno pakaitalo kiekvienu atveju

Anglies plienas gali būti apsaugotas naudojant epoksidines, poliuretanines, daug cinko turinčių gruntų, cinkavimo ar kitas dengimo sistemas. Tai gali gerai veikti, kai aplinka yra tik silpnai ėsdinanti.

Tačiau danga nėra lygiavertė nerūdijančiam plienui. Jei danga subraižyta, prastai padengta, pažeista transportavimo metu arba pažeidžiama cheminių medžiagų, po pažeista vieta arba aplink ją gali prasidėti korozija. Besisukančioje sparnuotėje vietinė korozija taip pat gali išsivystyti į disbalanso problemą.

Tai ypač svarbu anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentriniams ventiliatoriams, naudojamiems šlapiose išmetimo sistemose. Jei proceso metu susidaro kondensatas, kuriame yra rūgščių arba šarminių komponentų, inžinieriai neturėtų įvertinti apsaugos nuo korozijos tik iš korpuso išorės.

Darbo ratas, įleidimo kūgis, korpuso vidus, veleno ekspozicija, tvirtinimo detalės, nutekėjimo vietos ir suvirinimo zonos gali reikalauti dėmesio. Pramoninių ventiliatorių medžiagų pasirinkimo vadove taip pat rekomenduojama įvertinti visas su dujomis besiliečiančias dalis, o ne nurodyti tik korpuso atsparumą korozijai.

Praktinis medžiagos atrankos metodas

Paprastas būdas susisiekti su anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentriniais ventiliatoriais yra padalinti programą į keturis klausimus.

1 veiksmas: nustatykite dujas.

Ar ventiliatorius tvarko švarų orą, degimo orą, sausas dulkes, drėgną orą, rūgščių garus, tirpiklio garus ar šlapio proceso išmetamąsias dujas?

2 veiksmas: nustatykite temperatūrą.

Nepateikite tik normalios temperatūros. Gamintojui nurodykite įprastą darbo temperatūrą, maksimalią temperatūrą, paleidimo temperatūrą, išjungimo temperatūrą ir bet kokią valymo temperatūrą, jei taikoma.

3 veiksmas: patikrinkite kondensatą.

Karštos dujos gali atrodyti gana nekenksmingos, tačiau atvėsusios tampa labai ėsdinančios. Jei dujos gali pasiekti rasos tašką ventiliatoriaus viduje arba pasroviui esančiame ortakyje, kondensato cheminė sudėtis tampa svarbiu pasirinkimo veiksniu.

4 veiksmas: patikrinkite dilimą atskirai nuo korozijos.

Nerūdijančio plieno ventiliatorius automatiškai nėra atsparus dilimui. Jei dujose yra kietų dalelių, darbaračiui ir korpusui vis tiek gali prireikti storesnės plokštės, susidėvėjusių įdėklų, sukietėjusių komponentų arba keičiamų susidėvėjusių dalių.

Dėl šio požiūrio anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių pasirinkimas yra daug patikimesnis nei medžiagos pasirinkimas pagal pirkimo kainą.

Praktinis atvejis: sausų dulkių išmetimas

Apsvarstykite cemento apdirbimo gamyklą, kurioje reikalingas 30 000 m³/h išcentrinis ventiliatorius esant 2 500 Pa. Dujose yra daug sausų mineralinių dulkių, tačiau yra mažai drėgmės ir nėra reikšmingos korozinės cheminės medžiagos.

Iš pirmo žvilgsnio nerūdijantis plienas gali atrodyti patrauklus, nes ventiliatorius veikia atšiaurioje aplinkoje. Tačiau korozija gali būti ne pagrindinis gedimo mechanizmas. Abrazija gali būti svarbesnė.

Esant tokiai situacijai, anglinio plieno konstrukcija su padidintu plokštės storiu ir apsauga nuo nusidėvėjimo didelio smūgio vietose gali būti tinkamesnė nei standartinė nerūdijančio plieno konstrukcija.

Inžinerijos dėmesys turėtų būti skiriamas dalelių koncentracijai, dalelių kietumui, sparnuotės periferiniam greičiui, nusidėvėjimo vietai ir numatomoms darbo valandoms. Tai parodo, kodėl anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių negalima nuspręsti vien iš žodžio „dulkės“.

Abrazyviniam naudojimui pramonės gairėse taip pat nurodomos storesnės medžiagos, dėvėjimosi įdėklai arba trinčiai atspari konstrukcija, o ne tik nerūdijantis plienas, kuris išspręs problemą.

Praktinis atvejis: šlapias ir rūgštus išmetimas

Dabar apsvarstykite visiškai kitokią programą.

Cheminio proceso metu 70°C temperatūroje susidaro 18 000 m³/h išmetamųjų dujų. Dujose yra didelė drėgmė kartu su rūgštiniais komponentais, o sistema veikia nuolat.

Čia standartinis dažyto anglinio plieno ventiliatorius nusipelno kruopštaus patikrinimo. Net jei išorinė danga iš pradžių veikia gerai, vidiniai dujomis besiliečiantys paviršiai gali susikondensuoti ir patirti cheminę ataką.

Šio tipo anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių palyginimui inžinieriai gali ištirti 304, 316 l, FRP ar kitas specializuotas medžiagas, atsižvelgdami į faktinę cheminę sudėtį ir temperatūrą.

Svarbu tai, kad 316L neturėtų būti pasirinktas vien dėl to, kad dujos vadinamos „cheminėmis išmetamosiomis dujomis“. Pirmiausia reikia patikrinti kiekvienos cheminės medžiagos koncentraciją, vandens kiekį, darbo temperatūrą ir kondensacijos sąlygas. Kai kuriose agresyviose cheminėse aplinkose FRP arba kita nemetalinė medžiaga gali būti tinkamesnė nei anglinis plienas arba nerūdijantis plienas.

Ką apie aukštos temperatūros programas?

Temperatūra apsunkina sprendimą dėl anglinio plieno ar nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių, nes medžiagos stiprumas, terminis plėtimasis, oksidacija, guoliai, sandarikliai, tepimas ir veleno konstrukcija gali tapti svarbūs.

Pavyzdžiui, ventiliatorius, valdantis 300°C dujas, negali būti pasirinktas lygiai taip pat, kaip ventiliatorius, valdantis 80°C orą. Net jei dujos nėra ėsdinančios, ventiliatoriaus gamintojui gali tekti atsižvelgti į veleno temperatūrą, guolių išdėstymą, aušinimo struktūrą, išsiplėtimo tarpą, sparnuotės medžiagą ir variklio vietą.

Esant aukštesnei temperatūrai, inžinieriai taip pat turėtų atskirti nuolatinę darbo temperatūrą ir trumpalaikę didžiausią temperatūrą. Ventiliatorius, kuris retkarčiais mato aukštos temperatūros šuolį, gali reikalauti kitokio dizaino nei ventiliatoriaus, kuris nuolat veikia ta pačia temperatūra.

Todėl anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentriniai ventiliatoriai niekada neturėtų būti sumažinami iki paprastos temperatūros diagramos. Visa ventiliatoriaus konstrukcija turi būti įvertinta atsižvelgiant į faktinę šiluminę galią.

Anglinis plienas ir nerūdijantis plienas neturi būti naudojami tik

Kitas praktiškas sprendimas – skirtingiems komponentams naudoti skirtingas medžiagas.

Pavyzdžiui, ventiliatorius gali naudoti anglinio plieno konstrukcinį rėmą ir išorinius atraminius komponentus, o sparnuotė ir vidiniai dujomis besiliečiantys paviršiai naudoja nerūdijantį plieną. Priklausomai nuo naudojimo, tai gali užtikrinti pagrįstą atsparumo korozijai ir gamybos sąnaudų pusiausvyrą.

Tačiau konstrukcijoje iš mišrių medžiagų reikia atidžiai apsvarstyti tvirtinimo detales, suvirinimo siūles, galvaninę koroziją, šiluminį plėtimąsi ir tikslias dujų sąlyčio vietas.

Anglies ir nerūdijančio plieno išcentriniams ventiliatoriams tai reiškia, kad tikrasis inžinerinis klausimas gali būti ne „anglies plienas ar nerūdijantis plienas? bet veikiau:

Kuriems komponentams iš tikrųjų reikia nerūdijančio plieno?

Šis klausimas gali žymiai sumažinti nereikalingas medžiagų sąnaudas, nepakenkiant įrangos veikimo patikimumui.

Nepamirškite ventiliatoriaus veikimo taško

Medžiagos pasirinkimas yra svarbus, tačiau jis nepakeičia aerodinaminio pasirinkimo.

Tarkime, kad klientas pageidauja ventiliatoriaus, naudojant 304 nerūdijantį plieną ir tiekia tik 160 kW variklio galią. Šios informacijos nepakanka norint pasirinkti ventiliatorių.

Gamintojui vis tiek reikia bent:

Reikalingas oro srautas

Statinis arba bendras slėgis

Dujų temperatūra

Dujų tankis arba darbinis slėgis

Dujų sudėtis

Aukštis virš jūros lygio

Ventiliatoriaus greitis arba variklio greitis

Montavimo išdėstymas

Dulkių koncentracija

Reikalavimas medžiagai

Darbo valandos

Variklio ir elektros reikalavimai

Tai ypač svarbu aptariant anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinius ventiliatorius su užsienio klientais. Tinkama medžiaga kartu su neteisingai parinkta ventiliatoriaus funkcija vis tiek duos prastus rezultatus.

Paprastas inžinerinių diskusijų palyginimas

Factor Carbon Steel Nerūdijantis plienas

Pradinė medžiagų kaina Paprastai mažesnė Paprastai didesnė

Mechaninis gaminimas Lengvas ir plačiai prieinamas Reikalingesnis priklausomai nuo klasės

Bendra ventiliacija Tinkama Paprastai nereikalinga

Sausas pramoninis išmetimas Dažnai tinka Tinka, bet gali padidinti išlaidas

Drėgna aplinka Reikalinga apsauga Paprastai geriau tinka

Korozinės dujos Reikia išsamaus dangos įvertinimo Dažnai pageidaujama, priklauso nuo klasės

Chloro poveikis Reikalinga stipri apsauga. Galima apsvarstyti 316/316L

Abrazyvinės dulkės Gali būti tinkamas su apsauga nuo nusidėvėjimo Vis dar reikia įvertinti nusidėvėjimą

Valymas / plovimas Priklauso nuo dangos Dažnai naudinga

Priežiūra Gali prireikti dangos patikrinimo Paprastai mažesnė su danga susijusi priežiūra

Cheminių dujų išmetimas Nuo taikymo priklausoma klasė turi atitikti chemiją

Aukšta temperatūra Priklauso nuo klasės / konstrukcijos Priklauso nuo klasės / dizaino

Lentelė turėtų būti traktuojama kaip preliminari atrankos priemonė, o ne galutinė medžiagos specifikacija. Faktinis suderinamumas priklauso nuo visos veikimo aplinkos.

Kaip inžinieriai gali išvengti pernelyg didelių specifikacijų

Vienas iš paprasčiausių būdų kontroliuoti išcentrinio ventiliatoriaus projekto sąnaudas yra nenurodyti nerūdijančio plieno, kai jis nesuteikia reikšmingos inžinerinės naudos.

Pavyzdžiui, jei ventiliatorius tvarko švarų 40°C orą patalpose esančioje gamykloje, gali būti mažai pagrindo atnaujinti visą ventiliatorių iki 316 l.

Kita vertus, naudojant anglinį plieną vien dėl to, kad jis yra pigesnis, tai taip pat gali būti klaidinga ekonomija, kai ventiliatorius 24 valandas per parą tvarko šlapias ėsdinančias išmetamąsias dujas.

Geresnis būdas yra apskaičiuoti bendrą eksploatavimo poreikį, o ne lyginti vien medžiagų kainas. Apsvarstykite pradinę įrangos kainą, dangos priežiūrą, numatomą prastovą, pakeitimo sunkumus, valymo reikalavimus ir su korozija susijusio gedimo pasekmes.

Tai yra praktinė anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių analizės vertė: ji susieja medžiagos pasirinkimą su faktinėmis eksploatavimo sąlygomis, o ne traktuoja medžiagą tik kaip pirkimo sprendimą.

Paskutinis kontrolinis sąrašas prieš užsakant išcentrinį ventiliatorių

Prieš pateikdami užsakymą, inžinieriai ventiliatoriaus gamintojui turėtų atsiųsti visą darbo sąlygų lapą.

Įtraukite bent:

Oro srautas: m³/h, CFM arba m³/s

Slėgis: Pa, kPa, mmWG arba in. WG

Temperatūra: normali ir maksimali

Dujų sudėtis: įskaitant korozinius komponentus

Drėgmė: ypač šlapiam išmetimui

Kondensatas: taip arba ne, ir numatomos sąlygos

Dulkės: koncentracija, dalelių dydis ir abrazyvumas

Aukštis virš jūros lygio: įrengimo aukštis virš jūros lygio

Darbo valandos: su pertraukomis arba nuolat

Reikalinga medžiaga: anglinis plienas, 304, 316L ar kita

Danga: jei pasirinktas anglinis plienas

Ventiliatorių išdėstymo ir montavimo sąlygos

Pateikus šią informaciją gamintojas gali įvertinti visą ventiliatorių, o ne tiesiog nurodyti medžiagos kainą.

Išvada

Tinkamas anglies plieno ir nerūdijančio plieno išcentrinių ventiliatorių pasirinkimas priklauso nuo proceso, o ne nuo to, kuri medžiaga atrodo pažangesnė.

Anglies plienas dažnai yra praktiškas sprendimas sausam, nerūdijančiam pramoniniam oro srautui, ypač kai svarbu stiprumas, gamyba, taisomumas ir kaina. Nerūdijantis plienas tampa aktualesnis, kai drėgmės, korozijos, higienos, cheminių medžiagų poveikio ar plovimo reikalavimai pateisina papildomas medžiagų sąnaudas.

Svarbiausia pamoka paprasta: pasirinkite medžiagą pagal dujas, temperatūrą, drėgmę, koroziją, dilimą ir eksploatavimo sąlygas – tada suprojektuokite ventiliatorių ties tikruoju darbo tašku.

Tinkamai parinktas anglinio plieno ventiliatorius tinkamoje aplinkoje gali pranokti be reikalo brangų nerūdijančio plieno ventiliatorių. Be to, papildomos nerūdijančio plieno sąnaudos gali būti pateisinamos, kai priešingu atveju korozija sukeltų dažną techninę priežiūrą, pablogėtų veikimas arba per anksti pakeistų. Inžinerinis tikslas nėra pasirinkti brangiausią medžiagą; tai pasirinkti medžiagą, atitinkančią procesą.

Anglies ir nerūdijančio plieno pasirinkimas yra svarbus žingsnis renkantis išcentrinį ventiliatorių pramoniniam naudojimui. Šiame straipsnyje anglinio plieno ir nerūdijančio plieno išcentriniai ventiliatoriai palyginami pagal koroziją, temperatūrą, drėgmę, dulkes, eksploatavimo sąlygas, priežiūrą ir kainą. Jame taip pat pateikiami praktiniai atrankos metodai ir realūs pramoniniai atvejai, padedantys inžinieriams pasirinkti tinkamą ventiliatoriaus medžiagą patikimam ir ilgalaikiam darbui.