Ротационные воздуходувки: устройство, особенности, применение
Содержание:
- Конструкция ротационной воздуходувки
- Принцип работы ротационной воздуходувки
- Выгода приобретения ротационной воздуходувки
- Области эксплуатации воздуходувок
Ротационные воздуходувки изготавливаются по принципу насосов Рутса, впервые появившихся в 19 веке в США. Современные агрегаты многократно усовершенствованы по сравнению с начальными, но принцип работы остался неизменным. Они востребованы в различных сферах деятельности благодаря доступной цене и высокой результативности
Конструкция ротационной воздуходувки
Устройство имеет 2 двигающихся ротора, расположенных параллельно. Они вращаются синхронно, в противоположных направлениях, не касаясь друг друга. Каждый ротор оснащен лопатками, установленными под определенным наклоном. Между ними предусмотрен минимальный зазор, благодаря которому аппараты не требуют смазочных материалов и являются устойчивыми к износу. На каждом роторе может быть 2 или 3 лопатки. Основное назначение лопаток - захват газового потока от входного отверстия, сжатие и вывод из системы. Определенное количество воздуха поступает в основную полость, где действует режим нагнетания и создаётся нужное давление.
Ротационные агрегаты в рабочей камере не содержат масла, оно требуется только для смазки подшипников и шестерен, расположенных в отдельном блоке и необходимых для слаженного движения роторов. Действие агрегата обеспечивается асинхронным электродвигателем, ременным приводом или прямым, через муфту. Ременный тип широко распространен благодаря простоте обслуживания, но в некоторых случаях может вывести оборудование из строя. Это возможно, если натяжение ремней осуществляется в автоматическом режиме, когда двигатель с одной стороны расположен на двигающейся поверхности, а с другой - консольно. Натяжение ремней мотор осуществляет собственным весом, что может привести к повреждению подшипника, если нагрузка превысит предельно допустимую. Некоторые агрегаты оснащаются оптимальным устройством натяжения ремней, когда двигатель устанавливается на подвижные салазки, перемещаемые вдоль корпуса с помощью болтов регулирования для нужного натяжения ремней.
Несмотря на сложность конструкции, воздуходувки не требуют особого обслуживания и функционируют с высокой надёжностью. Компактность и отсутствие вибраций при работе аппаратов делают их применимыми в различных областях, в том числе для обработки агрессивных и взрывоопасных сред. Для этого агрегаты выполняются из особых материалов или во взрывобезопасном исполнении.
Принцип работы ротационной воздуходувки
Ротационные установки могут создавать и давление, и разрежение. Промежутки между рабочими деталями могут привести к уменьшению КПД, если откачиваемый поток направится к отверстию выхода. Это может произойти в случае установления давления в корпусе более, чем давление при сжатии. Основными блоками устройства являются компрессор и двигатель. Их мощность определяет применение аппаратов в крупных или малых производственных мощностях.
Воздуходувки могут взаимодействовать с газами любого состава, которые прошли предварительную обработку через очистной фильтр, одновременно являющийся шумопоглощающим устройством. Пройдя очиститель, газовый поток направляется в роторную полость. Сжатие осуществляется при прохождении среды между вращающимися лопатками и стеной корпуса. Все пространство можно разделить на зону захвата газа, компрессии и выхода.
Выгода приобретения ротационной воздуходувки
Прочный корпус и 2 ротора - главные действующие элементы аппарата. Каждый ротор обслуживается парой подшипников, герметично изолированных перегородками и находящихся в масляном пространстве. Шестеренчатая передача также требует смазывания. Чтобы масляные частицы не попадали в рабочее пространство, применяют износостойкие специальные уплотнения динамического характера. Для уменьшения шума, создаваемого воздушным потоком в аппарате, он оснащается шумозащитным кожухом. При сжатии или разрежении газовой среды корпус может перегреваться. При этом кожух не даёт теплу выделяться, поэтому на нем размещают вспомогательный вентилятор.
Отверстия входа и выхода газового потока могут иметь разный диаметр. Чаще всего канал всасывания имеет больший радиус. Эта разница приводит к возникновению высокого уровня шума, поэтому зоны захвата и нагнетания оснащаются шумопоглощающими фильтрами.
Двигатель соединяется с валом ротора не напрямую, а через специальный редуктор. Такое исполнение объясняется необходимостью зазора между блоками, касание может привести к серьезным последствиям для техники. Уменьшению шума также способствует установка агрегатов на упругую поверхность. Контроль за состоянием среды внутри основной полости осуществляется с помощью измерителей давления. Для предотвращения поломок и противоположного потока аппараты имеют перепускной клапан, имеющий важное значение при работе с агрессивными смесями и токсичными веществами. Чтобы избежать резких скачков давления, устанавливают многополосный двигатель или частотный преобразователь.
Для изготовления роторов обычно применяют сплавы стали, а для корпуса - алюминий. Это допустимо, учитывая, что аппараты нагнетают довольно низкое давление.
Области эксплуатации воздуходувок
Применение ротационных воздуходувок:
- Уборка посторонних компонентов, изделий, предметов и других загрязнений в помещениях. Это необходимо на ткацких фабриках, деревообрабатывающих производствах и других отраслях;
- Системы вентиляции и кондиционирования. Сложные коммуникации могут оснащаться множеством воздуходувок различной производительности, чтобы обеспечить определенную площадь нужным количеством воздуха;
- Для быстрой замены воздушной среды в производственном цехе в случае аварийной ситуации. Применяется в областях, где производятся ядовитые, токсичные вещества;
- Пневмотранспортировка сыпучих материалов: зерна, цемента и других;
- В противопожарных системах, для создания давления при их включении. Агрегаты удаляют водные частицы и способствуют эффективной подаче газовой смеси;
- Для аэрации водных ресурсов, на очистных станциях. Агрегаты способствуют образованию ила естественным путем. Это одно из наиболее распространенных действий, выполняемых воздуходувкой, поскольку она способна обеспечить стабильный поток воздуха без пульсаций длительное время;
- В системах воздушного охлаждения. Часто они применяются в серверных установках вместо вентиляторов в связи с большей надёжностью. Каждая поверхность, подлежащая охлаждению, получает струю воздушного потока из отдельного шланга, чтобы равномерно охладить поверхность. Агрегаты, применяемые с такой целью, имеют электронную систему контроля;
- Для обогащения водоемов с целью разведения рыб, моллюсков;
- Для транспортировки взрывчатых веществ, удобрений в потоке инертного газа. А также для просушки материалов и в системе фильтрации воздушной среды;
- Мобильное использование: нагнетатели давления при транспортировке сыпучих и жидких материалов, создание вакуума для быстрого наполнения объема.