چگونه یک فن سانتریفیوژ را برای برنامه‌های فشار قوی{0} انتخاب کنیم؟

انتخاب یک فن سانتریفیوژ برای کاربردهای فشار بالا به چیزی بیش از انتخاب مدلی با بالاترین درجه فشار نیاز دارد.

در یک سیستم هوای صنعتی، فشار بالا معمولاً از مقاومت سیستم ناشی می‌شود: کانال‌های طولانی، فیلترها، جمع‌کننده‌های گرد و غبار، اسکرابرها، مبدل‌های حرارتی، دمپرها، تجهیزات فرآیند یا ترکیبی از این اجزا.

بنابراین فن باید جریان هوای مورد نیاز را در برابر فشار واقعی سیستم ارائه دهد.

انتخاب مناسب باید با نقطه وظیفه شروع شود و سپس منحنی فن، طراحی پروانه، سرعت کار، قدرت موتور، شرایط گاز و پایداری کار را در نظر بگیرد.

1. معنی "فشار بالا" را برای سیستم تعریف کنید

اولین اشتباه در انتخاب فن فشار بالا{0}}در نظر گرفتن فشار به عنوان یک عدد جدا شده است.

به عنوان مثال، گفتن این که یک سیستم به «5000 Pa» نیاز دارد، به سازنده آنقدر نمی گوید که فن را انتخاب کند.

سازنده همچنین باید بداند:

• جریان هوای مورد نیاز
• فشار استاتیک یا فشار کل
• دمای گاز
• چگالی گاز
• گرد و غبار یا ذرات
• ساعات کار
• پیکربندی کانال
• تجهیزات پردازش متصل به فن

جریان هوای مورد نیاز و فشار سیستم با هم نقطه کار فن را مشخص می کند. AMCA نقطه وظیفه را به عنوان ترکیبی از جریان هوا و فشار استاتیک یا کل در یک چگالی گاز مشخص توصیف می کند.

به عنوان مثال:

جریان هوا: 18000 متر مکعب در ساعت
فشار استاتیک: 5000 Pa

مشخصات بسیار مفیدتر از درخواست یک "دمنده صنعتی 5000 Pa" است.

2. مقاومت واقعی سیستم را محاسبه کنید

فشار بالا-معمولاً از مقاومت سیستم ناشی می‌شود.

قبل از انتخاب فن، افت فشار را از طریق زیر محاسبه کنید:

کانال کشی بلند

آرنج و خم شدن

فیلترها

گرد و غبار جمع کن

اسکرابر

دمپرها

مبدل های حرارتی

صدا خفه کن

تجهیزات فرآیند

پشته های اگزوز

سایر اجزای سیستم

اگر این تلفات دست کم گرفته شود، فن انتخاب شده ممکن است جریان هوای مورد نیاز را در طول آزمایش به دست آورد اما پس از نصب آن را حفظ نکند.

این امر به ویژه زمانی رایج است که یک فن فقط از روی نیاز جریان هوا انتخاب شود.

برای یک سیستم فشار{0}بالا، حتی خطاهای نسبتاً کوچک در تخمین فشار می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر نقطه عملیاتی نهایی تأثیر بگذارد.

3. فن را از نقطه وظیفه انتخاب کنید، نه حداکثر فشار

حداکثر فشار یک فن گریز از مرکز لزوماً فشاری نیست که باید در آن کار کند.

منحنی عملکرد فن رابطه بین جریان هوا و فشار را در یک سرعت خاص نشان می دهد. نقطه کار مورد نیاز باید روی این منحنی قرار گیرد و فن انتخاب شده باید محدوده کاری مناسبی در اطراف آن نقطه داشته باشد.

به عنوان مثال، فرض کنید سیستم نیاز دارد:

15000 m³/h در 4000 Pa

ممکن است چندین فن وجود داشته باشد که قادر به تولید 4000 Pa باشد.

انتخاب بهتر به طور خودکار فن با بالاترین حداکثر فشار نیست.

در عوض، محل کار هر فن را با هم مقایسه کنید:

15000 m³/h + 4،000 Pa

سپس بررسی کنید:

کارایی فن

سرعت فن

قدرت موتور

پایداری عملیاتی

طراحی پروانه

سر و صدا

الزامات مکانیکی

نقطه عملیاتی واقعی بسیار مهمتر از حداکثر فشار ذکر شده در کاتالوگ است.

4. منحنی فن را به دقت بررسی کنید

برنامه های کاربردی{0}فشار بالا، انتخاب منحنی فن را از اهمیت ویژه ای برخوردار می کند.

منحنی فن معمولی جریان هوا را در برابر فشار استاتیک یا کل ترسیم می کند. نقطه وظیفه مورد نیاز سیستم روی نمودار قرار دارد و فن باید طوری انتخاب شود که این نقطه در منطقه عملیاتی مناسب قرار گیرد.

AMCA خاطرنشان می‌کند که عملکرد فن در سمت چپ نقطه اوج فشار-می‌تواند ناپایدار باشد، و توصیه می‌کند از این ناحیه اجتناب کنید، مگر اینکه سازنده به طور خاص آن را تأیید کند.

بنابراین، هنگام ارزیابی یک فن سانتریفیوژ-با فشار بالا، بپرسید:

نقطه کار مورد نیاز نسبت به نقطه اوج فشار- کجاست؟

پنکه ای که بتواند از نظر فنی به فشار مورد نیاز برسد، اگر مجبور باشد خیلی نزدیک به یک منطقه ناپایدار کار کند، ممکن است انتخاب نامناسبی باشد.

5. طرح پروانه مناسب را انتخاب کنید

طراحی پروانه با افزایش فشار مورد نیاز اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

پیکربندی‌های مختلف فن سانتریفیوژ ترکیب‌های متفاوتی از ویژگی‌های جریان هوا، فشار، راندمان و توان تولید می‌کنند.

پروانه شعاعی

فن‌های گریز از مرکز شعاعی-پره‌ای اغلب برای کاربردهایی که به فشار نسبتاً بالا نیاز دارند و برای برخی از کاربردهایی که شامل گرد و غبار یا ذرات هوا می‌شوند در نظر گرفته می‌شوند.

AMCA فن‌های سانتریفیوژ شعاعی را به‌عنوان ویژگی‌های فشار بالاتری نسبت به طرح‌های ایرفویل،-منحنی و رو به عقب- توصیف می‌کند.

بنابراین می‌توان آن‌ها را برای انجام وظایف صنعتی که در آن قابلیت فشار و عملکرد قوی مهم است در نظر گرفت.

پروانه منحنی به عقب-

طرح‌های منحنی رو به عقب معمولاً زمانی انتخاب می‌شوند که کارایی یک ملاحظات مهم باشد.

آنها می توانند فشار بالا را در حالی که کارایی خوبی را حفظ می کنند، هنگامی که در یک نقطه مناسب در منحنی عملکرد کار می کنند، ایجاد کنند.

برای کاربردهایی که مصرف انرژی یک نگرانی عمده است، کارایی در نقطه کار واقعی باید به جای مقایسه صرفاً رتبه فشار اسمی مقایسه شود.

رو به جلو-پروانه منحنی

طرح‌های منحنی رو به جلو ویژگی‌های فشار و توان متفاوتی دارند و نباید به‌طور خودکار به‌عنوان گزینه ارجح در نظر گرفته شوند، زیرا می‌توانند جریان هوای مورد نیاز را ایجاد کنند.

AMCA خاطرنشان می‌کند که فن‌های منحنی جلو{0} منحنی فشار مسطح‌تری دارند و انتخاب موتور باید ویژگی‌های توان فزاینده آنها را برای تحویل رایگان در نظر بگیرد.

بنابراین پروانه باید با توجه به نیاز سیستم کامل انتخاب شود.

6. سرعت فن را با دقت در نظر بگیرید

افزایش سرعت فن می تواند فشار و جریان هوا را افزایش دهد، اما بر مصرف برق، نویز و بارگذاری مکانیکی نیز تأثیر می گذارد.

برای کاربردهای فشار بالا، افزایش RPM ساده همیشه بهترین راه حل نیست.

سرعت بالاتر ممکن است منجر به موارد زیر شود:

قدرت موتور بیشتر

سرعت خروجی بالاتر

افزایش نویز

بارهای تحمل بالاتر

استرس مکانیکی بیشتر

الزامات تعادل بیشتر

اگر انتظار می رود که فن به طور مداوم کار کند، این عوامل می توانند تأثیر قابل توجهی بر طول عمر و هزینه عملیاتی داشته باشند.

یک فن با سرعت کمتر و بزرگتر گاهی اوقات ممکن است نقطه کار مورد نیاز را با کارایی و ویژگی های مکانیکی متفاوتی نسبت به یک فن کوچکتر- با سرعت بالاتر ارائه کند.

این دو گزینه باید بر اساس نقطه عملیاتی واقعی مقایسه شوند.

7. قدرت موتور را در جریان هوای مورد نیاز بررسی کنید

فن‌های فشار قوی{0}می‌توانند به نیروی موتور قابل توجهی نیاز داشته باشند، به‌ویژه زمانی که هم جریان هوا و هم فشار زیاد باشد.

رابطه اصلی ساده است: فن باید انرژی کافی به گاز اضافه کند تا در حین حرکت حجم مورد نیاز، بر مقاومت سیستم غلبه کند.

با این حال، نیاز واقعی موتور به راندمان فن، چگالی گاز، سرعت و تلفات درایو نیز بستگی دارد.

منحنی‌های عملکرد فن معمولاً شامل یک منحنی قدرت می‌شوند تا توان فن مورد نیاز را بتوان در جریان هوای انتخاب شده ارزیابی کرد. AMCA خاطرنشان می کند که نیازهای برق باید همراه با منحنی عملکرد و شرایط عملیاتی در نظر گرفته شود.

موتور را صرفاً از مقدار فشار حداکثر انتخاب نکنید.

در عوض، توان مورد نیاز را در نقطه عملیاتی واقعی تعیین کنید و سپس رتبه بندی موتور را در محدوده عملیات مورد انتظار بررسی کنید.

8. Static Pressure یا Total Pressure را تایید کنید

قبل از انتخاب فن فشار قوی باید اصطلاحات فشار مشخص باشد.

مشخصات سیستم ممکن است به موارد زیر اشاره داشته باشد:

فشار استاتیک

فشار کل

فشار استاتیک فن

کاهش فشار سیستم

این مقادیر مرتبط هستند اما قابل تعویض نیستند.

فشار کل فن شامل مولفه سرعت-فشار است، در حالی که فشار استاتیک اینطور نیست. راهنمای سیستم فن AMCA به طور خاص هشدار می دهد که تعریف فشار مورد استفاده برای سیستم مورد نیاز باید با مبنای فشار انتخابی فن مطابقت داشته باشد.

برای پروژه‌ای با فشار{0} بالا، دقیقاً تأیید کنید که فشار مشخص‌شده چه چیزی را نشان می‌دهد.

عدم تطابق بین فشار استاتیک و کل می تواند منجر به انتخاب نادرست فن شود حتی زمانی که مقدار عددی معقول به نظر می رسد.

9. گاز با دمای بالا را در نظر بگیرید

برخی از کاربردهای صنعتی با فشار بالا-با دمای گاز بالا نیز همراه هستند.

مثالها عبارتند از:

سیستم های دیگ بخار

اگزوز کوره

سیستم‌های انفجار داغ-

تجهیزات پردازش حرارتی

برخی از سیستم های تصفیه گاز زباله

دما بر چگالی گاز و در نتیجه عملکرد فن و محاسبات توان تأثیر می گذارد.

سازنده باید دمای معمولی و حداکثر دمای کار را بداند.

اگر دما به طور قابل توجهی نوسان داشته باشد، انتخاب باید به جای دمای معمولی، محدوده عملیاتی مورد انتظار کامل را در نظر بگیرد.

10. گرد و غبار و ذرات ساینده را در نظر بگیرید

فن‌های فشار قوی اغلب در سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که گرد و غبار یا ذرات را نیز کنترل می‌کنند.

مثالها عبارتند از:

جمع آوری گرد و غبار

فرآوری سیمان و مواد معدنی

اگزوز صنعتی

بازیافت پلاستیک

انتقال مواد

جابجایی پودر

در این کاربردها، فن نه تنها باید فشار ایجاد کند، بلکه باید ویژگی های محیط انتقال را نیز تحمل کند.

اندازه ذرات، غلظت، سایندگی و سرعت انتقال همگی می توانند بر انتخاب فن تأثیر بگذارند.

برای مثال، برای کاربردهای انتقال مواد، یک پروانه شعاعی ممکن است مناسب تر از فن طراحی شده برای تهویه هوای تمیز- باشد.

11. به شرایط ورودی و خروجی فن توجه کنید

سیستم‌های{0}فشار بالا می‌توانند به خصوص به شرایط نصب حساس باشند.

فن ممکن است مطابق با عملکرد کاتالوگ خود به درستی انتخاب شود، اما اگر آرایش ورودی یا خروجی جلوه های اضافی سیستم را ایجاد کند، نمی تواند به عملکرد میدانی مورد انتظار دست یابد.

بررسی کنید:

پیکربندی کانال ورودی

پیکربندی کانال خروجی

آرنج نزدیک فن

انتقال ناگهانی مجرا

دمپرها

اتصالات انعطاف پذیر

سرعت خروجی

مجوز نصب

AMCA خاطرنشان می کند که نصب فن باید مشابه شرایطی باشد که در آن عملکرد برای به حداقل رساندن اثرات سیستم ایجاد شده است.

این امر به ویژه زمانی مهم است که یک فشار مورد نیاز زیاد حاشیه نسبتا کمی برای مقاومت غیرمنتظره سیستم باقی می گذارد.

12. از انتخاب فشار خیلی نزدیک به اوج خودداری کنید

این سزاوار توجه جداگانه است.

بالاترین نقطه در منحنی فشار فن لزوما بهترین نقطه کار نیست.

منحنی های فن می توانند رفتار ناپایداری در اطراف یا سمت چپ فشار اوج از خود نشان دهند. AMCA به طور خاص این منطقه را به عنوان منطقه ای که در آن ناپایداری می تواند رخ دهد شناسایی می کند و توصیه می کند از عملیات در آنجا اجتناب کنید مگر اینکه توسط سازنده تأیید شود.

علائم بالقوه عملکرد ناپایدار می تواند شامل موارد زیر باشد:

نوسان جریان هوا

سر و صدای بیش از حد

لرزش

نوسانات فشار

کنترل ضعیف فرآیند

به همین دلیل، یک طرفدار با تجربه به سادگی نمی پرسد:

"آیا فن می تواند به 5000 پاس برسد؟"

می پرسد:

"آیا فن می تواند جریان هوای مورد نیاز را با 5000 Pa در حالی که در منطقه مناسب و پایدار منحنی عملکرد خود کار می کند، ارائه دهد؟"

این یک سوال مهندسی بسیار مفیدتر است.

13. کارایی را در نقطه کار فشار بالا مقایسه کنید

برنامه‌های کاربردی فشار بالا-می‌توانند انرژی قابل توجهی مصرف کنند.

اگر فن 16 یا 24 ساعت در روز کار کند، حتی یک تفاوت کوچک در راندمان می تواند در طول زمان مهم شود.

هنگام مقایسه دو مدل فن مناسب، کارایی آنها را در نقطه کار واقعی مقایسه کنید، نه حداکثر راندمان آنها را در جریان هوای دیگر.

همچنین در نظر بگیرید:

راندمان موتور

تلفات را هدایت کنید

سرعت فن

ساعات کار

محدوده بار مورد انتظار

عملیات VFD

یک پنکه با قیمت خرید کمی بالاتر ممکن است هزینه کل عملیاتی کمتری داشته باشد اگر در نقطه کار مورد نیاز کارآمدتر عمل کند.

14. چه زمانی باید راه حل چند مرحله ای را در نظر بگیرید؟

اگر فشار مورد نیاز به شدت بالا می‌رود، ممکن است لازم باشد گزینه‌هایی برای افزایش سرعت یک فن در نظر گرفته شود.

بسته به فرآیند، گزینه ها می توانند شامل موارد زیر باشند:

یک فن گریز از مرکز بزرگتر

طراحی متفاوت پروانه

یک فن با سرعت بالاتر-

دو طرفدار در سریال

چند مرحله فن

تکنولوژی دمنده متفاوت

راه حل مناسب به جریان هوا، فشار، ویژگی های گاز و پیکربندی فرآیند مورد نیاز بستگی دارد.

برای یک سیستم تهویه صنعتی استاندارد، یک فن سانتریفیوژ منفرد به درستی انتخاب شده ممکن است کافی باشد. با این حال، برای نسبت‌های فشار غیرمعمول بالا، سیستم باید به‌عنوان یک فرآیند کامل ارزیابی شود تا اینکه صرفاً درخواست یک فن معمولی بزرگ‌تر شود.

15. چه اطلاعاتی باید به سازنده فن بدهید؟

برای قیمت-فن گریز از مرکز فشار بالا، ارائه کنید:

پارامتر	مثال
جریان هوا	15,000 m³/h
فشار استاتیک	4000 پا
گاز	هوا / گاز اگزوز
دما	80 درجه
محتوای گرد و غبار	تمیز / گرد و غبار-مبارزه
چگالی گاز	در صورت موجود بودن
ساعت کاری	20 ساعت در روز
منبع تغذیه	380 ولت / 50 هرتز / 3 فاز
رانندگی کنید	درایو مستقیم / تسمه
کنترل سرعت	سرعت ثابت / VFD
نصب و راه اندازی	داخلی / بیرونی
برنامه	جمع آوری گرد و غبار / اگزوز / تهویه فرآیند

اگر گاز داغ، گرد و غبار، خورنده یا حاوی مواد انتقال یافته است، قبل از انتخاب فن آن اطلاعات را ارائه دهید.

سپس سازنده می تواند اندازه فن، پیکربندی پروانه، سرعت، موتور و ساختار مورد نیاز را ارزیابی کند.

یک مثال عملی

فرض کنید یک سیستم استخراج گرد و غبار نیاز دارد:

جریان هوا: 12000 m³/h

فشار استاتیک: 4500 Pa

دمای گاز: 60 درجه

گرد و غبار: گرد و غبار فرآیند ساینده

فرآیند انتخاب باید به صورت زیر باشد:

مرحله 1 - جریان هوا را تأیید کنید.

این سیستم در شرایط طراحی به 12000 متر مکعب بر ساعت نیاز دارد.

مرحله 2 - مقاومت کل سیستم را محاسبه کنید.

شامل کانال کشی، زانویی، مقاومت فیلتر، مقاومت در برابر گرد و غبار و سایر تجهیزات متصل است.

مرحله 3 - پایه فشار را تأیید کنید.

بررسی کنید که 4500 Pa به فشار استاتیک مورد نیاز اشاره دارد و با استفاده از همان تعریف فشار استفاده شده برای داده های عملکرد فن محاسبه می شود.

مرحله 4 - طراحی های فن گریز از مرکز مناسب را مقایسه کنید.

گزینه‌های منحنی شعاعی و معکوس{0}}را با توجه به شرایط گرد و غبار، فشار مورد نیاز و هدف بازده ارزیابی کنید.

مرحله 5 - منحنی‌های فن را بررسی کنید.

مدل هایی را شناسایی کنید که قادر به تولید 12000 m³/h در حدود 4500 Pa هستند.

مرحله 6 - منطقه عملیاتی را بررسی کنید.

از انتخاب مدلی که تنها در نزدیکی ناحیه ناپایدار اطراف فشار اوج به نقطه کار می رسد خودداری کنید.

مرحله 7 - قدرت و سرعت را بررسی کنید.

قدرت موتور، دور در دقیقه فن و ترتیب درایو را در نقطه کار واقعی تأیید کنید.

مرحله 8 - شرایط دما و گرد و غبار را بررسی کنید.

بررسی کنید که ساختار و مواد برای هوای پر از گرد و غبار 60 درجه مناسب هستند.

این روش انتخاب بسیار مطمئن تری نسبت به انتخاب یک فن از درجه حداکثر فشار آن می دهد.

غذای آماده نهایی

انتخاب یک فن سانتریفیوژ برای کاربردهای{0}فشار بالا عمدتاً مربوط به تطبیق قابلیت فشار با جریان هوای مورد نیاز در نقطه کارکرد پایدار و کارآمد است.

با محاسبه مقاومت واقعی سیستم شروع کنید. نقطه وظیفه را از نظر جریان هوا و فشار تعریف کنید. سپس منحنی عملکرد فن، طراحی پروانه، سرعت فن، قدرت و بازده موتور را ارزیابی کنید.

برای سیستم‌های{0}هوای تمیز، طراحی گریز از مرکز منحنی به عقب یا دیگر{2}}با راندمان بالا ممکن است مناسب باشد. برای اعمال فشار یا ذرات{4}}ممکن است طراحی پروانه شعاعی در نظر گرفته شود.

از همه مهمتر، فن را صرفاً به این دلیل انتخاب نکنید که دارای حداکثر فشار بالایی است.

سوال بهتر این است:

آیا این فن گریز از مرکز می تواند جریان هوای مورد نیاز را در فشار مورد نیاز، تحت شرایط واقعی گاز و سیستم ارائه دهد، در حالی که در یک منطقه پایدار و کارآمد از منحنی عملکرد خود کار می کند؟

این اساس انتخاب فن با فشار بالا-است.