Didelio efektyvumo, žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai, užtikrinantys patikimą pramoninį vėdinimą

Patikimas pramoninis vėdinimas nėra vien tik kiek įmanoma daugiau oro judėjimas. Veikiančioje įmonėje ventiliatorius turi tiekti reikiamą oro srautą ir statinį slėgį, tuo pačiu kontroliuojant energijos suvartojimą, vibraciją ir akustinius spindulius. Čia ypač praverčia didelio efektyvumo žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai. Tinkamas pasirinkimas prasideda nuo tikrojo sistemos pasipriešinimo ir veikimo taško, o ne pasirenkant ventiliatorių tik pagal variklio galią arba vardinį oro srautą.

Pradėkite nuo tikrojo ventiliatoriaus darbo taško

Kai pramoninio vėdinimo projektui parenku didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentrinius ventiliatorius, pirmiausia nustatau reikiamą oro srautą ir bendrą sistemos slėgį. Skaičiuojant reikia įtraukti tiesių ortakių trintį, alkūnes, sklendes, filtrus, šilumokaičius, duslintuvus, gaubtus ir kitus komponentus. Ventiliatorius, pasirinktas tik 20 000 m³/h, nepatikrinus, ar sistemai reikia 800 Pa ar 2000 Pa, gali lengvai nustoti veikti netinkamame taške.

Pavyzdžiui, tarkime, kad dirbtuvės išmetimo sistemai reikia 20 000 m³/h esant 1800 Pa. Prieš pasirinkdamas ventiliatorių, išmatuosiu arba apskaičiuočiau visos ortakių sistemos slėgio nuostolius. Jei tikroji varža yra 2100 Pa, pasirinkus ventiliatorių pagal 1800 Pa, eksploatacinės atsargos nepakaks. Kita vertus, pasirinkus daug didesnį ventiliatorių tiesiog „saugumo sumetimais“, veikimo taškas gali nustumti nuo didžiausio efektyvumo regiono ir padidinti energijos sąnaudas bei triukšmą. Todėl ventiliatoriaus pasirinkimas turėtų būti pagrįstas ventiliatoriaus kreivės ir sistemos kreivės sankirta. 

Kodėl efektyvumas ir triukšmas turi būti vertinami kartu?

Dažna klaida yra traktuoti efektyvumą ir triukšmą kaip dvi visiškai atskiras specifikacijas. Iš tikrųjų ventiliatoriaus greitis, sparnuotės konstrukcija, oro srauto greitis ir veikimo taškas turi įtakos abiem. Didelio efektyvumo, žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai paprastai pasiekia geresnes akustines charakteristikas, kai dėl aerodinaminės konstrukcijos reikiamą darbą galima pasiekti be pernelyg didelio sukimosi greičio.

Esant tokiam pačiam oro srautui ir slėgiui, didesnis sparnuotė, veikianti mažesniu greičiu, dažnai gali sumažinti antgalio greitį ir aerodinaminį triukšmą, palyginti su mažesniu, greičiau veikiančiu sparnuočiu. Atgal lenktos arba atgal pasvirusios sparnuotės dažnai svarstomos, kai svarbu ir efektyvumas, ir triukšmas, nes jų aerodinaminės charakteristikos gali padėti efektyviai veikti pramoninėse darbo vietose. 

Nenaudokite sklendės netinkamam ventiliatoriaus pasirinkimui

Paleidimo metu dažnai matau praktinę problemą: ventiliatorius sukuria žymiai daugiau oro srauto, nei reikalauja procesas, todėl operatorius dalinai uždaro išmetimo sklendę. Nors tai gali sumažinti oro srautą, tai nebūtinai yra efektyviausias sprendimas.

Apsvarstykite ventiliatorių, iš pradžių suprojektuotą 24 000 m³/h esant 1 500 Pa, o procesui iš tikrųjų reikia 20 000 m³/h esant maždaug 1 500 Pa. Jei ventiliatorius varomas VFD, galima įvertinti greičio sumažinimą, o ne nuolat stabdyti sistemą. Pagal ventiliatoriaus giminystės ryšius oro srautas kinta apytiksliai priklausomai nuo greičio, slėgis – nuo ​​greičio kvadrato, o galia – su maždaug greičio kubu. Todėl sumažinus greitį nuo 1000 aps./min. iki maždaug 833 aps./min., gaunamas pirmos eilės oro srauto įvertinimas apie 20 000 m³/h, nors galutinį veikimo tašką vis tiek reikia patikrinti pagal tikrąją sistemos kreivę.

Tai yra viena iš priežasčių, dėl kurių didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai ypač gerai veikia tais atvejais, kai vėdinimo poreikis keičiasi įvairiais gamybos etapais. Užuot nuolat dirbusi visu greičiu ir išsklaidydama perteklinį slėgį per sklendę, valdymo sistema gali reguliuoti ventiliatoriaus greitį, kad atitiktų proceso poreikius.

Praktinis atvejis: triukšmo mažinimas dirbtuvių išmetimo sistemoje

Čia yra tipiška inžinerinė situacija. Metalo apdirbimo cechui reikia apie 18 000 m³/h šalinamo oro. Originalus ventiliatorius naudoja santykinai mažą sparnuotę esant dideliam sukimosi greičiui. Pradedant eksploatuoti, išmatuotas oro srautas yra priimtinas, tačiau darbuotojai praneša apie per didelį triukšmą šalia ventiliatoriaus patalpos.

Užuot iš karto sumontavęs didesnį duslintuvą, pirmiausia patikrinčiau penkis elementus: ventiliatoriaus sukimosi greitį, veikimo tašką, įleidimo srauto būklę, išleidimo kanalo išdėstymą ir mechaninę vibraciją. Iš dalies užblokuota įleidimo anga, aštri alkūnė prieš pat įleidimo angą arba staigus iškrovimo perėjimas gali sukelti turbulenciją ir papildomą triukšmą net ir tinkamai parinkus patį ventiliatorių.

Didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentrinių ventiliatorių atveju pirmasis taisomasis veiksmas turėtų būti nustatyti, ar ventiliatorius gali atlikti tą pačią funkciją esant mažesniam greičiui su tinkamo dydžio sparnuotės ratu. Antras žingsnis – patikrinti ortakio išdėstymą. Jei aerodinaminės sąlygos yra prastos, pakoregavus įleidimo ar išleidimo angos išdėstymą, padėtis kartais gali pagerėti nekeičiant paties ventiliatoriaus. Todėl triukšmas turėtų būti traktuojamas kaip sistemos problema, o ne tiesiog ventiliatoriaus vardinės lentelės specifikacija. Patikrinkite garso galią, o ne žiūrėkite tik dB(A) Nurodant didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentrinius ventiliatorius, rekomenduoju paklausti gamintojo, kaip tiksliai buvo gauta triukšmo vertė. Vieno „65 dB(A)“ skaičiaus nepakanka rimtai pramoninei specifikacijai, nes garso slėgis priklauso nuo matavimo atstumo, patalpos akustikos, įrengimo sąlygų ir foninio triukšmo.

Projektui, kuriam taikomi griežti akustiniai reikalavimai, naudingiau prašyti garso galios duomenų ir, jei įmanoma, oktavos juostos informacijos. AMCA teikia specialias procedūras ir sertifikavimo programas, apimančias ventiliatorių aerodinamines ir garso charakteristikas, įskaitant AMCA 210 aerodinaminiams bandymams ir AMCA 300/301 garso testavimui ir įvertinimui.

Tai tampa svarbu, kai ventiliatorius įrengiamas arti biurų, valdymo patalpų, laboratorijų ar užimtų gamybos zonų. Atviroje gamyklos bandymo aplinkoje tyliai atrodantis ventiliatorius gali sukelti visiškai kitokį triukšmo lygį po to, kai jis yra sumontuotas atspindinčios įrangos patalpoje.

Atkreipkite dėmesį į įleidimo ir išleidimo kanalus

Net gerai suprojektuoti didelio efektyvumo ir žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai gali prastai veikti, jei prijungtas ortakis sukelia pernelyg didelę turbulenciją. Praktiniuose įrengimuose tikrinu atstumą tarp ventiliatoriaus įleidimo angos ir artimiausios alkūnės, reduktoriaus, sklendės ar šakos jungties.

Pavyzdžiui, jei alkūnė yra sumontuota iš karto prieš ventiliatoriaus įleidimo angą, oro srautas, patenkantis į sparnuotę, gali tapti labai netolygus. Ventiliatorius vis tiek gali sukurti reikiamą vidutinį oro srautą, tačiau gali padidėti slėgio praradimas, vibracija ir triukšmas. Panašios problemos gali kilti išleidžiant, kai staigus perėjimas sukelia srauto atskyrimą.

Štai kodėl ventiliatoriaus įrengimas turėtų būti laikomas visa aerodinamine sistema. Ventiliatoriaus kreivė parodo ventiliatorių nustatytomis bandymo sąlygomis; įdiegtoje sistemoje atsiranda papildomų nuostolių ir sistemos efektų, į kuriuos reikia atsižvelgti projektuojant. Kitas svarbus aspektas yra pavaros išdėstymo pasirinkimas pagal ApplicationDrive konfigūraciją. Tiesioginės pavaros didelio efektyvumo, žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai pašalina diržus ir skriemulius, sumažindami su diržu susijusią techninę priežiūrą ir mechaninius nuostolius. Jie ypač patrauklūs ten, kur reikalingas veikimo greitis yra santykinai fiksuotas.

Diržiniai ventiliatoriai išlieka naudingi, kai reikalingas greičio reguliavimas arba mechaninis lankstumas. Skriemulių skaičius gali būti keičiamas pradedant eksploatuoti, tačiau diržo įtempimas, išlygiavimas, guolių būklė ir diržo susidėvėjimas turi tapti priežiūros programos dalimi. Jei naudojamas VFD, variklį ir pavaros sistemą taip pat reikia tikrinti numatytame greičio diapazone, o ne daryti prielaidą, kad kiekvienas standartinis variklis gali veikti neribotą laiką bet kokiu dažniu.

Veiksmingumas turėtų būti patikrintas faktiniame veikimo taške

Dar viena praktinė klaida – ventiliatorių lyginimas tik pagal maksimalią jų efektyvumo vertę. Ventiliatorius gali turėti puikų didžiausią efektyvumą, bet veikti toli nuo to kliento įrengimo taško.

Pavyzdžiui, įsivaizduokite du kandidatus į didelio efektyvumo ir žemo triukšmo išcentrinius ventiliatorius. A ventiliatorius pasiekia didžiausią našumą esant 20 000 m³/h ir 1 800 Pa, o ventiliatorius B pasiekia didžiausią efektyvumą esant 26 000 m³/h ir 1 800 Pa. Jei įrenginiui nuolat reikia tik 20 000 m³/h, ventiliatorius A gali būti geriau suderintas su faktine darbo specifika. Todėl teisingam palyginimui reikia naudoti faktinį darbo tašką, o ne pagrindinį efektyvumo skaičių.

Tai taip pat paaiškina, kodėl per didelės saugos ribos gali tapti neproduktyvios. Per didelis ventiliatoriaus dydis gali padidinti pradines sąnaudas, variklio dydį, droselio reikalavimus ir veikimo triukšmą, o ventiliatorius neveikia geriausiai. Paleidimas: prieš perduodant ventiliatorių nustatykite pradinę padėtį

Įdiegus didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentrinius ventiliatorius, rekomenduoju įrašyti pradinį paleidimo lygį, o ne tiesiog patikrinti, ar ventiliatorius sėkmingai įsijungia.

Įrašyčiau bent:

Oro srautas

Ventiliatoriaus statinis arba bendras slėgis

Variklio įtampa

Variklio srovė

Ventiliatoriaus greitis

Guolių temperatūra

Bendra vibracija

Aplinkos ir proceso oro temperatūra

Triukšmo lygis nustatytose matavimo vietose

Pavyzdžiui, jei įjungtas ventiliatorius veikia 20 000 m³/h, 1800 Pa, 980 aps./min., išmatuota variklio srovė ir vibracija turi būti užfiksuoti dokumentuose. Po šešių mėnesių, jei oro srautas nukrito iki 18 000 m³/h, o greitis nesikeičia, techninės priežiūros komanda turi atskaitos tašką tirti filtro apkrovą, kanalų užsikimšimą, sklendės padėtį, diržo slydimą, sparnuotės padidėjimą arba sistemos pasipriešinimo pokyčius.

Pasirinkus didelio efektyvumo ventiliatorių, priežiūra vis dar svarbi

Didelio efektyvumo, žemo triukšmo išcentrinių ventiliatorių efektyvumo negalima išlaikyti vien tik ventiliatoriaus konstrukcija. Ant sparnuotės susikaupusios dulkės gali pakeisti rotoriaus pusiausvyrą ir aerodinamines charakteristikas. Atsilaisvinę pamato varžtai gali sukelti mechaninę vibraciją. Netinkamai sureguliuoti diržai gali padidinti guolių apkrovas, o susidėvėję guoliai gali sukelti vibraciją ir triukšmą.

Dulkėtoms pramoninėms reikmėms rekomenduoju nustatyti tikrinimo intervalą, pagrįstą faktinėmis darbo sąlygomis, o ne naudoti savavališką kalendorinį laikotarpį. Patikrinimo metu patikrinkite sparnuotės švarumą, ašmenų būklę, veleno būklę, guolio temperatūrą, guolio vibraciją, diržo įtempimą, movos išlygiavimą ir pagrindo tvirtinimo detales.

Jei po kelių mėnesių veikimo ventiliatorius pastebimai garsėja, iš karto nemanyčiau, kad sugedo aerodinaminė konstrukcija. Reikėtų sistemingai tikrinti mechaninį disbalansą, guolių nusidėvėjimą, nuosėdas ant sparnuotės, atsipalaidavusias dalis ir ortakio pasipriešinimo pokyčius.

Praktinis atrankos kontrolinis sąrašas

Prieš užsakant didelio efektyvumo mažo triukšmo išcentrinius ventiliatorius, su tiekėju patvirtinčiau šią informaciją:

Reikalingas oro srautas m³/h arba CFM.

Reikalingas statinis arba bendras slėgis Pa arba in. w.g.

Oro temperatūra ir tankis.

Dulkės, drėgmė, ėsdinančios dujos ar kiti teršalai.

Reikalingas veikimo greitis.

Variklio galia, įtampa, dažnis ir naudingumo klasė.

Tiesioginės pavaros arba diržo pavaros išdėstymas.

VFD veikimo diapazonas, jei taikoma.

Didžiausias leistinas garso lygis ir matavimo metodas.

Darbaračio medžiaga ir korpuso medžiaga.

Ventiliatoriaus veikimo kreivė.

Efektyvumas faktinėje darbo vietoje.

Vibracijos ir balansavimo reikalavimai.

Montavimo kryptis ir ortakio matmenys.

Prieigos prie priežiūros ir pakeitimo reikalavimai.

Tikslas nėra tiesiog įsigyti ventiliatorių, reklamuojamą kaip „didelio efektyvumo“ arba „mažo triukšmo“. Tikrasis tikslas yra pasirinkti ventiliatorių, kuris efektyviai ir akustiškai veiktų tikroje pramoninėje vėdinimo sistemoje.

Išvada

Didelio efektyvumo, žemo triukšmo išcentriniai ventiliatoriai gali užtikrinti praktinę pusiausvyrą tarp oro srauto efektyvumo, energijos suvartojimo, akustinio valdymo ir ilgalaikio patikimumo. Raktas nėra vienas komponentas ar specifikacija. Ventiliatoriaus dydis, sparnuotės geometrija, sukimosi greitis, sistemos pasipriešinimas, ortakių konstrukcija, pavaros išdėstymas, variklio pasirinkimas ir priežiūra turi įtakos galutiniam rezultatui.

Mano patirtis rodo, kad patikimiausias būdas yra paprastas: tiksliai apibrėžkite darbo tašką, apskaičiuokite visą sistemos pasipriešinimą, pasirinkite ventiliatorių šalia efektyvaus veikimo regiono, reguliuokite greitį, kai procesui reikia kintamo oro srauto, ir patikrinkite oro srautą, slėgį, vibraciją, temperatūrą, galią ir triukšmą paleidimo metu. Šis metodas „mažo triukšmo gerbėją“ paverčia iš rinkodaros aprašymo į išmatuojamą inžinerinį rezultatą.