Cánh quạt ly tâm: Hình dạng, vật liệu và hướng dẫn lựa chọn quạt công nghiệp

Cánh quạt ly tâm quyết định tuổi thọ sử dụng trước khi vỏ máy hoạt động

Hai quạt ly tâm trên cùng một đường dẫn khí ở đuôi lò nung xi măng, cả hai đều có công suất khoảng 150.000 m3/h và 350 độ C, có thể có lịch sử bảo dưỡng rất khác nhau: một cánh quạt được thay thế sau 5 tháng, cánh quạt kia chạy trong 3 năm. Vỏ giống nhau, vòng bi đến từ cùng một thương hiệu và động cơ phù hợp. Sự khác biệt nằm ở bên trong bánh xe, ở hình dáng lưỡi dao, độ dày của nó, cách nó được hàn vào trục và tấm ốp lưng cũng như vật liệu làm ra nó.

Đó là câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi mà người mua liên tục hỏi: bộ phận nào của quạt ly tâm phải có thông số kỹ thuật? Lưỡi mang nó. Máy đo vỏ, hệ thống sơn và nhãn hiệu vòng bi phần lớn có thể hoán đổi cho nhau giữa các nhà cung cấp có uy tín. Hình dạng cánh quạt thiết lập đường cong quạt mà bạn thực sự có được, đồng thời vật liệu và độ dày cánh quạt thiết lập thời gian đường cong đó tồn tại dưới bụi, nhiệt và khí ăn mòn. Một chiếc quạt trông chính xác trên bảng dữ liệu vẫn có thể là máy sai nếu cánh quạt của nó được chọn cho một nhiệm vụ khác.

Cấu hình bốn cánh và tác dụng của mỗi cấu hình đối với đường cong của quạt

Cánh quạt ly tâm được chia thành bốn nhóm làm việc và hầu hết các lỗi lựa chọn đều xuất phát từ việc trộn lẫn chúng.

• Lưỡi đa cánh cong về phía trước - 30 đến 60 cánh nông uốn cong theo chiều quay. Chúng tạo ra áp suất cao ở tốc độ thấp và vừa với vỏ nhỏ, đó là lý do tại sao chúng chiếm ưu thế trong các thiết bị xử lý không khí nhỏ gọn. Điểm yếu của chúng là chiều rộng đường đi: khoảng cách giữa các cánh quạt hẹp nên bụi dính hoặc dạng sợi sẽ nhanh chóng thu hẹp chúng. Hiệu quả thường đạt từ 55% đến 65%.
• Lưỡi có độ dày đơn cong về phía sau - nghiêng khỏi chuyển động quay. Hiệu suất tăng lên khoảng 75% đến 85% và đường cong công suất không bị quá tải, do đó, việc điện trở hệ thống giảm đột ngột sẽ không làm động cơ bị quá tải. Đây là đặc tính phù hợp cho quạt hút lò hơi và khí thải công nghiệp nói chung.
• Cánh máy bay cong về phía sau - các phần rỗng, được sắp xếp hợp lý giúp nâng hiệu suất lên 80% đến 88% với độ ồn thấp hơn. Chúng rất lý tưởng cho không khí trong quá trình làm sạch và kém khả năng mài mòn bất cứ thứ gì, bởi vì một lưỡi dao rỗng bị mòn xuyên qua có thể hỏng đột ngột thay vì dần dần.
• Lưỡi hướng tâm và hướng tâm - lưỡi thẳng hoặc lưỡi thẳng có gót cong. Hiệu suất giảm xuống khoảng 60% đến 72%, nhưng các lối đi rộng, thoáng có khả năng chịu được bụi nặng và các mép trước chống xói mòn. Khí thải lò nung, dây chuyền thiêu kết và dòng bụi nóng sử dụng chúng.

Khi một nhà máy cần nhiều áp lực hơn khi làm nhiệm vụ bẩn, câu trả lời thực tế thường không phải là một họ lưỡi khác mà là một phiên bản mạnh hơn của cùng một loại: lưỡi dày hơn, trục nặng hơn và cánh quạt được thiết kế ngay từ đầu để có tốc độ cao hơn.

Máy thổi ly tâm áp suất cao 8-09 9-12 9-19 9-26 Bốn dòng máy thổi áp suất cao dành cho mái vòm, lò nung, lò rèn và đầu đốt, với các tùy chọn truyền động trực tiếp, ròng rọc hoặc khớp nối để cung cấp không khí tùy chỉnh. Xem sản phẩm →

Chất liệu, độ dày và bề mặt cứng: Nơi nào thực sự giành được sự mài mòn

Độ mài mòn trên cạnh đầu của lưỡi dao tỷ lệ gần như với lập phương vận tốc va chạm của hạt và tốc độ đầu tăng theo đường kính cánh quạt và tốc độ quay. Tốc độ đầu tip tăng gấp đôi sẽ nhân độ xói mòn lên khoảng tám. Đó là lý do tại sao việc chạy quạt thấp hơn nhiều so với lưu lượng thiết kế bằng cách điều tiết hoặc cố tình tăng kích thước quá lớn là một thói quen xấu khi vận hành nhiều bụi và tại sao đường kính cánh quạt lại đáng được quan tâm nhiều như công suất động cơ.

Sự lựa chọn vật liệu theo khí đốt, không phải dòng ngân sách:

• Thép cacbon có giới hạn hao mòn - mặc định cho bụi khô, có tính mài mòn nhẹ. Các lưỡi dao được chế tạo dày hơn mức tối thiểu về khí động học từ 3 đến 6 mm, với lớp phủ cứng hoặc dải mòn có thể thay thế dọc theo mép trước.
• Thép chịu nhiệt - đối với khí có nhiệt độ trên khoảng 400 độ C, nơi bị dão và oxy hóa, không bị mài mòn, quyết định tuổi thọ của lưỡi cắt. Độ dày, độ cứng bên trong và thiết kế trục đều thay đổi.
• Thép không gỉ 304 hoặc 316 - đối với dòng chảy ướt hoặc ăn mòn nhẹ, với loại 316L là sự lựa chọn an toàn hơn khi có clorua.
• FRP và kết cấu lót - đối với khí axit và khí thải chứa nhiều dung môi nơi kim loại trần sẽ bị ăn mòn. Trần nhiệt độ rất quan trọng ở đây và thấp hơn so với thép hợp kim.

Tăng trưởng nhiệt là chi tiết thu hút mọi người. Một cánh có kích thước hoàn hảo ở nhiệt độ 20 độ C có thể làm hỏng hình nón đầu vào ở nhiệt độ 450 độ C nếu cánh quạt và vỏ được thiết kế với cùng giả định khe hở. Cánh quạt nhiệt độ cao cần độ hở được tính toán ở nhiệt độ vận hành, đồng thời trục và bố trí ổ trục phải chịu được sự giãn nở tương tự.

Quạt ly tâm nhiệt độ cao tùy chỉnh cho 350°C đến 800°C Quạt thông gió công nghiệp cho dịch vụ từ 350°C đến 800°C; nhà ở cách nhiệt phù hợp với lò nung, thiết bị sấy, nồi hơi, luyện kim và công nghiệp hóa chất. Xem sản phẩm →

Phần đính kèm, khe hở đầu và độ cân bằng cũng là vấn đề về lưỡi dao

Các lưỡi dao thường bị hỏng ở các khớp nối hơn là ở giữa tấm. Mối hàn phi lê liên tục tại điểm nối giữa lưỡi dao và tấm ốp lưng, được áp dụng theo trình tự được kiểm soát để hạn chế biến dạng, sẽ tồn tại lâu hơn tổ hợp hàn dính hoặc tán đinh trong dịch vụ nhiệt tuần hoàn. Trên các cánh quạt công suất lớn, tấm ốp lưng thường được làm dày cục bộ dưới mỗi gốc cánh vì đó là nơi tập trung mômen uốn.

Sự cân bằng theo sau sự gắn bó. Bánh công tác được cân bằng theo tiêu chuẩn ISO 1940 cấp G6.3 có thể được chấp nhận cho hoạt động công nghiệp thông thường; cánh quạt tốc độ cao hoặc nhiệt độ cao thường được chỉ định ở G2.5 và sự cân bằng được xác minh sau khi lắp bảo vệ chống mài mòn chứ không phải trước đó. Giải phóng mặt bằng đầu là biến yên tĩnh khác. Quá chặt và lưỡi dao sẽ chà xát hình nón đầu vào trong quá trình chuyển đổi nhiệt; quá lỏng lẻo và việc tuần hoàn sẽ tốn kém một số điểm hiệu quả. Một đến một phần trăm rưỡi đường kính cánh quạt là phạm vi khả thi cho nhiệm vụ chung, được siết chặt hoặc mở tùy theo nhiệt độ và độ mài mòn.

Đối với các kỹ sư nhà máy, bước thực tế là yêu cầu quyền truy cập để kiểm tra: cửa kiểm tra được bắt vít trên vỏ và, nếu hình học cho phép, các điểm đo độ dày được đánh dấu trên cạnh đầu cánh. Xói mòn hiếm khi đồng đều và việc biết vùng nào mòn nhanh nhất sẽ biến một hỏng hóc bất ngờ thành một sự thay đổi cánh quạt theo kế hoạch.

Kết hợp bánh công tác với quy trình, không chỉ bảng dữ liệu

Cùng một nhà máy có thể cần hai cánh quạt hoàn toàn khác nhau trên một hệ thống. Một lò hơi có một quạt hút cưỡng bức xử lý không khí sạch xung quanh và một quạt hút cảm ứng xử lý khí thải nóng, đầy bụi ở lưu lượng tương tự. Quạt FD được hưởng lợi từ cánh quạt cong về phía sau hiệu quả; quạt ID được phục vụ tốt hơn bởi một bánh xe có hướng tâm với mức độ mài mòn cho phép, mặc dù con số hiệu suất của nó thấp hơn. Các nhà cung cấp xuất bản đầy đủ dòng quạt ly tâm công nghiệp thường nhóm các cánh quạt theo nhiệm vụ của ngành cũng như theo cấp áp suất, điều này giúp việc so sánh dễ thực hiện hơn.

• Lò nung xi măng và vôi - ống xả đuôi, làm mát bộ làm mát ghi và chịu lực kéo do nhiệt độ cao kết hợp với bụi, nhiệt và hoạt động liên tục, do đó, các lưỡi có đầu hướng tâm bằng thép chịu nhiệt là điều bình thường.
• Lò luyện kim - lò luyện và lò nung cần có quạt đốt, làm mát, tuần hoàn và xả khí chịu được khí nóng mạnh và sự thay đổi tải thường xuyên.
• Lò gốm - quạt đốt và làm mát nhanh chạy sạch nhưng nóng, trong đó cánh gió hoặc cấu hình cong về phía sau có thể hoạt động được nếu khoảng cách nhiệt được đặt.
• Dây chuyền sơn và sơn - buồng phun và quạt lưu thông khí nóng xử lý không khí chứa dung môi, vì vậy động cơ chống cháy nổ, vật liệu không phát ra tia lửa và cánh quạt chống ăn mòn quan trọng hơn hiệu suất tối đa.
• Thuế lương thực, ngũ cốc và nông nghiệp - sấy khô, loại bỏ bụi, vận chuyển bằng khí nén và sục khí trong kho bảo quản có lợi cho kết cấu không gỉ và dễ dàng làm sạch, với áp suất thấp hơn nhưng thời gian vận hành dài.
• Loại bỏ CO2 và xử lý khí - quạt khử cacbonat xử lý nước và loại bỏ CO2 hàng hải chạy trong điều kiện ẩm ướt, ăn mòn nhẹ trong đó việc lựa chọn vật liệu dẫn đầu về thông số kỹ thuật.

Đối với các dòng mang khí chứa axit hoặc clorua, sự ăn mòn thay vì mài mòn là yếu tố hạn chế và cánh quạt bằng nhựa được gia cố bằng sợi thường tồn tại lâu hơn cánh quạt bằng thép tráng ở trọng lượng thấp hơn.

Quạt ly tâm sợi thủy tinh chống ăn mòn FRP tùy chỉnh Quạt sợi thủy tinh chống ăn mòn dành cho dòng khí có tính axit hoặc clorua, có trọng lượng nhẹ dùng cho xử lý hóa chất, mạ điện, dược phẩm và khí thải. Xem sản phẩm →

Những gì cần đưa vào cuộc điều tra

Báo giá quạt ly tâm chỉ tốt khi có dữ liệu quy trình đằng sau nó. Trước khi hỏi giá, hãy tập hợp những điều sau:

1. Lưu lượng thể tích, áp suất tổng, nhiệt độ khí và độ cao ở đầu vào của quạt.
2. Thành phần khí, nồng độ bụi, kích thước hạt và bụi có tính mài mòn, dính hay dạng sợi.
3. Độ ẩm và nguy cơ ngưng tụ, quyết định xem cần có kết cấu không gỉ hay lót.
4. Tuổi thọ dự kiến ​​của cánh quạt giữa các lần đại tu và có thể tiếp cận bảo trì để kiểm tra.
5. Sự sắp xếp, hướng quay, phương pháp truyền động, điện áp động cơ và mọi giới hạn chống cháy nổ hoặc tiếng ồn.

Khoảng cách đặc điểm kỹ thuật phổ biến nhất là chỉ trích dẫn lưu lượng và áp suất. Điều đó bỏ qua hai biến số quyết định tuổi thọ của cánh quạt, nhiệt độ và lượng hạt và đó là lý do khiến hai quạt có cùng thông số đánh giá trên bảng tên hoạt động khác nhau khi vận hành. Một đánh giá có cấu trúc của khả năng, áp lực và lựa chọn vật liệu tương tác như thế nào vì điểm nhiệm vụ của bạn là nơi khởi đầu tốt hơn một trang danh mục. Lấy đúng cánh quạt và phần còn lại của quạt thường sẽ theo sau.