Jednym z najważniejszych elementów procesu produkcyjnego jest zapewnienie komfortowych warunków pracy. Stan i skład mas powietrza w każdej branży często wymaga korekty ze względu na emisję pyłów, oparów i gazów, nadmierną wilgotność, wysokie temperatury lub toksyczne zanieczyszczenia. W zależności od charakterystyki procesu technologicznego czynniki te wpływają nie tylko na zdrowie pracowników, ale także na szczelność urządzeń.
Dopuszczalny reżim temperaturowy, komfortową wilgotność oraz usuwanie mas powietrza odlotowego zanieczyszczonego zanieczyszczeniami zapewnia system wentylacji wyciągowej. Nie należy go mylić z powietrzem nawiewanym, które jest przeznaczone do pompowania świeżego powietrza do pomieszczeń, chociaż oba pełnią swoje funkcje za pomocą specjalnego sprzętu - wentylatorów lub eżektorów.
Układ wydechowy wykorzystujący wentylatory promieniowe lub promieniowe jest szeroko stosowany w przemyśle.
Układy wydechowe wykorzystujące wentylatory promieniowe
Skuteczne i proste urządzenia cieszą się w życiu codziennym zasłużoną popularnością. Okap ślimakowy, bo tak nazywa się takie wentylatory, szybko radzi sobie z eliminacją zapachów, nadmierną wilgotnością, obniżeniem temperatury w kuchni, łazience, garażu, piwnicy czy piwnicy. Takie systemy znajdują zastosowanie np. w kotłowniach czy budynkach mieszkalnych.
Rysunek przedstawia obwód, który zapewnia wyciąg powietrza za pomocą wentylatora promieniowego.
Projekt
Łatwość montażu i dostępność elementów konstrukcyjnych sprawiły, że wentylatory promieniowe montowane są nie tylko fabrycznie, ale również w domu. W końcu montaż przemysłowy, choć ma gwarancję jakości, nie zawsze jest dostępny w przedziale cenowym i w wymaganej konfiguracji dla małych pomieszczeń mieszkalnych czy gospodarczych.
Konstrukcja standardowego wentylatora odśrodkowego wymaga obecności:
- Rura ssąca, do której trafiają masy spaliny-powietrze.
- Koło robocze (turbinowe) wyposażone w łopatki promieniowe. W zależności od przeznaczenia można je wyginać do przodu lub do tyłu pod kątem obrotu. W tym drugim przypadku premią będzie oszczędność energii do 20%. Zapewniają przyspieszenie, a także ustalają kierunek ruchu powietrza.
- Spiralna rura kolektorowa lub spiralna obudowa, dzięki której konstrukcja została nazwana ślimakiem. Ma na celu zmniejszenie prędkości ruchu powietrza przepuszczanego przez urządzenie.
- Kanał wydechowy. Ze względu na różną prędkość, z jaką poruszają się masy powietrza w króćcu ssącym i w spiralnej obudowie, powstaje tu dostatecznie silne ciśnienie, które w warunkach przemysłowych może sięgać nawet 30 kPa.
- Silnik elektryczny.
Wymiary spirali, moc silnika, kąt obrotu oraz kształt łopatek i inne cechy zależą od zakresu i konkretnych warunków użytkowania.
Zasada działania
Efektywność systemów odsysania ślimaków opiera się na ich prostej zasadzie działania.
Podczas pracy silnik elektryczny rozpoczyna obrót wirnika.
Koło turbiny z promieniowymi łopatkami dzięki ruchowi dośrodkowemu jest zasysane przez dyszę i przyspiesza masy gaz-powietrze.
Ich ruch jest przenoszony przez rotacyjny charakter siły odśrodkowej ostrzy. Zapewnia to inny wektor strumieniom wejściowym i wyjściowym.
W efekcie odpływ kierowany jest do obudowy spiralnej. Konfiguracja spiralna zapewnia hamowanie, a następnie dostarczanie przepływu pod ciśnieniem do kanału wydechowego.
Z kanału wydechowego masy gaz-powietrze są odprowadzane do kanałów powietrznych w celu dalszego oczyszczenia i emisji do atmosfery.
Jeżeli w kanałach powietrznych znajdują się zawory odcinające, wentylator promieniowy może pełnić funkcję pompy próżniowej.
Wyświetlenia
Skala pomieszczeń, a także stopień zanieczyszczenia i nagrzewania się w nich powietrza, wymagają zainstalowania systemów wywiewnych o odpowiedniej wielkości, mocy i konfiguracji. Dlatego wentylatory promieniowe są różnego rodzaju.
W zależności od poziomu ciśnienia wytworzonego przez masy powietrza w kanale wyciągowym dzieli się je na wentylatory:
- Niskie ciśnienie - do 1kPa. Najczęściej ich konstrukcja przewiduje szerokie blaszki liściowe, wygięte do przodu w kierunku ssawki, z maksymalną prędkością obrotową do 50 m/s. Zakres ich zastosowania to głównie systemy wentylacyjne. Tworzą niższy poziom hałasu, dzięki czemu można je stosować w pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie.
- Średnie ciśnienie. W takim przypadku poziom obciążenia wywołanego ruchem mas powietrza w kanale wylotowym może mieścić się w zakresie od 1 do 3 kPa. Ich ostrza mogą mieć różny kąt i kierunek pochylenia (zarówno do przodu, jak i do tyłu), wytrzymują maksymalną prędkość do 80 m/s. Zakres zastosowania jest szerszy niż wentylatorów niskociśnieniowych: mogą być również instalowane w zakładach przetwórczych.
- Wysokie ciśnienie. Ta technika jest stosowana głównie w zakładach przetwórczych. Całkowite ciśnienie w kanale wylotowym wynosi od 3 kPa. Moc instalacji wytwarza prędkość obwodową odsysanych mas powyżej 80 m/s Koła turbin są wyposażone wyłącznie w łopatki wygięte do tyłu.
Ciśnienie to nie jedyna cecha wyróżniająca wentylatory promieniowe. W zależności od prędkości mas powietrza, jaką zapewnia wirnik, dzieli się je na dwie klasy:
- Klasa I - mówi, że ostrza zakrzywione z przodu zapewniają prędkość mniejszą niż 30 m / s, a ostrza zakrzywione z tyłu - nie więcej niż 50 m / s;
- Klasa II obejmuje jednostki o większej mocy: zapewniają prędkość napędzanych mas powietrza wyższą niż wentylatory klasy I.
Dodatkowo urządzenia produkowane są z różnymi kierunkami obrotu względem rury ssącej:
- zorientowany w prawo można zainstalować, obracając korpus zgodnie z ruchem wskazówek zegara;
- w lewo - przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
Zakres zastosowania ślimaków w dużej mierze zależy od silnika elektrycznego: jego mocy oraz sposobu mocowania do wirnika:
- może nabierać prędkości bezpośrednio na wale silnika;
- jego wał jest połączony z silnikiem za pomocą sprzęgła i jest zamocowany za pomocą jednego lub dwóch łożysk;
- za pomocą przekładni z paskiem klinowym, pod warunkiem, że jest zamocowany za pomocą jednego lub dwóch łożysk.
Ograniczenia użytkowania
Zaleca się instalowanie wentylatorów promieniowych do przemieszczania dużych objętości mas gaz-powietrze, pod warunkiem, że nie zawierają:
- materiały wybuchowe;
- materiały włókniste i lepkie zawiesiny w ilości powyżej 10 mg/m3;
- wybuchowy pył.
Ważnym warunkiem działania jest reżim temperaturowy otoczenia: nie powinien przekraczać -40 0Od do +45 0C. Ponadto skład przepływających mas gaz-powietrze nie powinien zawierać środków korozyjnych, które przyczyniają się do przyspieszonego niszczenia toru przepływu wentylatora.
Oczywiście do zastosowania w niektórych gałęziach przemysłu wentylatory produkowane są z wysokim stopniem odporności na korozję, ochroną przed iskrami i spadkami temperatury z obudowami i elementami wewnętrznymi wykonanymi ze stopów o wysokiej wytrzymałości.