Как центробежный нагнетатель высокого давления удаляет водяной пар внутри цехов по упаковке пищевых продуктов

Как центробежный нагнетатель высокого давления удаляет водяной пар внутри цехов по упаковке пищевых продуктов

Когда я впервые начал разрабатывать схемы вентиляции для линий по переработке пищевых продуктов, я недооценил объём влаги, который может выделять загруженный цех упаковки за одну смену. Пар от операций мойки оборудования, конденсат с охлаждаемых участков конвейеров и влажность окружающего воздуха при ручной обработке продукции быстро накапливаются. Если система воздухообмена не справляется с этими нагрузками, влага конденсируется на стенах, поверхностях оборудования и упаковке продукции. Это создаёт проблемы с гигиеной и качеством, которые ни один руководитель производственного объекта не захочет объяснять заказчику.

Именно здесь решающее значение приобретает правильный подбор центробежный вентилятор высокого давления система заслуживает своего места. Речь идёт не просто о перемещении объёма воздуха, а о его подаче по сети воздуховодов, которая оказывает сопротивление на каждом повороте и на каждом фильтрующем этапе. В этой статье объясняется, почему накапливается водяной пар, почему центробежные нагнетатели высокого давления лучше подходят для этой задачи по сравнению с осевыми аналогами, а также какие параметры следует учитывать при их выборе.

Почему водяной пар накапливается внутри цехов по упаковке пищевых продуктов

Цехи по упаковке пищевых продуктов по определению являются влажными средами. Процедуры очистки и дезинфекции вводят в воздух значительное количество влаги. Обработка продукции — особенно охлаждённой, замороженной или влажной — приводит к образованию конденсата. В некоторых производственных помещениях оборудование для герметизации с использованием пара дополнительно увеличивает влажностную нагрузку на воздух.

Проблема заключается не в самой влаге, а в скорости, с которой её необходимо удалять. Если пропускная способность вытяжной системы отстаёт от скорости образования влаги, относительная влажность внутри цеха повышается. При относительной влажности выше примерно 70 % на более холодных поверхностях начинает образовываться конденсат — на упаковочном оборудовании, электрических шкафах, рамах конвейеров и металлических конструкциях. В условиях производства пищевых продуктов застойная влага представляет угрозу для безопасности пищевой продукции: она способствует росту плесени и бактерий, ускоряет коррозию металла и может вызывать скольжение и падения на мокрых полах.

Следовательно, эффективный контроль влажности — это непрерывный процесс обмена воздуха, а не разовое решение. Система вентиляции должна обеспечивать достаточную вытяжную мощность, чтобы поддерживать уровень влажности в цехе ниже заданного значения даже в часы максимальной загрузки и после проведения мойки.

Почему система высокого давления с центробежным вентилятором является оптимальным решением для этой среды

Осиевые вентиляторы широко применяются в общей промышленной вентиляции, и на то есть веские причины — они эффективно перемещают большие объёмы воздуха в системах с низким аэродинамическим сопротивлением. Однако цех упаковки пищевой продукции не относится к системам с низким сопротивлением. Воздуховоды зачастую должны проходить через пространства над подвесными потолками, обходить технологическое оборудование и проходить через фильтры для удаления жира или твёрдых частиц, требуемые стандартами пищевой безопасности. Каждый из этих элементов увеличивает общее сопротивление системы, которое осевой вентилятор не в состоянии преодолеть без существенного снижения производительности.

А центробежный вентилятор высокого давления работает иначе. По мере вращения рабочего колеса внутри спирального корпуса воздух ускоряется наружу под действием центробежной силы. Спиральный корпус преобразует эту скорость в статическое давление — это означает, что вентилятор способен поддерживать эффективный воздушный поток даже при росте сопротивления в воздуховодной сети. В частности, центробежные вентиляторы с загнутыми назад лопатками могут создавать статическое давление до 500 мбар, сохраняя при этом стабильные, не приводящие к перегрузке характеристики потребляемой мощности. Такая стабильность особенно ценна в пищевом цеху, где со временем фильтры забиваются, а условия в воздуховодах изменяются.

Кроме того, центробежный вытяжной вентилятор высокого давления для отработанного газа в цеху может быть сконфигурирован для обработки воздушных потоков, содержащих мелкодисперсные частицы, пар и слабые загрязнители — именно такие условия характерны для точек вытяжки на линии упаковки пищевых продуктов. В отличие от осевых вентиляторов, которые более чувствительны к всплескам противодавления, центробежные конструкции обеспечивают более пологую рабочую характеристику, что делает их более устойчивыми в условиях переменного сопротивления.

Ключевые факторы выбора центробежного вентилятора высокого давления для пищевых цехов

Выбор подходящего вентилятора требует выхода за рамки указанного в технических характеристиках значения объёма воздушного потока и предполагает анализ реальной рабочей точки в конкретной планировке вашего цеха.

• Требуемое статическое давление: Рассчитайте сопротивление системы по самому длинному или наиболее ограниченному участку воздуховода, включая все отводы, переходы, решётки и ступени фильтрации. Ваш вентилятор должен обеспечивать требуемый объём воздушного потока при этом уровне сопротивления — а не при нулевом давлении, соответствующем свободной подаче.
• Материал и отделка рабочего колеса: В средах пищевого производства часто применяются агрессивные моющие средства. Рабочие колёса из нержавеющей стали или с эпоксидным покрытием обладают более высокой устойчивостью к химическим веществам, используемым при мойке, по сравнению с необработанной углеродистой сталью.
• Степень защиты IP: Двигатель и корпус вентилятора должны иметь степень защиты не ниже IP54, если вентилятор установлен в зоне, подверженной воздействию брызг воды. В зависимости от близости к зонам мойки может потребоваться более высокая степень защиты — IP55 или выше.
• Схема привода: А центробежный вентилятор с прямым приводом устраняет проскальзывание ремня, техническое обслуживание ремня и потери эффективности, характерные для приводов с ременной передачей при растяжении ремней. Для непрерывного применения, например, в системах вытяжной вентиляции мастерских, прямой привод обеспечивает более высокую надёжность в долгосрочной перспективе и снижает частоту технического обслуживания.
• Уровень шума: Центробежные вентиляторы при высоком статическом давлении могут создавать значительный шум. В мастерских, где операторы присутствуют на протяжении всей смены, проверьте уровень шума в дБ(А) и при необходимости рассмотрите возможность использования акустических кожухов или шумопоглощающих креплений.

Практические рекомендации по монтажу и размещению

Даже хорошо подобранный вентилятор будет работать неэффективно при неправильном расположении. Одним из наиболее часто наблюдаемых на практике явлений является то, что ограничение на стороне всасывания снижает фактический расход воздуха в большей степени, чем ожидают покупатели. Это обычно происходит, когда вентилятор установлен слишком близко к стене, колонне или другому препятствию, ограничивающему свободный приток воздуха. Обеспечьте достаточный зазор — как правило, не менее одного диаметра рабочего колеса — со стороны всасывания.

Для систем отвода отработанных газов на пищевых производственных участках точки забора воздуха следует располагать в местах с наибольшей концентрацией влаги: над действующими мойками, у выходов оборудования, выделяющего пар, и вблизи охлаждаемых зон, где интенсивность конденсации повышена. Централизованная центробежная вентиляторная установка для промышленной вентиляции на крыше или в удалённом техническом помещении может обслуживать несколько точек забора по разветвлённой сети воздуховодов, обеспечивая как гибкость эксплуатации, так и снижение уровня шума на производственной площадке.

При разветвлённой сети воздуховодов вентилятор подбирается по расчётному сопротивлению системы в наиболее неблагоприятном проектном режиме — как правило, при полной загрузке всех зон и фильтрах со средним сроком службы, а не в чистом состоянии. Вентилятор, подобранный исключительно для условий чистых фильтров, уже через несколько недель эксплуатации не будет соответствовать заданным показателям производительности.

Поддержание стабильных эксплуатационных характеристик во времени

Центробежные вентиляторы — это надёжное оборудование, однако им требуется регулярное техническое обслуживание. На пищевых производственных участках основными видами технического обслуживания являются:

• Регулярный осмотр и замена фильтров — засорённые предварительные фильтры являются одной из наиболее распространённых причин неожиданного снижения расхода воздуха и перегрузки вентилятора.
• Очистка рабочего колеса — скопление жира и твёрдых частиц на рабочем колесе вызывает дисбаланс, повышенную вибрацию и ускоренный износ подшипников. Интервалы очистки зависят от качества воздуха на входе.
• Смазка или осмотр подшипников в зависимости от их типа. Закрытые подшипники требуют периодической замены; подшипники с маслёнками нуждаются в регулярной смазке по графику.
• Проверка натяжения ремня для агрегатов с ремённым приводом — хотя центробежный вентилятор с прямым приводом полностью исключает эту операцию.

Один практический урок, полученный при модернизации существующих систем, заключается в том, что планирование технического обслуживания оказывается наиболее эффективным, если оно начинается ещё на стадии проектирования. Выбор вентилятора с панелями для удобной очистки рабочего колеса, стандартными размерами подшипников и легко доступным типоразмером электродвигателя позволяет сократить простои и задержки с поставкой запчастей в момент проведения сервисного обслуживания.

Применение на практике

Управление водяным паром внутри цеха по упаковке пищевых продуктов в конечном счёте сводится к непрерывному обмену воздуха. Правильно подобранная центробежный вентилятор высокого давления система — рассчитанная с учётом реального аэродинамического сопротивления, оснащённая подходящими материалами и соответствующей степенью защиты (IP), а также установленная с чётко организованными точками забора и выброса воздуха — обеспечивает надёжную основу для контроля влажности в помещении. В большинстве существующих установок проблема заключается в ошибках при проектировании: занижение расчётов сопротивления воздуховодов, выбор оборудования на основе данных о производительности при чистых фильтрах или использование осевого вентилятора там, где требовался центробежный. Учёт этих факторов с самого начала обходится значительно дешевле, чем их коррекция после ввода системы в эксплуатацию.

Если вы подбираете центробежный вентилятор для применения в цехе по упаковке пищевых продуктов, команда компании Guangdong Lebisen Fan Co., Ltd готова оказать техническую поддержку при выборе оборудования на основе особенностей вашей планировки цеха и требуемых параметров производительности. Свяжитесь с нами по электронной почте [email protected] или посетите global.lobisong.com для получения дополнительной информации о нашей линейке промышленных вентиляторов и воздуходувок.