Як заощадити гроші на вентиляції
Чим відрізняється вентилятор низького тиску від високого тиску?
За "ГОСТ 5976-90" вентилятори низького тиску повинні створювати повний тиск до 1000 Па, вентилятори середнього тиску – понад 1000 до 3000 Па, вентилятори високого тиску – понад 3000 до 12000 Па.
Умовність цього поділу можна побачити на прикладі вентилятора ВВД-8.
При обертах робочого колеса 730 об/хв вентилятор відноситься до вентиляторів низького тиску (953 Па). При оборотах робочого колеса 970 об/хв до вентиляторів середнього тиску (1683 Па). При обертах робочого колеса 1470 об/хв до вентиляторів високого тиску (3686 Па). А при оборотах робочого колеса 2960 об/хв до повітродувок (16193 Па)!
Вентилятор ВВД-8 у цьому випадку універсальний.
Чим відрізняється димосос від вентилятора?
Насамперед димосос служить для видалення гарячого диму. Для цього в конструкції димососа має бути передбачене охолодження підшипників (електродвигуна або підшипникового вузла). Як правило – це примусове повітряне охолодження для димососів першого конструктивного виконання та водяне або повітряне для димососів третього конструктивного виконання (із застосуванням вузла підшипникового з масляною ванною). Якщо таке охолодження не передбачити, мастило з підшипників витече або вигорить, що призведе до виходу з ладу підшипників. При переміщенні робочого середовища з температурою до 2000С, проточна частина димососа виконується зі звичайної сталі Ст.3, при температурі понад 2000С проточна частина димососа (або тільки робоче колесо ) Виконується з жароміцних сталей. Наступна відмінність димососа від вентилятора - це важче робоче колесо (виконане з товстішого металу). Ця конструктивна особливість пов'язана з тим, що таке колесо менше схильне до розбалансування від налипання продуктів горіння, або від абразивного зносу. Прикладом такої різниці можуть бути, зовні дуже схожі, вентилятор ВЦ 14-46 та димосос Д-3,5.
Фото вентилятор ВЦ 14-46 № 3,15
Фото димосос Д-3,5
Тому димосос використовувати замість вентилятора можна, а от вентилятор замість димососа без спеціального доопрацювання не можна.
Чому звичайний вентилятор не можна використовувати замість пилового вентилятора. Наприклад: чому вентилятор ВЦ 14-46 не можна використовувати як пиловий вентилятор.
Вентилятори пилові служать для переміщення повітря, забрудненого пилом, тирсою тощо. Вентилятори пилові відрізняються від звичайних вентиляторів, як правило, меншою кількістю лопаток та відсутністю переднього диска на робочому колесі. Для зміцнення колеса використовується товстіший метал. Для абразивних домішок можуть застосовуватись броньові накладки, наплавлення на лопатки тощо. – це теорія.
Практика нагадує й інші варіанти. Тільки досвідченим шляхом можна визначити наскільки абразивна домішка (лушпиння насіння, наприклад, з'їдає і зварювання і листовий метал). На швидкість зносу дуже впливає швидкість обертання робочого колеса. Чим більший оберт колеса, тим більше знос. У вентиляторі ВЦ 14-46 метал тонший, ніж на пилових вентиляторах і відносно легке колесо. Якщо зношування не рівномірне, виникає дисбаланс і як наслідок від вібрації летять підшипники, аж до руйнування вентилятора. Якщо знос рівномірний і вібрація не виникає, ви не будете попереджені вібрацією про знос колеса. Може статися таке: найбільш протерта лопатка в місці максимального зношування (у місці кріплення лопатки до заднього диска колеса) відривається, тягне за собою передній диск, диск тягне інші лопатки і все йде в рознос.
Якщо через вентилятор проходить тирса, дрібна стружка і тріска, звичайно, кількість лопаток грає велику роль. У вентиляторі ВЦ 14-46 робочих лопаток 32 штуки і тріска або стружка застрягне в колесі. Далі виникає дисбаланс з усіма принадами.
Домішка може бути налипаюча. Наприклад: витягує повітря з малярської ділянки. Якщо налипання рівномірне, згодом погіршиться тяга вентилятора та зростає маса колеса (збільшаться пускові струми електродвигуна). Відновити колесо можна, але що простіше: почистити 32 профільні лопатки вентилятора ВЦ 14-46 або почистити кілька лопаток пилового вентилятора. Якщо налипання нерівномірне всі принади дисбалансу.
Домішка може бути налипаюча, але відвалюватися шматками (типу крейди). Відповідь очевидна – дисбаланс.
Враховуючи вище сказане, було введено поняття пилового вентилятора: з меншою кількістю лопаток, відсутністю переднього диска на робочому колесі, з товстішого металу, важким колесом (менш чутливим до дисбалансу), як би на всі випадки життя. Вибір звичайно за замовником – частіше чи рідше ремонтувати (міняти) вентилятор.
За яким конструктивним виконанням вибрати вентилятор за першим, третім або п'ятим
Розберемо плюси та мінусу кожного конструктивного виконання:
1-е виконання (робоче колесо на валу електродвигуна).
─ Для обслуговування електродвигуна (замінити консистентне мастило в підшипниках або замінити підшипники, замінити електродвигун тощо) необхідно повністю демонтувати вентилятор, зняти колесо з валу електродвигуна. Всі ці роботи займають тривалий час.
─ Після зняття колеса з валу електродвигуна, зазвичай потрібно балансування робочого колеса вентилятора, оскільки при демонтажі можуть бути порушені посадкові місця валу електродвигуна та маточини колеса. На виконання цих робіт потрібно залучення фахівців з балансування або наявність балансувального обладнання.
─ За нештатної ситуації (руйнування вентилятора, наприклад від попадання у вентилятор стороннього предмета), лапи електродвигуна можуть бути відірвані, після чого електродвигун відремонтувати вже неможливо.
+ Габаритні розміри менші, ніж у вентиляторів за 3-м та 5-м виконанням.
+ Дешевше вентиляторів за 3-м та 5-м виконанням.
3-тє виконання (робоче колесо на валу підшипникового вузла, електродвигун зібраний через муфту).
+ Для обслуговування електродвигуна (замінити консистентне мастило в підшипниках або замінити підшипники, замінити електродвигун тощо) достатньо демонтувати електродвигун і зняти з нього напівмуфту. При цьому не потрібне балансування робочого колеса вентилятора. Відпадає необхідність у залученні спеціалістів з балансування або наявність балансувального обладнання.
+ Підшипники на рідкому мастилі в підшипниковому вузлі, служать набагато довше, ніж на консистентному мастилі. Рівень олії в підшипниковому вузлі видно через оглядове скло і його достатньо при необхідності доливати або зливати стару олію та заливати нову.
+ При нештатній ситуації (руйнуванні вентилятора), пальці муфти зрізаються, і електродвигун залишається в робочому, справному стані.
─ У міру зношування, змінювати гумові кільця на пальцях муфти.
─ Дорожче 1-го виконання.
5-е виконання (робоче колесо на валу підшипникового вузла, електродвигун зібраний через клинопасову передачу).
+ Для обслуговування електродвигуна (замінити консистентне мастило в підшипниках або замінити підшипники, замінити електродвигун тощо) достатньо демонтувати електродвигун і зняти з нього шків. При цьому не потрібне балансування робочого колеса вентилятора. Відпадає необхідність у залученні спеціалістів з балансування або наявність балансувального обладнання.
+ Підшипники на рідкому мастилі в підшипниковому вузлі, служать набагато довше, ніж на консистентному мастилі. Рівень олії в підшипниковому вузлі видно через оглядове скло і його достатньо при необхідності доливати, або зливати стару олію та заливати нову.
+ При правильному підборі оборотів на робочому колесі, відпадає необхідність у частотному регулюванні.
+ При позаштатній ситуації (руйнуванні вентилятора), ремені зі шківів злітають, і електродвигун залишається в робочому, справному стані.
─ У міру зносу, міняти ремені.
─ Дорожче 1-го виконання.
+ Якщо на 1-му виконанні доводиться використовувати частотне регулювання, то вартості можна порівняти.
Підіб'ємо підсумок: На вибір схеми вентилятора впливає багато факторів - це вимога до надійності, фактор часу на обслуговування, обмеження за габаритами, виключення людського фактора, звичайно ціна і т.д. Вибір, звичайно, залишається за споживачем.
Як знизити шум вентилятора, чому вентилятор шумить, як зменшити шум промислового вентилятора
Поради про неправильний або правильний вибір вентилятора дратують! Вентилятор вже є і потрібно знизити його шум!
Спробуємо розібратися, як знизити шум промислового вентилятора, який вже змонтований. Питання про аеродинамічний шум, що виникає при обертанні колеса вентилятора і викликає вихреутворення, залишимо на совісті проектувальників та виробника вентилятора.
Цікавіше питання – чому однакові вентилятори в різних системах шумлять по-різному, створюють різний механічний шум і як це можна виправити.
1. Перш за все, треба прийняти, що будь-який промисловий вентилятор має дисбаланс. Звичайно, чим він менший, тим краще, нехай мінімальний, але він є. Навіть якщо візьмемо ідеально відбалансований колесо вузол плюс ротор, ми не знайдемо під них ідеальних підшипників і опор. У результаті отримуємо вібрацію вентилятора, тобто коливання елементів вентилятора, різне в різних точках вентилятора. Ці коливання необхідно ізолювати з інших елементів вентиляційної системи. Між фундаментом та вентилятором встановлюють віброізолятори або інші пристрої, матеріали, які не передають коливання (вібрацію) на фундамент. На вході та виході повітря з вентилятора встановлюють м'які вставки, які не передають вібрацію на димарі. Забрати предмети, які можуть лежати на вентиляторі або його торкатися. При необхідності обшити вентилятор шумоізолюючими матеріалами, або встановити навколо вентилятора шумоізолюючу камеру.
2. Якщо електродвигун вентилятора підключено через частотний регулятор, необхідно переконатися, що вибрані оберти (частоти) не є резонансними частотами вентилятора. Необхідно знизити або підвищити оберти колеса – не допускати роботи вентилятора в резонансних частотах.
3. Шум у вентиляторі може створювати електродвигун. Такий шум виникає при підвищеному навантаженні електродвигуна. Вам доводилося чути, як із пуску вентилятора на пускових струмах виникає шум (рев, виття), який зникає після виходу вентилятора на нормальний режим, тобто. навантаження від вентилятора стає менше або дорівнює настановної потужності електродвигуна. Так от, якщо навантаження від вентилятора вище за можливість електродвигуна, то шум залишається. Як це відбувається: при включенні вентилятора, через пускові струми або через завищену кількість повітря, що проходить, вибиває тепловий захист. Тепловий захист монтажники завищують (навіщо їм з'ясовувати причини вибивання: перевіряти перетин проводів, параметри струму, ставити напрямні апарати або плавний пуск електродвигуна, регулювати кількість повітря, що проходить через вентилятор, порівнювати його з аеродинамічною характеристикою та зменшувати кількість повітря заслінкою). Електродвигун виходить на навантаження роботи вентилятора. У цьому й може бути небезпека. Електродвигун вже не захищений від навантаження тепловим захистом (хоча воно стоїть!), і якщо він навантажений більше зазначеного на бирці, створюється шум, не тільки електромагнітний шум, а й шум підшипників. Якщо споживач змірявся з шумом і його переконали, що все так і має бути, незабаром у нього на вентиляторі згорять обмотки електродвигуна або почнуться проблеми з підшипниками. Таке відбувається, коли вентилятор комплектують електродвигуном, який не перекриває аеродинамічну характеристику вентилятора, а лише її частину. Як сказав би автомобіліст – будь-який шум в автомобілі попереджає про майбутню поломку, так само можна сказати про вентилятор.
4. Усунути підсмоктування та викид повітря з повітроводів або на з'єднаннях системи вентиляції. Простіше кажучи: приберіть міліцейський свисток (тромбон, флейту кому як подобається називати) з потоку повітря.
5. Розглянути можливість поглинання пульсації тиску потоку (що виникає під час роботи вентилятора) і розсіювання звукових хвиль із перетворенням їх у теплову. Застосування глушників і т.д.
6. Розглянути можливість переведення турбулентного руху повітря (пов'язаного зі швидкістю закручування потоку за робочим колесом) в ламінарний (прямолінійний) потік. Застосування спрямовуючих апаратів, прямолінійних ділянок повітроводів і т.д.
7. Переконатися, що жорсткість повітроводів достатня для потоку повітря, що проходить через вентилятор, і вони не створюють шум. Різка зміна перерізу повітроводів, різкі повороти переводять ламінарний потік повітря в турбулентний потік, підвищується опір системи і як наслідок з'являється шум.
8. Шум у підшипниках. Імовірна причина – відсутність у них мастила. Мастило могло витекти з підшипників при перегріві або від старості. Усунення залежить від того, на якому етапі це було виявлено. Просто поповнення мастила, заміна загиблого підшипника, ремонт посадкових місць із заміною підшипника.
Сподіваюся, що ці рекомендації допоможуть Вам мінімізувати шум вентиляції.
Аеродинамічні характеристики вентилятора або навіщо проводять аеродинамічні випробування вентиляторів
Аеродинамічні характеристики Укрвентсистеми (Ukrvent systems) (Ukrvent systems) побудовані відповідно до "ГОСТ 10616-90 п.п.2.16." Для вентиляторів, що працюють при різних частотах обертання, наведені робочі ділянки кривих Рv(Q), побудовані в логарифмічному масштабі, на яких нанесені лінії постійних значень ККД η, потужності N, вказані окружна швидкість U робочого колеса та його частота обертання n.
Аеродинамічні характеристики вентиляторів виробництва Укрвентсистеми (Ukrvent systems) (Ukrvent systems) побудовані за даними аеродинамічних випробувань, проведених відповідно до "ГОСТ 10921-90" на двох стендах типу А.
Свого часу ці стенди належали Всесоюзному науково-дослідному інституту ВНДІкондиціонер. У його лабораторії «Вентиляторів та вентсистем» проводилися випробування вентиляторів більшості заводів СРСР. На цих стендах, ВНДІкондиціонером спільно з ЦАГІ у 1978-1980 роках. виконано роботу зі створення аеродинамічної схеми Ц4-75. Розроблено: аеродинамічна схема Ц14-46 (захищена авторським свідоцтвом № 382849), аеродинамічна схема В-06-300 (захищена авторським свідоцтвом № 376595), аеродинамічна схема В-06-290 (робоче колесо з литою циліндричною лінією ), аеродинамічна схема В-2,3-130 (захищена авторським свідоцтвом № 804864).
Принципова відмінність стендів ВНДІкондиціонера від рекламованих, в тому що на них можна відчувати вентилятори не розбираючи (знімається тільки крильчатка обдування електродвигуна, яка на роботу вентилятора не впливає). Зазори залишаються ті, які виставив виробник. Електродвигун вентилятора при цьому не вмикається. При проведенні випробувань на цих стендах не впливають стрибки в електричних мережах. Вони немає тарированных двигунів і частотних перетворювачів. Все це дозволяє знімати реальну аеродинамічну характеристику з урахуванням усіх нюансів виробництва: зварювальні шви, зазори, розкочування, болти і т.д. Жодна сучасна комп'ютерна програма не зможе врахувати всі нюанси виробничих технологій, на відміну від старого перевіреного методу випробувань.
На аеродинамічних стендах, які зараз належать Укрвентсистемі, працівники ВНДІкондиціонера, на вимогу "ГОСТ 5976-90", проводили приймально-здавальні та періодичні випробування вентиляторів для підприємств СРСР.
Прийомо-здавальні випробування вентиляторів служать для перевірки заявляється параметрів, (насамперед - продуктивності, тиску і ККД) і повинні проводитися кожним виробником на початку виробництва будь-якого вентилятора. У кожного виробника свої технології виробництва (зварювання, розкрою, лиття і т.д.) але кінцевий контроль – забезпечує чи ні вентилятор заявлені параметри. Якщо такого контролю немає - проектні організації не можуть правильно підібрати вентилятори і в результаті споживач як мінімум несе витрати на надмірно витрачену електроенергію, а може взагалі отримати вентиляційну систему, яка не забезпечує необхідний режим роботи. Кожен виробник перед запуском вентилятора у виробництво неодноразово переробляв, доопрацьовував, надсилав на випробування не менше двох вентиляторів одного типу. Дозвіл на початок виробництва давався тільки після повної відповідності вентилятора всім параметрам.
Періодичні випробування служили для контролю стабільності заявлених параметрів і проводилися не рідше одного разу на рік. Змінилися чи ні технології виробництва, виробили ресурс інструменти, змінився штат фахівців, задіяних у процесі виготовлення вентиляторів тощо. Навіть будь-яка дрібниця у зміні конструкції: змінили кількість, діаметр або довжину болтів якими кріпиться маточина до заднього диска колеса; змінили зазори, нахил або розмір лопатки і т.д., можуть докорінно змінити аеродинамічну характеристику вентилятора. Витрати на проведення цих робіт були не малі, але гарантували якість вентиляторів, що виготовляються. Більш повну інформацію Ви зможете прочитати у наведених вище "ГОСТ".
Змова вентиляторників. Як відрізнити підроблену аеродинамічну характеристику вентилятора від цієї характеристики. Або чого бояться та приховують виробники вентиляторів.
1. Почнемо з азів, тобто. з затверджених ГОСТів:
За ГОСТ10616-90 п.п.2.11:
Аеродинамічні характеристики вентилятора повинні будуватися за даними аеродинамічних випробувань, проведених відповідно до "ГОСТ 10921".
За "ГОСТ10616-90 п.п.2.16":
Для вентиляторів, що працюють при різних частотах обертання, повинні наводитися робочі ділянки кривих Рv(Q) (1), побудовані в логарифмічному масштабі, на яких повинні бути нанесені лінії постійних значень ККД η (2), потужності N (3), вказані окружна швидкість U (4) робочого колеса та його частота обертання n (5).
Якщо на аеродинамічній характеристиці не вказані всі вище перелічені параметри, хтось «випадково» відхилився від вимог "ГОСТ". Виникає законне питання, а чи можна довіряти таким «випадковим» характеристикам
2. Звичайно, виникає наступне питання: А що важко зробити якіснішу підробку як би з дотриманням норм "ГОСТ"
На жаль, я змушений відповісти: Таких підробок дуже багато! І на підтвердження своєї думки, пропоную простий метод перевірки!
Умисно беру характеристику ВЦ 4-75-4 із радянської літератури:
Вибираю перетин лінії потужності N з логарифмічною сіткою (для більш точного підрахунку):
Крапка №1. N≈0,55 кВт; Q≈3500 м3/год; Рv≈350 Па; ККД η≈0,792
Підставляю дані у формулу (з "ГОСТ 10616", додаток п.8) та отримую ККД η вентилятора:
де ƞ-коефіцієнт корисної дії (ККД); РV - повний тиск, Па (при температурах навколишнього середовища 20проС); Q - продуктивність повітрям, тис. м3/год; N - споживана потужність двигуна, кВт (наведена при температурі середовища, що переміщується 20проС); U-окружна швидкість колеса, м/с; n - частота обертання робочого колеса, об/хв; ƞ-коефіцієнт корисної дії (ККД);
Про диво ККД вентилятора 0,619, а не 0,792! Тобто реальна характеристика вентилятора завищена на 28%! Які параметри завищені продуктивність чи тиск – загадка, а може він крутить електричний лічильник більше на 28%
Крапка №2. N≈3 кВт; Q≈5500 м3/год; Рv≈1400 Па; ККД η≈0,82
Підставляю дані у формулу та отримую ККД η вентилятора 0.713! Про щастя мене обдурили лише на 15%!
Крапка №3. N≈0,75 кВт; Q≈3500 м3/год; Рv≈500 Па; ККД η≈0,815
Підставляю дані у формулу та отримую ККД η вентилятора 0.648! Вже стає сумно – обдурили на 25,7%!
Підводжу підсумок: Обдурити цю формулу неможливо. Завищуєш продуктивність чи тиск – можна нарватися на скандал із замовником. Занизиш споживану потужність – згорить електродвигун. А блиснути високим ККД – це ж круто, енергозбереження, виграні тендери тощо.
3. Розповім, як свій обман виробники вентиляторів можуть прикривати "ГОСТ":
Для радіальних вентиляторів загального призначення, згідно з "ГОСТ 5976 п.п. 2.1.6." , Допускаються відхилення дійсної аеродинамічної характеристики від типової характеристики в межах робочої ділянки за величиною зниження повного ККД до 4%, за величиною повного тиску до 4%. Відхилення за продуктивністю взагалі не обмежується.
Для осьових вентиляторів загального призначення, згідно з "ГОСТ 11442 п.п. 2.1.22." , Допускаються відхилення дійсної аеродинамічної характеристики від типової характеристики в межах робочої ділянки за величиною зниження повного ККД до 0.1(1- ηmax), за величиною повного тиску до 5%. Відхилення за продуктивністю взагалі не обмежується.
Про спеціальні вентилятори краще взагалі промовчати.
4. Деякі вважають за краще все звалити на неправильну систему повітроводів та інших елементів вентиляції. Не знаючи справжніх причин.
5. Знаходяться унікуми, що засовують прилад вимірювання тиску сам вентилятор. Ні про яке вирівнювання потоку повітря по всій площі вихідного отвору не може бути й мови! Але когось це хвилює. Шукають точку з максимальним тиском та розповідають про проведення аеродинамічних випробувань!
6. Можуть грати з щільностями повітря при різних температурах (характеристики зазвичай будують для 200С і якщо провести випробування при 00С, тиск вентилятора зросте на 7,3%).< /p>
7. На деяких радіальних вентиляторах, що частково або повністю перекривають вихід повітря, робоча точка зміщується з робочої зони вентилятора, при цьому падає продуктивність, зростає тиск з падінням ККД. Тиск заміряється, всі ляскають у долоні, а про продуктивність та ККД забувають.
8. Дуже важливо, щоб на аеродинамічній характеристиці вказувалася асинхронна частота обертання електродвигуна, тобто та, на якій працюватиме електродвигун, а не синхронна, на яку електродвигун без частотного перетворювача не вийде. Покажу на прикладі: електродвигун 3 кВт синхронна частота обертання – 1500 об/хв, а реальна асинхронна частота обертання при навантаженні – 1420 об/хв. Чим нижчі обороти, тим нижча продуктивність і тиск вентилятора. Іншими словами – характеристика стає важко читаною і виробник має право сказати, що вентилятор не був запущений на обороти, які вказані на графіку.
Цей перелік можна продовжувати, але підсумую:
Найсумніше в цій ситуації, що обманювати споживача навчилися майже всі. А ось проводити випробування та давати реальні аеродинамічні характеристики майже ніхто. Зараз кожен, хто знайшов старі креслення чи скопіював, чужий вентилятор уже вважає себе фахівцем у вентиляторах, копіює чужі аеродинамічні характеристики, сам не знаючи, що видає його вентилятор. А потім намагається обманом всунути свою підробку. У цю гру втягнуті проектувальники, які вважають, що не можуть довіряти жодним характеристикам, і закладають вентилятори з максимальним запасом потужностей у свої проекти. А в результаті споживач як мінімум переплачує величезні суми за електрику.
