Выбор центробежного вентилятора для удаления дыма: давление, материалы и конструкция системы

На заводе по производству листового металла был установлен осевой вентилятор для вытягивания сварочного дыма от трех рабочих мест через двенадцатиметровый воздуховод и картриджный фильтр. На вытяжных шкафах скорость улавливания упала ниже 0,3 метра в секунду, дым клубился обратно к сварщикам, а фильтр загружался быстрее, чем успевал ремонт. Осевой вентилятор перемещал большое количество воздуха в открытом пространстве, но трение в воздуховоде и падение давления на фильтре вместе взятые превосходили все, что могло создать крыльчатка.

Вывод однозначен: любая система удаления дыма с воздуховодами, фильтрами, вытяжками или очистным оборудованием должна быть построена вокруг центробежного вентилятора. Центробежный вентилятор создает статическое давление, которое потребляет настоящая вытяжная система, и его воздушный поток остается стабильным, поскольку фильтры загружены, а в воздуховодах накапливается осадок.

Почему центробежный вентилятор является рабочей лошадкой для удаления дыма

Центробежный вентилятор всасывает воздух в осевом направлении в рабочее колесо и выпускает его радиально в спиральный корпус. Это изменение направления позволяет крыльчатке добавлять к потоку статическое давление, а не только скорость. Осевой вентилятор увеличивает скорость вместе с потоком, что эффективно только при низком сопротивлении системы. При удалении дыма сопротивление никогда не бывает низким: входы в вытяжные шкафы, колена, заслонки, фильтрующий материал и набивка скруббера — все они потребляют статическое давление.

Для инженера завода важны три практических преимущества:

• Стабильность давления. Центробежный вентилятор лучше удерживает воздушный поток при загрузке фильтрующего материала, поскольку его кривая давления снижается медленнее, чем кривая осевого вентилятора.
• Разделение двигателя. Двигатель можно установить вне загрязненного потока, что важно, когда дым является едким, легковоспламеняющимся или горячим.
• Компактные переходы. Радиальный выпускной патрубок позволяет поворачивать его на 90 градусов прямо возле вентилятора, что экономит пространство и упрощает компоновку воздуховодов.

Конструкция крыльчатки добавляет еще один уровень выбора. Загнутые вперед крыльчатки обеспечивают высокий поток воздуха при умеренном давлении и подходят для общей вентиляции. Крыльчатки с загнутыми назад лопатками более эффективны и справляются с умеренной загрузкой твердых частиц, поэтому они являются обычной отправной точкой для удаления дыма. Крыльчатки с радиальными лопастями устойчивы к эрозии и налипанию, поэтому подходят для абразивной пыли и высокотемпературных дымовых газов. Правильный выбор зависит от загрязняющего вещества, а не только от показателя воздушного потока.

Где появляются центробежные вентиляторы для удаления дыма

Промышленные источники дыма настолько различаются по температуре, влажности и химической нагрузке, что вентилятор редко можно выбрать только по потоку воздуха. Прежде чем писать какую-либо спецификацию, стоит составить карту основных групп приложений.

Таблица представляет собой упрощение, но она отражает первое решение, которое должен принять проектировщик: перемещает ли вентилятор воздух комнатной температуры, горячий воздух или химически агрессивный воздух? Каждый ответ приводит к разным сериям вентиляторов и разным спецификациям компонентов.

Сварочный дым и тонкий технологический дым

Сварочный дым представляет собой мелкие частицы. Вентилятор не фильтрует его; вытяжной колпак, воздуховод и фильтрующий блок. Вентилятор поддерживает лицевую скорость около вытяжки выше примерно 0,5 метра в секунду при локальной схеме вытяжки, что требует достаточного статического давления для преодоления сопротивления фильтра при загрузке среды. Магазины, которые начинают с осевого вентилятора, обнаруживают, что давление падает, как только фильтр достигает расчетной емкости по пыли.

Покрасочная камера и выхлоп, содержащий летучие органические соединения

Покрасочные камеры обычно имеют конструкцию с поперечной или нисходящей тягой. Вытяжной вентилятор должен протягивать воздух, содержащий растворители, через фильтры кабины и воздуховод, ведущий к устройству очистки. Когда очистка осуществляется с помощью адсорбера с активированным углем или каталитического окислителя, каждый элемент увеличивает перепад давления. Вытяжной вентилятор, расположенный после фильтров, поддерживает в камере отрицательное давление, поэтому пары растворителя не могут попасть в рабочую зону. Для линий нанесения покрытия, выделенных воздуходувки для покрасочных камер созданы для работы с избыточным распылением и периодическими нагрузками растворителя без остановки работы.

Воздуходувки для покрасочных камер на заказ для индустрии нанесения покрытий. Производители, Фабрика. Jiangsu ZT Fan Co., Ltd. Китайские воздуходувки для покрасочных камер на заказ для лакокрасочной промышленности. Производители, Фабрика, Компания, Категория: Ce... Посмотреть продукт →

Как подобрать центробежный вентилятор для удаления дыма

Выбор начинается с кривой системы, а не каталога. Требуемый поток воздуха задается скоростью улавливания на каждом вытяжном колпаке. Требуемое статическое давление представляет собой сумму всех потерь на пути воздуха:

1. Потери на входе в колпак обычно составляют от 20 до 80 Па в зависимости от геометрии колпака.
2. Трение в воздуховоде, которое растет с увеличением длины воздуховода и квадрата скорости воздуха.
3. Отводы, тройники и переходы, каждый из которых вносит свой вклад в локальный коэффициент потерь.
4. Падение давления на фильтре, угольном слое или скруббере, которое возрастает по мере загрузки среды.
5. Потери в сливной трубе и погодные заглушки на выходе.

Только после того, как эти потери добавлены, расчетная точка что-то значит. Распространенной ошибкой является выбор вентилятора только по потоку воздуха, а затем при запуске обнаруживается, что фактический поток на 20–30 процентов ниже целевого, поскольку статическое давление было недооценено. Конструкторы обычно добавляют 10-процентный запас по давлению и запас прочности по воздушному потоку, но этот запас следует заявлять честно: превышение размеров увеличивает мощность двигателя, эксплуатационные расходы и уровень шума. Практический путь состоит в том, чтобы смоделировать систему воздуховодов, нарисовать кривую системы и выбрать вентилятор, кривая которого пересекает ее в расчетной точке. А руководство по выбору центробежных вентиляторов, включающее мощность, давление и материалы является полезной ссылкой для этого шага.

Статическое давление является решающим фактором

Фраза «центробежный вентилятор для удаления дыма» говорит опытным покупателям об одном: вентилятор должен быть рассчитан на статическое давление, а не только на объем. Ось статического давления кривой вентилятора показывает, действительно ли установка будет вытягивать дым через загруженный фильтр.

Температура и режим работы двигателя

Для потоков с температурой выше 80 °C двигатель обычно устанавливается вне воздушного потока или защищается от теплового излучения. Работа при высоких температурах влияет на смазку подшипников, выбор уплотнения вала и тепловое расширение рабочего колеса. Не следует предполагать, что стандартный вентилятор работает при температуре процесса без проверки этих деталей.

Выбор материала для коррозионного и горячего дыма

Потоки дыма редко очищают воздух. Хлориды из гальванических емкостей, фториды из керамических печей, оксиды серы от сжигания отходов и конденсирующиеся смолы – все они воздействуют на компоненты вентиляторов. Выбор материала – это решение, связанное с надежностью, а не с точки зрения затрат.

Углеродистая сталь приемлема для сухих, неагрессивных дымов, таких как сварочный дым. Если воздушный поток содержит кислые газы, влагу или смеси растворителей, рабочее колесо, корпус и впускной конус должны быть изготовлены из коррозионностойкого класса. Варианты варьируются от нержавеющей стали до армированного волокном пластика и конструкции с покрытием из ПТФЭ. Для химических выхлопов Центробежный вентилятор из стеклопластика с антикоррозийным покрытием устойчив к широкому спектру кислот и щелочей, сохраняя при этом низкую вращающуюся массу. Там, где температуры очень высокие или воздействие хлора исключает использование композитов, ответом является конструкция из сплавов; тот индивидуальный выбор сплава центробежных вентиляторов для полупроводниковых скрубберов объясняет, как марки сплавов соответствуют конкретным загрязнителям.

Изготовленные на заказ антикоррозийные центробежные вентиляторы из FRP, Фабрика, Компания Jiangsu ZT Fan Co., Ltd. - это китайские производители антикоррозийных центробежных вентиляторов из стеклопластика, фабрика, компания, Посмотреть продукт →

Несколько практических правил:

• Избегайте использования алюминиевых рабочих колес в атмосфере, содержащей хлор или сильные окислители.
• Используйте нержавеющую сталь, если промывание происходит часто или дым может конденсироваться в жидкость внутри корпуса.
• Добавьте износостойкие вкладыши или устойчивое к эрозии рабочее колесо, если поток несет абразивную пыль с концентрацией более 500 миллиграммов на кубический метр.
• Слейте воду из нижней точки улитки, если возможна конденсация, чтобы стоячая жидкость никогда не контактировала с уплотнением вала.

Вентилятор внутри линии обработки дыма

Система удаления дыма представляет собой последовательность: улавливающий колпак, воздуховод, фильтр предварительной очистки, адсорбер или окислитель, вентилятор и дымовая труба. Положение вентилятора в этой последовательности имеет значение.

В проходном исполнении вентилятор располагается перед очистной установкой и продувает через нее загрязненный воздух. В вытяжной конструкции или конструкции с принудительной тягой вентилятор расположен ниже по потоку и протягивает воздух через фильтры, поддерживая во всей очистной установке отрицательное давление. Компоновка с принудительной тягой предпочтительна, когда пары растворителя или кислый газ не должны вытекать из корпусов фильтров и соединений воздуховодов.

Когда дым, содержащий летучие органические соединения, обрабатывается активированным углем, регенерация и каталитическое окисление добавляют к поезду больше вентиляторов. Адсорбционные вентиляторы, десорбционные вентиляторы и воздуходувки, вспомогательные для горения, работают с разными расходами и температурами. В таких системах вентилятор каталитического сгорания должен выдерживать предварительно нагретый воздух и оставаться стабильным при циклическом воздушном потоке окислителя, поэтому его кривая давления и тепловая мощность являются такими же вопросами безопасности, как и производительность.

Промышленность по защите окружающей среды на заказ - Система очистки выхлопных газов Catalyti Jiangsu ZT Fan Co., Ltd. - это китайская индустрия по защите окружающей среды - система очистки выхлопных газов, производитель вентиляторов каталитического... Посмотреть продукт →

Общее давление поезда — это не просто сумма потерь чистых компонентов. Фильтры перегружаются, угольный слой стареет, а сопла скруббера засоряются. Центробежный вентилятор со стабильной кривой давления дает операторам время среагировать, прежде чем поток воздуха упадет ниже минимальной скорости улавливания.

Соответствие серии фанатов обязанностям

Удаление дыма охватывает широкий диапазон давлений, и производители классифицируют центробежные вентиляторы соответственно. Класс давления определяет, какую систему может обслуживать вентилятор:

• Серия низкого давления подходят для коротких воздуховодов с минимальной фильтрацией, например, для общих лабораторных выхлопов.
• Серия среднего давления покрывают большинство покрасочных камер и систем с активированным углем.
• Серия высокого давления работать с длинными воздуховодами, набитыми скрубберами или плотными фильтрующими материалами.

Тот же поток воздуха может создаваться вентилятором низкого давления с большей крыльчаткой или вентилятором высокого давления с меньшей и более быстрой крыльчаткой. Выбор зависит от того, где находится рабочая точка на кривой вентилятора и насколько давление в системе меняется с течением времени.

Там, где ограничения по шуму строгие, стоит оценить высокоэффективную серию с низким уровнем шума. Это не меняет основы удаления дыма, но может уменьшить необходимость акустической обработки вокруг вентилятора, работающего в две или три смены.

Итог

Правильный центробежный вентилятор для удаления дыма — это тот, кривая, материалы и температурный класс которого соответствуют реальным условиям эксплуатации системы. Начните со скорости захвата вытяжки, прибавьте все потери давления, честно укажите температуру и химический состав, затем выберите подходящую серию и материал. Осевые вентиляторы имеют свое место в открытой вентиляции, но для канального удаления дыма базовым инженерным решением является центробежный вентилятор. Если расположение воздуховодов, химический состав дыма или рабочая температура выходят за рамки стандартных каталогов, центробежный вентилятор по индивидуальному заказу часто более надежен, чем принудительное использование стандартного агрегата в неподходящих условиях.