Что такое воздуходувки, типы и применение

Промышленные воздуходувки представляют собой компрессорное оборудование, которое используется для создания вакуума или избыточного давления в технологических линиях. Основной функцией установок является подача огромного потока воздуха или газа для различных процессов в промышленности.

Что такое промышленная воздуходувка

Это своего рода вентилятор, который используют для решения разнообразных задач: сгорание, вентиляция, аэрация, транспортировка твердых частиц, вытяжка, охлаждение, очистка воздуха, обдув и сушение. В его основе лежит комбинация электрических и компрессорных узлов. Вращательное движение от электродвигателя к компрессору передается посредством ременной или муфтовой передачи. Компрессорный узел отвечает за сжатие воздушного потока и нагнетании в линию, или выполняет откачивание и создание разрежения.

В химической, медицинской, нефтегазовой, автомобильной, пищевой и других отраслях воздуходувки эксплуатируются для конкретных целей.

Виды промышленных воздуходувок

В конструкции воздуходувок могут быть реализованы разные технологические особенности.

Центробежные

В таких компрессорах низкого давления воздух движется под прямым углом к оси вращения ротора. Для придания скорости газу или воздуху используются высокоскоростные лопасти или колеса. Вращающееся колесо разгоняет воздух от центра наружу под воздействием центробежных сил, а затем касательно от конца лопастей. Скорость увеличивается в тот момент, когда воздух достигает концов лопастей и преобразуется в давление. Далее скорость масс снижается, а сжатие происходит в круговом диффузоре – кинетическая энергия преобразовывается в потенциальную. На следующем этапе воздух движется в обратный направляющий канал и переходит на следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от оборудования другого типа является отсутствие контакта между маслом и газом. При этом требования к смазке элементов агрегатов намного ниже, чем в установках объемного действия. Конструкция и принцип действия воздуходувок намного проще по сравнению с оборудованием других типов. Такая характеристика позволяет получить сразу несколько преимуществ – значительно увеличить эксплуатационный период, сохранив высокий уровень эффективности работы. На протяжении всего эксплуатационного срока требуется минимальное техническое обслуживание.

Центробежные агрегаты могут эксплуатироваться в суровых условиях, в том числе системах с высокими температурами, потоками влажного или загрязненного воздуха. Еще одним преимуществом является нагнетание значительного объема воздуха с меньшей вибрацией в ограниченном пространстве.

Достоинства центробежных воздуходувок:

• надежность конструкции;
• высокая компрессия при небольших габаритах;
• небольшой уровень вибрации;
• простое управление и обслуживание;
• экономное энергопотребление благодаря встроенным режимам.

Вихревые (осевые) воздуходувки

В отличие от установок центробежного типа, где отбрасывание сред происходит лопатками колеса от центра в радиальном направлении, в вихревых воздуходувках используются механические средства для сжатия жидкости, направленные на увеличение скорости и давления в соответствии с заявленными потребностями.

В данном случае задействуются два лопастных ротора, вращающихся в противоположных относительно друг друга направлениях для перемещения жидкости через нагнетатель. Для достижения движения воздуха используются осевые силы, вращающие центральную ступицу с лопастями, идущими радиально от наружного диаметра. Жидкость движется параллельно валу или оси вращения. Воздух нагнетается за счет аэродинамического подъема, который создается лопастями вентилятора. Визуально он напоминает крыло самолета.

Воздуходувки вихревого типа нагнетают большие потоки воздуха при относительно низком давлении. Их вращающая масса меньше, а сами они более компактные, чем центробежные модели аналогичной мощности.

Достоинства вихревых установок:

• надежная и долговечная конструкция;
• удобство монтажа и обслуживания;
• отсутствие вибраций, низкий уровень шума;
• воздушные потоки не загрязняются масляными примесями, поскольку смазка вихревых воздуходувок не требуется.

Роторные

В установках такого типа перемещение воздуха обеспечивается за счет синхронного вращения двух роторов в нагнетательной полости с несколькими лопастями. Роторы приводятся в движение асинхронным электродвигателем через рабочий вал или ременную передачу. Они вращаются навстречу друг другу, захватывают входящие потоки воздуха и переносят их от всасывания к нагнетанию.

Рабочая среда предварительно проходит очистку через специальный фильтр, который параллельно выполняет функцию глушителя. После прохождения фильтра перекачиваемая среда попадает в роторный блок. Сжатие происходит между лопастями вращающихся роторов и корпусом вала. Условно выделяют зону всасывания, компрессии и выпуска.

За счет небольших зазоров между роторами и корпусом воздуходувки, происходит всасывание воздуха с последующим сжатием. Затем воздух движется в выходной патрубок с воздухозаборником, где установлен обратный клапан, и воздух уже поступает в трубопровод. Обратный клапан надежно защищает от попадания воздуха, который находится в воздухопроводе под давлением, обратно в  воздуходувку, когда он останавливается. Защитой от повышения давления служит перепускной клапан, стравливающий давление, если оно доходит до предельно допустимых значений.

Роторные воздуходувки отличаются высокой производительностью, несмотря на небольшие габариты, энергоэффективностью и продолжительным сроком службы. Они могут эксплуатироваться до 100 тысяч часов, что обусловлено слабой нагрузкой на шестерни и продолжительным ресурсом подшипников. Модульная конструкция значительно упрощает монтаж и обслуживание оборудования.

К преимуществам роторных установок также относят:

• быстрый запуск;
• низкое энергопотребление по сравнению с устройствами других конструкций;
• не загрязняют перекачиваемую среду масляными парами, могут использоваться в чистых процессах;
• роторы не трутся между собой, поэтому они почти не подвержены износу, синхронизирующий редуктор работает в масле, не контактируя со средой, что также повышает износостойкость установки;
• несмотря на более высокую стоимость, чем вихревые воздуходувки, она компенсируется улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками;
• работают с минимальным уровнем шума и вибрации, что позволяет устанавливать оборудование в производственных и лабораторных помещениях;
• неприхотливы к условиям эксплуатации;
• простота обслуживания позволяет легко осуществлять ремонт, а также устранять сбои в работе системы.

Применение

Область эксплуатации воздуходувок вихревого типа достаточно широкая. Они могут задействоваться для аэрационных мероприятий на очистных сооружениях, снабжения воздухом горелок, обработки пищевых продуктов и др. Их область применения достаточно большая и затрагивает такие сферы как:

• очистные сооружения;
• аэрация водоемов;
• обдув в техпроцессах;
• легкая промышленность;
• вакуумный прижим на станках для упаковки;
• сушка и удаление влаги и др.

Осевые воздуходувки выбирают для простых операций извлечения и охлаждения с низким сопротивлением системы, например, транспортировка воздуха из одного большого пространства в другое, охлаждение конденсатора.

Применение центробежных установок:

• используются в системах горения, сушки и охлаждения;
• контроль пыли, воздушных систем, аэраторов с псевдоожиженым слоем;
• вентиляторы котлов, воздуходувки сгорания для печей, прокатный стан и др.

Роторные воздуходувки используются как вакуумные насосы, а также в режиме нагнетания. Сфера их применение достаточно обширная:

• очистные сооружения;
• установка вакуумного испарения;
• системы кондиционирования;
• подача воздуха для горелок;
• аспирация пыли;
• промывка фильтров и др.

При выборе промышленных воздуходувок обращают внимание на такие критерии как тип, ориентация лопастей, пропускная способность, максимальное рабочее давление, особенности рабочего места.

Огромное разнообразие моделей и исполнения нагнетательного оборудования позволяет легко выбрать конфигурацию для любого технологического процесса. Научно-производственное предприятие «Гидрикс» поставляет воздуходувки, отвечающие по техническим характеристикам всем требованиям заказчиков.