Вакуумные насосы
Вентиляторы
Воздуходувки (газодувки)
Модели и производители вакуумных насосов
Модели и производители воздуходувок
Применение и характеристики вакуумных насосов
Применение и характеристики воздуходувок
Ремонт и обслуживание вакуумных насосов
Ремонт и обслуживание воздуходувок
Воздуходувки можно иначе охарактеризовать как компрессоры низкого давления, служащие для подачи воздуха или производства вакуума. Основное назначение их связано с задачами аэрации бассейнов, прудов, водоочистных сооружений, а также с транспортировкой порошкового материала. Имеют место различные виды компрессоров, которые отличаются как мощностью потока воздуха, так и принципом работы, который определяет в конечном итоге то или иное назначение воздуходувки.
Известно огромное количество видов воздуходувок: ротационные, кулачковые, турбовоздуходувки, использующиеся на крупных производственных предприятиях и комбинатах, и т.д. Их широко применяют для обеспечения работы пневмоинструмента. Фабрики и заводы, связанные непосредственно с переплавкой металла, обязательно имеют в своём составе вышеназванное оборудование. Следующая область применения воздуходувок: вентиляция, вытяжка и системы кондиционирования. С целью обеспечения кондиционирования должного качества в любой строительной области используются ротационно-пластинчатые воздуходувки (безмасляные воздуходувки). Ротационные воздуходувки работают без использования масла, вследствие чего не происходит засорение нагнетаемого воздуха ее парами. Для кондиционирования в медицинской или пищевой сферах промышленности также рекомендуется этот тип воздуходувок. Они находят широкое применение в котельных отделениях, в процессах аэрации водоочистных сооружений, и при подаче в печи воздуха, а также для очистки фильтровального оборудования.
Воздуходувки роторного типа серии RB относятся к машинам объемного действия, но, в отличие от поршневых, рабочая камера в них образуется путем отсекания части пространства корпусом газодувки и ее подвижными частями: роторами или пластинами, расположенными на роторе.
Лопастные осевые воздуходувки служат для подачи рабочей среды с большим расходом, но при небольшом давлении. Как следует из названия, направление движения среды совпадает с осью газодувки. Так они работают следующим образом: лопасти, закреплённые на втулке под углом, образуют рабочее колесо, которое при вращении передаёт рабочей среде энергию и перемещает среду вдоль оси воздуходувки.
Двухроторные газодувки серии RB
В случае необходимости получения высокого давления могут быть использованы двухроторные воздуходувки серии RB. Достоинства двухроторных воздуходувок RB заключаются в их практичности, низком уровне шума, продолжительности срока службы, низкой вибрации и относительно простом конструкционном исполнении. К единственному недостатку воздуходувок данного типа следует отнести низкую энергоёмкость. Исходя из этого, правильный выбор оборудования должен основываться не только на его рабочих характеристиках, но и на степени его энергопотребления, в частности, если компрессоры воздуходувок планируется использовать постоянно и в непрерывном режиме работы.
Рабочая полость газодувки (двухроторной) оснащена, как следует из названия, двумя роторами с синхронным вращением, при работе которых газ забирается из всасывающего патрубка и транспортируется к нагнетательному патрубку. Роторы выступают в роли вращающихся поршней. При встрече объёма газа с патрубком нагнетания происходит резкое (почти адиабатическое) повышение давления. Синхронизация при вращении роторных механизмов достигается с помощью зубчатой (шестеренчатой) передачи, поэтому можно часто встретить газодувки такого типа под определением "шестеренчатых компрессоров". Шестерёнчатая передача позволяет обоим роторам работать синхронно и бесконтактно. При такой работе лопасти роторных механизмов не соприкасаются друг с другом, а также с кожухом устройства, и это позволяет отказаться от их смазки. В смазке нуждаются только шестерни и узлы подшипников, размещённые в отдельном смазочном отсеке, что предотвращает попадание смазочных средств или металлических опилок (стружки) в нагнетаемый поток воздуха.
Для эффективной работы данной конструкции необходимо выполнять роторы с лопастями и корпус устройства с минимальными допусками: чем лучше примыкание деталей с меньшим допуском, тем меньше зазор, а значит, работа воздуходувки будет более эффективной и экономичной. Соблюдение такой точности при изготовлении механизма воздуходувки влечет за собой появление таких факторов, как чрезмерная чувствительность к превышению рабочей температуры. Поэтому категорически недопустимо использовать воздуходувки роторного типа при температурах выше номинальных или на превышенных оборотах вала. При высокой температуре лопасти роторов будут подвержены термическому расширению, что может вызвать заклинивание механизма. Корпуса двухроторных газодувок, изготовленные с оребрением снаружи, они имеют хорошую теплоотдачу, и, соответственно, повышают надёжность всей воздуходувки в целом. Двухроторные воздуходувки могут обеспечить широкий спектр регулирования производительности (при использовании частотного преобразователя) и устойчиво функционировать в режиме любых давлений, не превосходящих максимально допустимое значение. Шестеренчатые компрессоры могут отличаться по компоновке, идущим на изготовление материалам, наличием обратных клапанов и их типом, типом передачи (ременная или муфтовая), видом уплотнительных соединений между рабочей камерой и шестеренчатым блоком, категорией взрывозащищённости.
Негативным фактором в работе, а, следовательно, и в конструкции воздуходувок роторного типа считается пульсация воздушного потока, создающая вибрационные воздействия, которые оказывают изнашивающие воздействие на части механизма. Вибрации также повышают шумность эксплуатируемой воздуходувки. В целях уменьшения вибрационного воздействия на воздуходувку устанавливают амортизационные подушки и применяют звукоизолирующий кожух. В целях предотвращения вибрационных воздействий на распределительные трубопроводные линии могут быть использованы компенсирующие элементы (компенсаторы).
Выпускаемые сегодня двухроторные газодувки подразделяются на две группы:
Первый тип проще в изготовлении, а значит и дешевле, однако его рабочие характеристики уступают аналогичным характеристикам у машин второго типа. Трёхлопастные воздуходувки обладают рядом преимуществ, заключающихся в их большей эффективной и надёжности при эксплуатации. Лопасти в трехлопастном механизме размещаются под углом 120° (у двухлопастного механизма они стоят под углом 180°). Вследствие этого возникающее при сжатии газа усилие бокового смещения уменьшается, что приводит к уменьшению риска соприкосновения лопастей друг с другом и с корпусом, из-за чего возможно заклинивание механизма. Благодаря этому трехлопастные воздуходувки в меньшей степени подвергаются износу. Еще одно важное отличие между двухлопастными от трехлопастными газодувками заключается в том, что двухлопастная выполняет 4 операции по сжатию, приходящиеся на один полный оборот, а трехлопастная обеспечивает 6 сжатий на один оборот, но при меньшем объёме сжатия. Так как объём сжимаемого воздуха у трёхлопастной воздуходувки меньше, то при меньшей амплитуде пульсаций она обеспечивает большую их частоту, что способствует выравниванию потока подаваемого газа.
Газодувки данного типа с успехом применяются в нефтехимическом производстве, так, к примеру, они используются для транспортировки водородного хлорида при выпуске пеностирола. В данном случае газодувки работают с активным газом, поэтому их элементы выполняются из нержавеющих сталей для противодействия коррозийного влияния газа. Также роторные газодувки находят применение на атомных электростанциях для прокачки воздуха через газоочистные аппараты, при производстве стали, в процессах откачки метана из угольных шахт и т.д. Газы, которые транспортируют газодувки, не должны иметь механических примесей и жидкостных взвесей, а также должны быть неагрессивными по отношению к конструкционным материалам газодувки и невзрывоопасными в условиях перекачки.
Турбовоздуходувки
При высоких расходах сжатого воздуха и напорах не более 10 м, например на аэрационных станциях и подобных сооружениях, применяются турбовоздуходувки. Там, где напор превышает 10 м, применяют турбовоздуходувки многоступенчатого вида, способные обеспечивать напор до 30 м. Принцип действия турбовоздуходувок такой же, что и у центробежных насосов. Воздух сжимается и нагнетается в них под воздействием центробежной силы, возникающей вследствие вращательного движения рабочего колеса, из которого воздух попадает в неподвижный диффузор кольцевой формы. Диффузор, образующий вместе с лопатками направляющий аппарат, служит для превращения кинетической энергии воздушного потока в потенциальную (напор). При работе на всасывание они способны давать разрежение в пределах 10-50 кПа, а в отдельных случаях до 90 кПа, то есть они в состоянии исполнять роль вакуумных насосов (с низким уровнем вакуума).
Турбовоздуходувки делятся на одно- и многоступенчатые устройства. Одноступенчатый вид турбовоздуходувок способен работать при напоре 3—6 м, многоступенчатые же турбовоздуходувки создают напор до 30 м и оснащаются числом ступеней, не превышающим 4-х, при этом всасывание может быть односторонним и двухсторонним. Такие турбовоздуходувки имеют обычно литой корпус из чугуна с осевым разъемом, состоящим из секций, разделённых перегородками (диафрагмами). Вращающийся ротор, расположенный внутри корпуса, состоит из вала и рабочих колёс, насаженных на вал. Вал ротора имеет ступенчатую форму с утолщением от концов к середине, и опирается на две или три шарикоподшипниковые опоры, изготавливаемые обычно из углеродистой стали. Другая возможность повышения давления в турбовоздуходувках, позволяющая снизить габариты устройства, состоит в увеличении частоты вращения ротора, что обеспечивается применением повышающей передачи.
Форма рабочих колёс турбовоздуходувок, как правило, закрытая, с отогнутыми назад лопатками. Такая конструкция характеризуется высоким КПД (гидравлическим) и обеспечивает широкое поле устойчивости при работе. На изготовление лопаток идет никелевая сталь, а диски изготавливаются из хромомолибденовой стали или из высококачественной стали углеродосодержащих сортов.
Они применяются для аэрации (например, для насыщения воды воздухом), в системах транспортирования сыпучих веществ в пищевой промышленности, для создания тепловых воздушных завес, в качестве нагнетателей для систем очистки, в процессах сушки тары и удаления влаги с поверхностей перед нанесением покрытий, а также в устройствах сушки на автомобильных мойках.
Вихревые газодувки серии GL
К воздуходувкам динамического действия относятся имеющие боковые каналы (вихревые) воздуходувки. В то время, как в воздуходувках центробежного типа газ единожды отбрасывается лопатками колеса от центра в радиальном направлении, в воздуходувках вихревого типа газ возвращается к оси по внутренней стенке бокового канала, затем поступает повторно в область действия того же рабочего колеса. Так как рабочее колесо неоднократно воздействует на газ, то передаваемая ему кинетическая энергия увеличивается, способствуя повышению давления. Воздуходувки вихревого типа работают почти бесшумно, имеют компактную форму, достаточную степень надёжности, и просты в обращении. Они уступают, однако, своим конкурентам двухроторного и центробежного типов по показателю КПД, поэтому их лучше применять в тех случаях, где итоговая стоимость электроэнергии несущественна.
Области использования вихревых воздуходувок серии GL довольно разнообразны: от процессов аэрации на очистных сооружениях, снабжения воздухом горелок, высушивания стеклянной тары до операций по обрабатыванию пищевых продуктов. В общем случае их применимость крайне велика и охватывает такие области как:
Использование вихревых воздуходувок серии GL наиболее оптимально в интервале производительностей от 1 до 40 м3/мин. в диапазоне перепадов давлений от 10 до 1000 мбар в режиме нагнетания и от 10 до 500 мбар в режиме всасывания.
А применение двухроторных воздуходувок серии RB предпочтительно для поддержания высокой (до 350 м3/мин.) и постоянной производительности при постоянном напоре.
