Kaksisuuntainen taaksepäin kallistunut tuuletin täyttää suuret teollisuushallin ilmanvaihtovaatimukset yhdestä tiukasta yksiköstä.
Miten kaksisuuntainen suunnittelu kaksinkertaistaa ilmavirran tiukassa kokossa
Suuret työpajat vaativat jatkuvaa tuoreen ilman toimitusta sekä nopeaa lämmön, kaasujen ja pölyn poistoa. Kaksinkertaisen imun omaava taaksepäin kallistunut keskipakopuhallin täyttää tämän vaatimuksen imemällä ilman kahdesta vastakkaisesta imuaukosta yhden sijasta. Molemmat puolet syöttävät yhteistä siipirataa, joten kierteisen kotelon on käsitteltävä noin kaksinkertainen tilavuusvirta verrattuna yksinkertaiseen imuaukkoon perustuvaan laitteeseen samalla siipiradan halkaisijalla. Lobisongin 133FLJ- ja 146FLJ-sarjan kaksinkertaisen imun omaavat keskipakopuhaltimet soveltuvat ilmastointiin ja laitteiden jäähdytykseen, jossa lattiatila on rajoitettu. Kaksinkertaiset imuaukot tasapainottavat myös roottorin aksiaalista voimaa, mikä vähentää laakerien kulumista ja edistää pidempää vakaita käyttöjaksoja jatkuvassa kuormituksessa.
Taaksepäin kallistuneiden siipien aerodynamiikka ja vakaa paine
Takkaan kallistettu siipi kulkee pyörimissuunnasta poispäin, joten impelli muuntaa moottorin energian hyödylliseksi paineeksi ilman liiallista sekoittamista. Suunnittelupisteessä tehokäyrä nousee loivasti ja laskee sitten, mikä suojaa moottoria ylikuormituksesta virtauksen kasvaessa. Kaksoistuloisen takkaan kallistetun tuuletimen tapauksessa tämä tarkoittaa ennustettavaa suorituskykyä laajalla käyttöalueella – etu teollisuustiloissa, joissa säätöventtiilit, suodattimet ja kanavat muuttavat kuormaa. Pyörä on tasapainotettu ISO 1940 -standardin mukaisesti, mikä pitää värinän alhaisena ja melun kohtalaisena myös korkeilla kierrosluvuilla.
Kahden yksittäisen sisääntulotuulettimen määrittäminen tavoitellun kuutiojalkamäärän (CFM) saavuttamiseksi kaksinkertaistaa moottorien määrän, sähköjohtojen määrän ja huoltokohteiden määrän. Yksi kaksinkertainen sisääntuloa hyödyntävä laite tuottaa saman ilmamäärän yhdestä koteloista, yhdestä moottorista ja yhdestä asennustukipisteestä. Sinkitty teräs tai ruostumaton teräs 304 -kierteikko kestää korroosiota kosteassa tai lievissä aggressiivisissa ilmastoloissa, kun taas ulkoroottorimoottori puhtaista kuparikäämityksistä ja tarkkuuspallolaakeroinnista pitää kokonaisuuden pieneksi ja kestäväksi. Korkean kuutiojalkamäärän (CFM) vaativiin tehtäviin tarkoitettu kaksinkertainen sisääntuloa hyödyntävä taaksepäin kallistettu tuulettimen siipi pitää moottorin ilmavirran ulkopuolella, joten kuumennettu poistuvan ilman virtaus ei ylikuumenna käämiä ja vakaa teho pysyy yllä kesävuorojen aikana.
Suuren tehtaan ilmanvaihdon korkean kuutiojalkamäärän (CFM) vaatimusten täyttäminen
Ilmavirran mitoitus lämmön ja epäpuhtauksien kuormituksen perusteella
Oikea ilmamäärä alkaa kuormasta: koneiden tuottama lämpö, työntekijöiden lukumäärä ja saastumisen syntymisnopeus. Ilmastointiinsinöörit soveltavat OSHA 29 CFR 1910.94 -ohjeita yleiseen teolliseen ilmanvaihtoon ja viittaavat NFPA 91 -standardiin höyryjä, kaasuja ja sumuja kuljettaviin järjestelmiin. Kaksisuuntainen takaisinpäin kallistunut tuuletin sopii tiloihin, joissa tarvitaan sekä korkeaa tilavuusvirtaa että kohtalaista staattista painetta, kuten kokoonpanotiloihin, pinnoitustiloihin ja pitkillä kanavilla varustettuihin pakkausalueisiin. Energiankulutus kasvaa sekä virtauksen että paineen mukana, joten liian suuri tuuletin hukkaa sähköenergiaa, kun taas liian pieni tuuletin jättää työtilan turvattomaksi. Kaksisuuntainen takaisinpäin kallistunut tuuletin, joka on mitoitettu todelliseen käyttöpisteeseen, välttää molemmat äärimmäisyydet ja pitää moottorin sen nimellisvirran rajoissa.
Järjestelmän vastus ja staattisen paineen sovitus
Tuuletin toimii vain niin kuin sen tehotiedot kertovat, kun sen käyttöpiste sijaitsee järjestelmän käyrällä. Pitkät kanavat, suodattimet, säätöventtiilit ja kytkentäkulmat lisäävät järjestelmän vastusta, mikä siirtää käyttöpistettä kohti pienempää virtausta ja korkeampaa staattista painetta. Siiven halkaisijan, siipien kulman ja moottorin koon valinta mitatun vastuksen perusteella estää sekä ilmamäärän puutteen että ylikuormituksen. AMCA 210 ja ISO 5801 kuvaavat standardoituja testimenetelmiä, joita käytetään ilmavirtauksen ja paineen määrittämiseen, jotta hankintatiimit voivat verrata käyräkäyriä eivätkä markkinointiväitteitä.
Metallinpinnoitustehdas käytti useita manuaalisia pinnoituskastioita, jotka vapauttivat happamia sumuja ja lämmintä, kosteaa ilmaa. Alkuperäiset yksittäisen sisääntulon omaavat tuuletinlaitteet eivät pystyneet varmistamaan vaadittua ilmavaihtoa tunnissa. Ratkaisuna kolme liian pieneksi osoittautunutta laitetta vaihdettiin kaikkiin kahdella kaksinkertaisen sisääntulon omaisella taaksepäin kallellaan olevalla tuulettimella, joiden koko määriteltiin lämpö- ja saastetasojen perusteella; laitteisiin asennettiin polypropyleeniystävälliset sisääntulosuojat ja pesettävät suodatinverkot. Käynnistämisen jälkeen kastion etupinnalla kerätty sumu parani huomattavasti, katon alapuolella ollut lämmin ilmakerros laski ja moottorikuorma pysyi IEC 60034:n mukaisessa hyötysuhdeluokassa, joka on odotettavissa jatkuvatoimiselle käytölle. Tiukka kaksinkertaisen sisääntulon rakenne vapautti myös seinätilaa uusille prosessiputkistoille.
Standardit, valinta ja huolto
Teollisuustuulettimien asiaankuuluvat testaus- ja turvallisuusstandardit
Teollisuuden ostajien tulisi perustaa tekniset vaatimukset tunnettuun standardiin. AMCA 210 ja ISO 5801 sääntelevät tuulensuuttimien ilmavirtasuorituskyvyn testausta; ISO 1940 kattaa pyörivän osan tasapainoluokat; IEC 60034 käsittelee pyöriviä sähkökoneita ja hyötysuhdeluokkia; IEC 60529 määrittelee IP-luokituksen, joka suojaa moottoria pölyltä ja vedeltä. EU:n ja Yhdistyneen kuningaskunnan markkinoille tarkoitetuissa tuotteissa CE- ja UKCA-merkinnät vahvistavat, että tuote täyttää sovellettavat direktiivit, kun taas RoHS ja REACH koskevat materiaalivaatimuksia. UL 507 koskee Pohjois-Amerikassa käytettäviä sähkötuulensuuttimia, ja ATEX 2014/34/EU on merkityksellinen tilanteissa, joissa on mahdollisuus räjähdysvaarallisille ilmapiireille. Hiljaisen toiminnan vaatiessa AMCA 300 -standardin kaiunta-huoneet-menetelmillä mitataan ääntä, ja takkaan kallistettu siipi toimii jo nyt suuremmalla sileyydellä kuin eteenpäin kaartuvat siivet.
Ostojen, tarkastusten, käytön ja huollon ohjeet
Ostaessa pyydä suorituskyvyn käyrää, IP-luokiteltavuutta, moottoriluokkaa ja roottorin tasapainotusluokkaa ja tarkista ne tilauksen mukaisiksi. Saatuaan tuotteen tarkasta, ettei kierroslevyssä ole painumia, vahvista pyörimissuunta ja tarkista, että impelliiri pyörii vapaasti. Käytön aikana pidä imuverkot puhdistettuina epäpuhtauksista ja vältä mahdollisuuksien mukaan käyttöä alle vähimmäisvakaa virtausmäärä. Huolto tulisi tehdä aikataulun mukaan: pese suodatin, joka on pesukelpoinen, lisää rasvaa tai vaihda tarkkuuslaakerit käyttötuntien mukaan ja tarkista uudelleen roottorin tasapaino jokaisen impelliirin korjauksen jälkeen. Valitsemaasi valmistajaan, jolla on kypsyt OEM/ODM-palvelut, auttaa sovittamaan jännite, koko ja kiinnitystapa tarkalleen paikan vaatimuksiin. Kaksoisimuisella taaksepäin kaltevalla tuulettimella, joka on tilattu oikealla jännitteellä ja kiinnityskuvioilla, on valmiiksi asennettavissa, mikä lyhentää asentajan työaikaa tehdastilassa.
Yhteenveto
Oikean ilmanvaihtolaitteen valinta on tasapainoilua tilavuuden, paineen, tilan ja käyttökustannusten välillä. Kaksoistuloisen taaksepäin kallistetun tuulettimeen perustuva ratkaisu on saanut vakiintuneen asemansa suurten tehdasten ilmanvaihdossa, koska se tuottaa kaksinkertaisen ilmavirran yhdestä tiukasta koteloista, säilyttää vakion paineen vaihtelevien kuormitusten aikana ja täyttää tunnustetut testi- ja turvallisuusstandardit. Tarkka mitoitus todellisen lämmön ja epäpuhtauksien kuormituksen perusteella sekä säännöllinen tarkastus ja huolto varmistavat järjestelmän tehokkuuden ja luotettavuuden vuosien ajan jatkuvassa käytössä.
Usein kysytyt kysymykset
Kysymys
Mitkä tekijät määrittävät tehdasrakennusten ilmanvaihtoon tarvittavan ilmavirran?
Vastaus: Tarvittava ilmavirta riippuu koneiden tuottamasta lämmöstä, epäpuhtauksien syntymisnopeudesta ja henkilöstön määrästä. Insinöörit käyttävät turvallisten ilmavirtamäärien määrittämiseen OSHA 29 CFR 1910.94 - ja NFPA 91 -ohjeita ja sovittavat lasketun arvon tuulettimen käyrään. Tarkka kuormituksen laskeminen estää sekä ilman kiertämisen että tehon tuhlaamisen, pitäen työtilan hyväksytyllä altistumis- ja miellyttävyysalueella.
Kysymys
Miksi kaksinkertainen sisääntulo tuottaa enemmän ilmaa kuin yksinkertainen sisääntulo?
Vastaus: Kaksinkertainen sisääntulo syöttää ilman molemmilta puolilta yhtä impelleria, joten kierteinen kotelo käsittelee noin kaksinkertaisen tilavuusvirran samalla pyörän halkaisijalla. Tämä kaksinkertaistaa ilmamäärän yhdestä kotelosta ja moottorista sen sijaan, että käytettäisiin kahta erillistä tuuletinta. Tasapainoinen aksiaalinen voima vähentää myös laakerikuormitusta, mikä edistää pidempiä huoltovälejä.
Kysymys
Kuinka kaksinkertainen keskipakotuuletin asennetaan tehdasrakennuksen seinään?
Vastaus: Kaksinkertaisen sisääntulon takaisinpäin kallistettu keskipakotuuletin kiinnitetään vahvistettuun seinään tai katolle kiinnitysreunalla siten, että sisääntulonsuojat osoittavat puhtaaseen ilmanottoalueeseen. Asentajat kiinnittävät kotelon ruuveilla, tasataan kanavaliitos, varmistetaan pyörimissuunta ja kytketään nimellisjännite. Käynnistyksen jälkeen impellerin tulee pyöriä vapaasti ja moottorin virta tulee sijaita IEC 60034 -standardin mukaisessa luokassa jatkuvaa käyttöä varten.
Kysymys
Käyntökohteessa esiintyvä kostea tai lievästi korroosivinen tehdasilma?
Vastaus: Pyörähdyskotelo voidaan valmistaa sinkittyä terästä tai ruostumatonta terästä 304, jotta se kestää kosteutta ja lievää korroosiota, kun taas polypropyleenisuojat soveltuvat heikolle kemikaalihöyrylle. Ulkokäyttöinen moottori on varustettu IP-luokituksella IEC 60529 -standardin mukaisesti, jotta pöly ja vesi pysyvät poissa käämityksistä. Räjähtävien kaasujen tai pölyn sisältävissä tiloissa ATEX 2014/34/EU -direktiivin mukaiset versiot otetaan huomioon suunnitteluvaiheessa.
Kysymys
Vaativatko nämä tuuletintyypit usein huoltoa jatkuvassa käytössä?
Vastaus: Jatkuvassa käytössä tarvitaan säännöllinen huoltosuunnitelma eikä usein korjattavia toimenpiteitä. Pese pesukelpoinen suodatinverkko, lisää rasvaa tai vaihda tarkkuuspallolaakerit käyttötuntien mukaan ja tarkista uudelleen roottorin tasapaino aina, kun impellereen on tehty töitä. Tarkista pyörähdyskotelon muovitukset ja varmista vapaan pyörimisen mahdollisuus pysäytysten yhteydessä. Tällä säännöllisellä huollolla laite säilyttää vakaa ilmavirta- ja painearvon pitkien käyttökausien ajan.