В промышленности иногда требуется постоянный воздушный поток малой мощности. Использовать поршневые, мембранные и любые другие агрегаты может быть невыгодно и не рационально, потому что они создают много шума и потребляют много энергии. Есть более экономичное и эффективное решение для невысоких давлений – ротационные воздуходувки. В них не происходит соударения деталей при работе, что гарантирует их достаточно большой срок службы без надобности ремонта при малом энергопотреблении.
Содержание:
- Что такое ротационные воздуходувки
- Устройство ротационных воздуходувок
- Особенности работы ротационных воздуходувок
- Принцип расчета воздуходувок по техническому заданию
Что такое ротационные воздуходувки
Существует много разновидностей воздуходувок, но для обеспечения сравнительно небольшого воздушного потока лучше применять именно ротационные агрегаты. Это установки, которые способны создавать постоянный воздушный поток при малом энергопотреблении. Обеспечивается это за счет вращающихся друг на друга роторов с интегрированными на них лопастями.
Что такое ротационные воздуходувки
Так как при работе нет контактов между деталями, то они способны прослужить неограниченно долгий срок без охлаждения и какого-либо технического обслуживания. Производительность и мощность создаваемого воздушного потока напрямую зависит от размеров роторов и лопастей на них. Чем они больше, тем мощнее создаваемый поток. Притом детали вращаются исключительно на сухую без использования масла, поэтому в создаваемом воздушном потоке нет масляных взвесей.
Устройство ротационных воздуходувок
Устройство ротационных воздуходувок
По своему устройству ротационные воздуходувки очень просты и конструктивно состоят из следующих деталей:
- Корпуса, составленного из двух цилиндров с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями.
- Сверху и снизу или спереди и сзади имеются патрубки для нагнетания и отведения воздушного потока.
- Внутри находится два вала, которые вращаются навстречу друг другу.
- На валах имеются лопасти, изогнутые таким образом, чтобы при совершении 1/3 оборота она проскальзывала в окно между лопастями второго вала.
В качестве приводного элемента используется асинхронный однофазный или трехфазный мотор, что зависит от мощности и желаемого КПД.
Между лопастями ротора имеется небольшой технологический зазор, благодаря которому исключается соударение деталей и их преждевременный выход из строя в результате трения. С помощью такой воздуходувки создается чистый воздушный поток, не содержащий никаких примесей.
Особенности работы ротационных воздуходувок
Принцип действия ротационных воздуходувок очень простой. Мотор раскручивает приводной шкив насоса через ремень. Тот соединен со вторым валом при помощи шестеренок или ремня и обеспечивает одинаковое вращение двух валов. Наличие перекоса категорически не допускается, так как может произойти повреждение рабочих поверхностей валов.
Особенности работы ротационных воздуходувок
Лопасти на валах вращаются навстречу, что обеспечивает захват газовой, паровой или воздушной среды из впускной камеры. Затем, прокручиваясь на ¼ оборота, лопасти выталкивают порцию газа в выходной патрубок и так далее. В конструкции ременных моделей имеется небольшой недостаток, который заключается в том, что в процессе работы ремень растягивается, из-за чего нарушается число оборотов. Чтобы обеспечить их постоянство, производители предусматривают в таких конструкциях систему самонатяжения. Она была реализована путем посадки мотора с одной стороны на подвижную консоль, которая опускается под тяжестью двигателя, тем самым, обеспечивая постоянство натяжения.
Принцип расчета воздуходувок по техническому заданию
Любой технологический процесс на предприятии нуждается в тщательных расчетах. Это касается и выбора ротационных воздуходувок, расчет которых выполняется по технологическому заданию. Например, для нужд конкретного техпроцесса требуется воздушный поток с давлением всасывания 1.013 мбар, а на выходе оно должно быть 1.613 мбар. При этом температура всасывания абсолютная – 293 °К, на выходе – неизвестно. Также известна объемная производительность на выходе V2 = 700 м куб./час. Необходимо узнать V1 или объемную производительность при всасывании, то есть самой воздуходувки.
Принцип расчета воздуходувок по техническому заданию
Для расчета V1 следует воспользоваться уравнением V2хP2/P1хT1/T2. Температура выражается в градусах Цельсия, поэтому К необходимо перевести: 293К = 20°С. Учитывая, что ротационные компрессоры всегда прогревают воздух до 60 градусов, то T2=273(абс)+20+60(t нагрева в насосе, const) =353°К.
V1=700х1.613/1.013х293/353=925 м куб./час.
Далее, выбор конкретной воздуходувки осуществляется по найденному показателю из каталога конкретного производителя. Например, того же Рутса, как самого популярного бренда.