JAES Learning

ODWIEDŹ NASZ KANAŁ YOUTUBE
Jaes Sponsor - Basket



Jak działa wentylator przemysłowy?

W przemyśle wentylacja odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu dobrej jakości powietrza i zapewnieniu bezpieczeństwa pracownikom. Nowoczesne zakłady wykorzystują wentylatory przemysłowe do oczyszczania powietrza i utrzymania odpowiedniej cyrkulacji w pomieszczeniach produkcyjnych, liniach montażowych, lakierniach czy hamowniach silników.

Wentylatory przemysłowe pomagają w obiegu powietrza w środowiskach, w których wymagane jest czyste powietrze. Często działają jak odkurzacze do usuwania szkodliwych lub łatwopalnych substancji, na przykład w lakierniach.

Historia wentylatorów sięga znacznie dalej, bo aż do 500 roku p.n.e. w Indiach, gdzie nazywano je „Punkah”. Był to całkowicie ręczny system, a służący musieli wprawiać duży wentylator w ruch, pociągając za liny połączone z bardzo dużymi liśćmi palmy daktylowej. Pierwszy prawdziwy wentylator mechaniczny został zbudowany w 1832 roku przez Omara-Rajeena Jumalę i był wykorzystywany i testowany w kopalniach węgla.

W tym filmie pokażemy wam różne rodzaje wentylatorów przemysłowych, ich cechy i zasadę działania.

Wentylatory przemysłowe dzieli się na 4 kategorie:

- Osiowe
- Odśrodkowe
- Tangencjalne i spiralno-odśrodkowe

Skupimy się na wentylatorach osiowych i odśrodkowych, najczęściej stosowanych w zakładach przemysłowych.

W wentylatorach osiowych gaz jest zasysany i kierowany w tym samym kierunku, równolegle do osi wirnika. Wirnik, czyli obracający się element wszystkich wentylatorów, składa się z pochylonych łopatek przymocowanych do centralnej piasty; gdy cały zespół zaczyna się obracać, łopatki pchają powietrze, tworząc różnicę ciśnienia. W wirniku osiowym, jeśli łopatki obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, kierunek przepływu będzie do przodu, natomiast jeśli obracają się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, przepływ zmieni kierunek.

Zalety tego typu wentylatorów to: prędkość (większa niż w innych typach), wyższe ciśnienie dynamiczne oraz fakt, że są mniejsze, lżejsze i tańsze.

Skupmy się teraz na wentylatorach odśrodkowych; przepływ jest zasysany równolegle do wirnika, ale wypychany prostopadle, tworząc kąt 90°. Przyglądając się jego komponentom znajdziemy: kołnierz wlotowy, który zawsze zawiera kratkę ochronną; stożek wlotowy, zaprojektowany jako dysza Venturiego, w celu zwiększenia prędkości przepływu wlotowego. Następnie znajdziemy wirnik znajdujący się wewnątrz ślimakowej konstrukcji z blachy. Taka budowa powoduje wzrost siły odśrodkowej. Wał napędowy z łożyskami, wprawiany w ruch przez system pasów klinowych połączonych z silnikiem elektrycznym trójfazowym.

Jak widać na animacji, silnik wprawia w ruch koła pasowe, które powodują obroty wału napędowego; koła pasowe mają różne średnice i mają za zadanie przenosić energię i zmniejszać obroty silnika. Mniejsza prędkość oznacza większą siłę, a więc zwiększenie momentu obrotowego. Wał wprawia wirnik w ruch, tworząc efekt odśrodkowy w jego rdzeniu. Przepływ trafia prostopadle do osi wirnika, który rozprowadza go promieniowo, tworząc rodzaj wiru; przepływ, wspomagany spiralnym kształtem konstrukcji, kierowany jest ku wylotowi pod wyższym ciśnieniem, co pozwala mu pokonać większą odległość w systemie rurociągów.
W wirnikach, głównych elementach wentylatorów, ich kształt zapewnia różne parametry i zastosowania.

Wirnik z łopatkami radialnymi jest najbardziej wytrzymałą konstrukcją w tej dziedzinie. Są one wykonane tak, aby były trwałe, odporne i wydajne, przydatne do przemieszczania dużych ilości powietrza, ponieważ osiągają bardzo wysokie ciśnienia. Te wentylatory mają bardzo niskie koszty utrzymania i doskonale nadają się jako tanie rozwiązanie na początek.

Wentylator o profilu lotniczym, podobny do tych stosowanych w samolotach, osiąga najlepsze parametry przy najniższym zużyciu energii. Może być stosowany w środowiskach, w których występują twarde, ścierne lub szkodliwe pyły, ale wentylator musi być wykonany ze specjalnych materiałów.

Wentylator przemysłowy z łopatkami odgiętymi do tyłu ma niewielką liczbę dłuższych łopatek wykonanych z blachy o stałej grubości. Jest to tanie rozwiązanie o niższej wydajności, stosowane do wymiany powietrza i usuwania niewielkich ilości pyłu.

Wentylatory przemysłowe z łopatkami skierowanymi do przodu charakteryzują się większą liczbą małych łopatek umieszczonych blisko siebie, skierowanych w kierunku obrotu. Mogą one przemieszczać duże objętości powietrza przy niskiej prędkości i są polecane do zastosowań, gdzie wymagany jest stały przepływ powietrza lub dostarczanie powietrza o stałym ciśnieniu.

Systemy wentylacji przemysłowej stanowią połączenie różnych elementów: głównie wentylatora, który może być osiowy lub odśrodkowy, oraz sieci rurociągów do przepływu gazu, z zewnątrz do wewnątrz lub odwrotnie. Przy instalowaniu przemysłowego systemu wentylacyjnego należy wziąć pod uwagę ważną kwestię, mianowicie: jaką ilość gazu ma być przetłaczana w naszym zakładzie? Aby poznać tę wartość, musimy obliczyć wydajność przepływu w naszym zakładzie, czyli "objętość gazu, którą wentylator przemieszcza w określonym czasie". W układzie SI wydajność przepływu mierzona jest w m3/s. Wzór na obliczenie wydajności przepływu w instalacji jest bardzo prosty: znając prędkość transportowanego gazu, czyli V, i mnożąc ją przez pole przekroju poprzecznego naszego przewodu, czyli A, otrzymujemy wydajność przepływu wyrażoną w m3/s. Znajomość tej wartości dla instalacji wentylacyjnych jest niezbędna, pomaga zrozumieć, czy instalujemy odpowiedni produkt do danego procesu.

Załóżmy, że musimy uruchomić kabinę lakierniczą, w której używane są palniki do wytwarzania gorącego powietrza. Palniki potrzebują odpowiedniej ilości powietrza, aby pracować optymalnie. Załóżmy, że zainstalujemy wentylator przemysłowy o wydajności przepływu 400 m3/s i zauważymy, że nie osiąga się maksymalnej temperatury w kabinie, co powoduje zakłócenia w produkcji. Oznacza to, że palniki nie otrzymują odpowiedniej ilości powietrza, a problem ten można rozwiązać poprzez odpowiednią regulację systemu wentylacyjnego. Aby uzyskać większą wydajność przepływu powietrza, należy wyregulować dwa czynniki: zainstalować większy i mocniejszy wentylator oraz wymienić rury na takie o większej średnicy. Przepływ powietrza będzie większy przy maksymalnej pracy palników.

W tym filmie pokazaliśmy, jak działają różne rodzaje wentylatorów przemysłowych, gdzie są instalowane i jak wybrać odpowiedni do rodzaju procesu.