Dėvėjimui atsparūs išcentriniai ventiliatoriai palaiko ilgalaikį darbą cemento ir kasybos pramonėje

Cemento ir kasybos gamyklos naudoja kai kurias atšiauriausias pramonines vėdinimo sistemas dulkių apkrovos, dalelių kietumo, temperatūros ir nuolatinio darbo valandų požiūriu. Įprasti išcentriniai ventiliatoriai gali perkelti reikiamą oro kiekį, tačiau jų sparnuotės, įleidimo kūgiai, korpusai ir dilimo plokštės gali greitai susidėvėti, kai yra veikiami abrazyvinių dalelių. Čia svarbūs nusidėvėjimui atsparūs išcentriniai ventiliatoriai. Užuot tiesiog padidinęs plokštės storį, tinkamai suprojektuotas ventiliatorius kartu atsižvelgia į dalelių charakteristikas, dujų greitį, sparnuotės geometriją, dilimui atsparias medžiagas ir tikrąjį veikimo tašką. Didelių cemento gamyklų ventiliatorių tyrimai parodė, kad kietųjų dalelių erozija gali tapti pagrindiniu gedimo mechanizmu, ypač klinkerio ir šlifavimo srityse.

Kodėl abrazyvinės dulkės sukelia ventiliatoriaus problemų

Pagrindinis skirtumas tarp įprasto vėdinimo ir didelio dulkių tvarkymo yra tai, kas keliauja per ventiliatorių. Neapdoroti cemento miltai, klinkerio dulkės, kalkakmenio dalelės, kvarco, rūdos dulkės ir panašios medžiagos gali pakartotinai atsitrenkti į besisukančią sparnuotę dideliu greičiu. Laikui bėgant, tai pašalina medžiagą nuo ašmenų priekinių kraštų, prispaudžiamų paviršių, galinių plokščių, gaubtų ir korpuso. Sunkiais atvejais netolygus susidėvėjimas pakeičia sparnuotės profilį ir sukuria dinaminį disbalansą.

Dėl šios priežastiesDėvėjimui atsparūs išcentriniai ventiliatoriaiturėtų būti parenkami pagal faktines dulkių sąlygas, o ne tik oro srautą. Prieš pasirinkdami ventiliatorių, inžinieriai turėtų surinkti bent penkis veikimo parametrus: reikiamą oro srautą, statinį arba bendrą slėgį, dujų temperatūrą, dulkių koncentraciją ir dalelių charakteristikas. Dalelių dydis ir kietumas taip pat naudingi, nes smulkios silicio dioksido turinčios dulkės gali labai skirtis nuo santykinai minkštų organinių dulkių. Cemento pramonės gairėse taip pat nurodoma, kad dulkių apkrova, temperatūra ir proceso kitimas yra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką ventiliatoriaus pasirinkimui ir patikimumui.

Darbaračio dizainas yra svarbesnis nei tiesiog naudoti storesnį plieną

Dažna klaida yra manyti, kad sunkesnis sparnuotė automatiškai užtikrina didesnį atsparumą dilimui. Taip nėra. Per didelis svoris gali padidinti veleno apkrovas, paleidimo sukimo momentą, guolių apkrovas ir gamybos sąnaudas, neišsprendžiant tikrosios erozijos problemos.

Dėvėjimui atspariuose išcentriniuose ventiliatoriuose apsauga paprastai turi būti sutelkta tose vietose, kuriose dalelių poveikis yra stipriausias. Priklausomai nuo naudojimo, tai gali būti mentės priekinis kraštas, slėgio pusė, sparnuotės užpakalinė plokštė, gaubtas, įleidimo kūgis ir spiralės dalys. Pavyzdžiui, didelio cemento ventiliatoriaus inžineriniuose tyrimuose buvo ištirtos dilimui atsparios plokštės, sumontuotos mentės slėgio pusėje ir priekiniame krašte, sparnuotės diskas, gaubto sritis ir dalis spiralinio korpuso.

Praktinis būdas yra patikrinti sugedusį arba susidėvėjusį sparnuotę ir pažymėti vietas, kuriose patiriami didžiausi materialiniai nuostoliai. Jei 70% susidėvėjimo susikaupia pirmuose 20–30% ašmenų paviršiaus, brangios apsaugos nuo nusidėvėjimo taikymas kiekvienam vidiniam paviršiui gali būti ekonomiškai nepagrįstas. Lokalizuota apsauga dažnai gali užtikrinti geresnę tarnavimo laiko, svorio ir sąnaudų pusiausvyrą.

Dėvėjimui atsparių medžiagų pasirinkimas

Medžiagos pasirinkimas turėtų būti pagrįstas faktine darbo aplinka. Atsparus dilimui plienas dažniausiai naudojamas kaip pagrindinė apsaugos priemonė, o chromo karbido perdanga ir kitos didelio kietumo dilimui atsparios medžiagos gali būti naudojamos esant sunkesnėms sąlygoms. Cemento pramonės inžinerijos nuorodos nurodo AR plieno ir chromo karbido medžiagas tarp dažniausiai naudojamų įdėklų sprendimų.

Dėvėjimui atsparių išcentrinių ventiliatorių, veikiančių su labai abrazyvinėmis dalelėmis, atveju apsauginio sluoksnio kietumas yra tik vienas iš aspektų. Atsparumas smūgiams, suvirinamumas, darbo temperatūra, šiluminis plėtimasis, įdėklo tvirtinimas ir taisomumas taip pat svarbūs. Labai kieta, bet trapi medžiaga gali prastai veikti, jei ventiliatorius patiria didelių dalelių arba pakartotinai veikiamas. Ir atvirkščiai, kietesnė medžiaga gali būti tinkamesnė, kai dalelės yra santykinai stambios, o smūginė apkrova yra didelė.

Todėl atrankos procesas turėtų prasidėti nuo dulkių, o ne nuo medžiagų katalogo. Užrašykite dalelių sudėtį, apytikslį dalelių dydį, koncentraciją, temperatūrą ir dujų greitį. Tada nustatykite, kuriose srityse reikia keičiamų įdėklų, kieto paviršiaus, dilimui atsparios plokštės arba kitos sparnuotės konstrukcijos.

Valdykite oro greitį, kad sumažintumėte eroziją

Ventiliatoriaus greitis turi tiesioginės įtakos dalelių greičiui ir erozijai. Atliekant tą pačią pagrindinę funkciją, mažesnis ventiliatorius, veikiantis didesniu greičiu, gali sumažinti įrangos dydį, tačiau padidėjęs vidinis greitis gali pagreitinti dalelių poveikį ir susidėvėjimą. Cemento pramonės inžinerijos gairėse konkrečiai pažymima, kad ventiliatoriaus susidėvėjimas, susijęs su kietųjų dalelių apkrova, gali labai padidėti didėjant greičiui.

Tai yra viena iš priežasčių, kodėl Dėvėjimui atsparių išcentrinių ventiliatorių nereikėtų rinktis tiesiog pasirenkant mažiausią ventiliatorių, galintį patenkinti reikiamą oro srautą. Tarkime, kad dulkių nusiurbimo sistemai reikia maždaug 100 000 m³/h esant nurodytam slėgiui. Didelės spartos kompaktiškas ventiliatorius gali atitikti pareigą, tačiau jei dujose yra daug kietųjų mineralinių dalelių, didesnė, lėčiau veikianti konfigūracija gali užtikrinti geresnes eksploatavimo ciklo išlaidas.

Pradėdami eksploatuoti, išmatuokite tikrąjį oro srautą, slėgį, variklio srovę, ventiliatoriaus greitį, vibraciją ir guolio temperatūrą. Jei ventiliatorius veikia daug viršijant numatytą greitį arba slėgio diapazoną, pakoregavus sistemos veikimo tašką, gali sumažėti susidėvėjimas nekeičiant sparnuotės.

Atvejo pavyzdys: Cemento šlifavimo taikymas

Apsvarstykite klinkerio šlifavimo įrenginį, kuriame didelis išcentrinis ventiliatorius nuolat tvarko dulkėmis apkrautas proceso dujas. Originalus sparnuotė greitai plonėja aplink mentės priekinius kraštus ir slėgio paviršius. Operatoriai į tai reaguoja keisdami visą sparnuotę fiksuotais intervalais, o tai lemia pasikartojančius išjungimus ir atsarginių dalių išlaidas.

Geresnis inžinerinis požiūris prasideda nuo susidėvėjusio sparnuotės patikrinimo. Išmatuokite likusį plokštės storį keliose vietose ir palyginkite matavimus su pirminiu brėžiniu. Jei didžiausias nusidėvėjimas atsiranda šalia ašmenų įleidimo ir išleidimo zonų, perprojektuojant nusidėvėjimui atsparią apsaugą galima sutelkti būtent šiuose regionuose, o ne visur pridėti per daug medžiagos.

Didelio masto cemento ventiliatoriaus tyrimas suteikia naudingą informaciją iš tikro pasaulio: tiriamas ventiliatorius turėjo 4 m klasės sparnuotę ir veikė maždaug 652 aps./min., o nusidėvėjimui atsparios plokštės buvo uždėtos konkrečiose didelės rizikos sparnuotės ir korpuso vietose. Pamoka yra praktiška: apsauga nuo nusidėvėjimo turi atitikti faktinį dalelių srauto modelį, o ne taikyti vienodai be analizės.

Kasybos programoms reikia kitokio požiūrio

Kasybos vėdinimo ir medžiagų apdorojimo sistemos gali paveikti ventiliatorius nuo rūdos dulkių, uolienų dalelių, mineralinių dalelių ir kitų abrazyvinių kietųjų dalelių. Smulkintuvo vėdinimas yra ypač sudėtingas, nes stambios dalelės gali sukelti smūgio žalą, be įprastos erozijos.

Dėl nusidėvėjimui atsparių išcentrinių ventiliatorių, naudojamų kasyboje, inžinieriai turėtų atskirti eroziją ir smūgius. Smulkios dalelės, judančios dideliu greičiu, linkusios sukelti laipsnišką paviršiaus eroziją, o didesnės dalelės gali sukelti vietinius smūgio pažeidimus, deformacijas ar įtrūkimus.

Praktinė apžiūros programa turėtų apimti ašmenų storio matavimus, vizualinį priekinių kraštų patikrinimą, suvirinimo aplink įdėklus, veleno nubėgimo patikrinimus ir vibracijos matavimus. Jei susidėvėjimas yra labai netolygus, po valymo ir prieš grąžinant ventiliatorių eksploatuoti reikia apsvarstyti dinaminį balansavimą. Dulkių kaupimasis taip pat gali sukelti disbalansą, o tai reiškia, kad ne kiekvieną vibracijos problemą sukelia guolio gedimas.

Priežiūra turėtų būti pagrįsta nusidėvėjimo rodikliu

Komponentų keitimas tik po perforacijos svarbiam proceso ventiliatoriui paprastai būna per vėlu. Naudingesnis metodas yra nusidėvėjimo greičio įrašo nustatymas.

Pavyzdžiui, jei ašmenų dalis yra 12 mm, kai ji yra nauja, o po 6 000 darbo valandų sumažėja iki 10 mm, vidutinis susidėvėjimo greitis yra maždaug 0,33 mm per 1 000 valandų. Tikrasis rodiklis negali likti tiesinis, tačiau matavimas yra naudingas pagrindas planuojant patikrinimus ir pakeitimą.

Dėvėjimui atsparių išcentrinių ventiliatorių patikros intervalai turi būti koreguojami atsižvelgiant į veikimo sąlygas. Ventiliatorių, tvarkantį labai abrazyvines mineralines dulkes, gali prireikti daug dažniau tikrinti nei ventiliatorių, tvarkantį santykinai švarų orą. Svarbūs kontroliniai taškai apima sparnuotės storį, įdėklo būklę, ašmenų įtrūkimus, suvirinimo vientisumą, veleno išlygiavimą, guolio temperatūrą, vibraciją ir variklio srovę.

Dulkės taip pat turi būti pašalintos prieš balansavimą arba vibracijos diagnostiką. Netolygios nuosėdos gali sukelti akivaizdų mechaninį disbalansą ir paskatinti technikus be reikalo keisti guolius arba velenus. Cemento pramonės šaltiniai taip pat įvardija, kad dulkių kaupimasis ir susidėvėjimas yra svarbūs vibracijos ir veikimo pablogėjimo veiksniai.

Neignoruokite ventiliatoriaus korpuso

Dažniausiai daugiausia dėmesio sulaukia sparnuotė, tačiau ilgainiui korpuso erozija gali tapti tokia pat rimta. Didelio greičio dalelės, išeinančios iš sparnuotės, gali pakartotinai atsitrenkti į konkrečias spiralės dalis. Kai korpusas suplonėja, vietinio remonto gali nebeužtekti.

Nurodant nusidėvėjimui atsparius išcentrinius ventiliatorius, korpusą reikia apžiūrėti kartu su sparnuotės ratu. Keičiami įdėklai gali būti naudingi tose vietose, kur nusidėvėjimas yra nuspėjamas ir yra prieinama priežiūra. Privalumas yra aiškus: užuot pakeitę visą korpusą, technikai gali pakeisti tik susidėvėjimo komponentą.

Šis metodas yra ypač praktiškas nepertraukiamo proceso pramonėje, nes techninės priežiūros darbus galima planuoti pagal gamybos grafikus. Tikslas nėra, kad kiekvienas komponentas būtų nesunaikinamas; tai leidžia lengvai apžiūrėti ir pakeisti dalis, kurias nuspėjamas nusidėvėjimas.

Energijos vartojimo efektyvumas ir susidėvėjimas turi būti vertinami kartu

Atsparumas dilimui neturėtų nukentėti ventiliatoriaus veikimo sąskaita. Storų įdėklų pridėjimas arba ašmenų geometrijos keitimas gali paveikti sparnuotės svorį, aerodinaminį efektyvumą ir veikimo tašką. Prastai suprojektuota modifikacija gali pailginti komponentų tarnavimo laiką ir padidinti energijos suvartojimą.

Todėl nusidėvėjimui atsparių išcentrinių ventiliatorių geriausias dizainas yra kompromisas tarp atsparumo dilimui, aerodinaminio efektyvumo, mechaninio stiprumo ir priežiūros išlaidų. Kintamo greičio valdymas taip pat gali būti naudingas, kai procesui reikalingas platus veikimo diapazonas. Palyginti su pernelyg dideliu sklendės droseliu, kintamo greičio valdymas gali sumažinti nereikalingus slėgio nuostolius, nors ventiliatoriaus gamintojas turi atsižvelgti į reikiamą greičio diapazoną mechaninio projektavimo metu.

Vertindami esamą ventiliatorių, prieš atlikdami pakeitimus užrašykite kW, oro srautą, slėgį ir darbo valandas. Ventiliatorius, kuris sutaupo vieną sparnuotės pakeitimą per metus, bet sunaudoja žymiai daugiau elektros energijos, gali nesutaupyti numatomo gyvavimo ciklo.

Praktinis atrankos kontrolinis sąrašas

Prieš užsisakydami ventiliatorių cemento ar kasybos darbams, inžinieriai turėtų parengti visą darbo lapą, o ne užtikrinti tik oro srautą ir slėgį.

Į minimalią informaciją turėtų būti įtraukta:

Oro srautas: m³/h arba CFM

Statinis arba bendras slėgis

Dujų temperatūra

Dulkių koncentracija

Dalelių dydis ir medžiaga

Dujų sudėtis ir korozija

Nepertraukiamo ar su pertraukomis darbo valandos

Ventiliatoriaus greitis arba pageidaujamas greičio diapazonas

Variklio galia ir įtampa

Reikalingas tarnavimo laikas

Prieigos prie priežiūros apribojimai

Esami ortakio matmenys

Tikėtini proceso variantai

Dėl nusidėvėjimo atsparių išcentrinių ventiliatorių ši informacija leidžia gamintojui nustatyti, ar taikymui reikalingas AR plienas, kietoji danga, chromo karbido perdanga, keičiami įdėklai, sustiprintos mentės ar kita apsaugos strategija.

Ilgalaikis patikimumas – visa sistema

Pramoninio ventiliatoriaus tarnavimo laiką lemia ne vien sparnuotės medžiaga. Ortakių geometrija, įleidimo srauto paskirstymas, dujų greitis, dulkių koncentracija, ventiliatoriaus veikimo taškas, techninės priežiūros praktika ir proceso stabilumas turi įtakos galutiniam rezultatui.

Cemento ir kasybos gamyklose patikimiausi nusidėvėjimui atsparūs išcentriniai ventiliatoriai paprastai yra tie, kurie suprojektuoti pagal tikrąjį procesą, o ne pasirinkti iš standartinio katalogo. Ventiliatorius, tvarkantis abrazyvines dulkes, turėtų būti traktuojamas kaip proceso mašina, o ne tik kaip oro srauto įtaisas.

Praktinis tikslas yra nesudėtingas: sumažinti nereikalingą dalelių poveikį, apsaugoti numatomas nusidėvėjimo zonas, palaikyti tinkamas eksploatavimo sąlygas, stebėti gedimą prieš gedimą ir palengvinti susidėvėjusių komponentų taisymą arba pakeitimą. Sujungus šias priemones, nusidėvėjimui atsparus ventiliatorius gali užtikrinti žymiai stabilesnį ilgalaikį darbą, tuo pačiu sumažinant neplanuotus išjungimus ir priežiūros išlaidas.