Вентилятор осевой вытяжной с обратным клапаном D 100 OPTIMA 4C

Характеристики

Торговый дом «ВИМОС» осуществляет доставку строительных, отделочных материалов и хозяйственных товаров. Наш автопарк — это более 100 единиц транспортных стредств. На каждой базе разработана грамотная система логистики, которая позволяет доставить Ваш товар в оговоренные сроки. Наши специалисты смогут быстро и точно рассчитать стоимость доставки с учетом веса и габаритов груза, а также километража до места доставки.

Заказ доставки осуществляется через наш колл-центр по телефону: +7 (812) 666-66-55 или при заказе товара с доставкой через интернет-магазин. Расчет стоимости доставки производится согласно тарифной сетке, представленной ниже.

Точная стоимость доставки определяется после согласования заказа с вашим менеджером.

Уважаемые покупатели! Правила возврата и обмена товаров, купленных через наш интернет-магазин регулируются Пользовательским соглашением и законодательством РФ.

ВНИМАНИЕ! Обмен и возврат товара надлежащего качества возможен только в случае, если указанный товар не был в употреблении, сохранены его товарный вид, потребительские свойства, пломбы, фабричные ярлыки, упаковка.

Доп. информация

Цена, описание, изображение (включая цвет) и инструкции к товару Вентилятор осевой вытяжной с обратным клапаном D 100 OPTIMA 4C

 на сайте носят информационный характер и не являются публичной офертой, определенной п.2 ст. 437 Гражданского кодекса Российской федерации. Они могут быть изменены производителем без предварительного уведомления и могут отличаться от описаний на сайте производителя и реальных характеристик товара. Для получения подробной информации о характеристиках данного товара обращайтесь к сотрудникам нашего отдела продаж или в Российское представительство данного товара, а также, пожалуйста, внимательно проверяйте товар при покупке.

Купить Вентилятор осевой вытяжной с обратным клапаном D 100 OPTIMA 4C в магазине Санкт-Петербург вы можете в интернет-магазине «ВИМОС».

Вентилятор для ванной бесшумный с обратным клапаном

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Ванная комната, как помещение с повышенной влажностью, предъявляет к вентиляции особенные требования. Иными словами – проветривание в ней должно быть постоянным и интенсивным настолько, чтобы создавать и поддерживать здоровый микроклимат. Есть устройство, которое этим требованиям удовлетворяет практически полностью – вентилятор для ванной бесшумный с обратным клапаном.

Для поддержания здорового микроклимата в ванной комнате можно использовать вентилятор с обратным клапаном

Зачем нужен вентилятор в ванной комнате?

Почему установка именно этой разновидности вентилятора для вытяжки в ванной является одним из лучших решений? Особые требования в области вентиляции помещений с влажным микроклиматом таковы:

• вентиляция должна обеспечить циркуляцию воздуха;
• нормализация влажности в помещении.

Факт! 25 м³/час для раздельного санузла и 50 м³/час – для совмещённого. Такова должна быть интенсивность воздушных потоков для оптимальной работы естественной или искусственной вентиляции ванных комнат и туалетов.

Главные требования вентиляции ванной — правильная циркуляция воздуха и снижение уровня влажности

Повышенная влажность в ванной комнате создаёт атмосферу, способствующую появлению и росту плесени и грибков, что приводит к разрушению стен, потолка, пола и их покрытий, порче мебели. Даже влагозащищённую технику предпочтительнее эксплуатировать в сухой атмосфере: это обеспечивает безопасность и повышает срок ее службы.

Затхлый воздух создаёт проблемы со здоровьем. Также во влажном санузле могут завестись насекомые. Наконец, неприятные запахи из вентиляционных каналов просто раздражают. Всё это приводит к снижению уровня комфорта и ухудшению уровня жизни в отдельно взятом помещении.

Различные виды вытяжных вентиляторов для ванной комнаты

Какой должна быть вентиляция в ванной комнате и туалете?

Есть два основных вида вентиляции помещений:

1. Естественная приточно-вытяжная.
2. Искусственная, с принудительным воздухообменом.

Естественная приточно-вытяжная вентиляция

Естественная приточно-вытяжная вентиляция – одно из типовых решений проблемы воздухообмена в большинстве современных зданий, как многоквартирных домов, так и частных. Система функционирует с помощью сочетания приточных отверстий и вытяжных шлюзов. Приточными отверстиями служат форточки в окнах, вентиляционные выемки в нижней части дверей, щели между дверью и полом. Вытяжные отверстия проектируются в виде отдушин в верхней части стен, у самого потолка, или на самом потолке.

Естественная вытяжная вентиляция и установленный вентилятор с обратным клапаном в ванной

Качество работы естественной приточно-вытяжной вентиляции зависит исключительно от тяги в вытяжных каналах, которая создаётся разностью давлений внутри и снаружи. Тяга создаётся за счёт нескольких факторов:

• поступление воздуха в помещение извне;
• температура воздуха как внутри помещения, так и снаружи его. Интенсивность воздухообмена снижается с повышением наружной температуры;
• возможность беспрепятственного перемещения воздушных масс по вытяжным каналам. Грязь, пыль, паутина, которые с годами накапливаются в вытяжке, препятствуют движению воздуха.

Схема подключения вытяжного вентилятора в ванной комнате

Приточные отверстия в виде оконных форточек в санузлах чаще всего отсутствуют по причине того, что окна в этих помещениях не предусмотрены проектом. Остальные отверстия (вентиляционные выемки, проёмы или щели) в большинстве случаев не способны обеспечить необходимую интенсивность приточных потоков.

Вывод – естественной приточно-вытяжной вентиляции недостаточно для формирования правильного микроклимата в ванной комнате или туалете. Соответственно, для проветривания данных помещений необходимо установить искусственную вентиляцию с принудительным воздухообменом.

Естественную вентиляцию может обеспечить наличие окна в ванной комнате частного дома, однако это недоступно для большинства квартирных санузлов

Искусственная вентиляция с принудительным воздухообменом

Выделяют два вида искусственной вентиляции:

1. Сочетание естественного притока и принудительного вытягивания воздуха – так называемый приточный комплекс;
2. Искусственная подача воздуха и естественное выведение его из помещения – то есть, вытяжная схема.

Статья по теме:

Приточная вентиляция в квартире с фильтрацией. Показатели застоя воздуха. Виды и принципы работы приточной вентиляции в квартире. Установка своими руками. Полезные советы.

Для принудительного воздухообмена должна быть обустроена сеть воздуховодов, через которые из помещения удаляются переработанные воздушные массы. Чтобы добиться необходимой для создания комфортного микроклимата интенсивности воздушных потоков, такую систему проветривания оснащают вентиляторами.

Желтыми стрелками обозначено движение отработанных воздушных масс, красными — приток свежего воздуха

Вентилятор для ванной: критерии выбора

В настоящее время отечественный рынок строительных товаров предлагает широкий ассортимент устройств для вентиляции воздуха как отечественного, так и иностранного производства. На какие параметры, выбирая вытяжной вентилятор, следует обращать внимание? Такими параметрами являются: производительность, экономичность и комфортность при использовании.

Производительность

Чтобы правильно определить, какой производительности установить вентилятор для ванной комнаты, необходимо знать объём помещения и показатель воздухообмена.

Вытяжной вентилятор лучше устанавливать поближе к душевой кабине, где затруднена естественная циркуляция воздуха

Показатель воздухообмена – это величина, которая показывает сколько раз за единицу времени (за один час) должен смениться воздух в помещении. Он определён санитарными нормами и зависит от класса и назначения помещения. Для ванных комнат его значение равно 6-8.

Совет! Меньшее значение показателя воздухообмена выбирают, если в квартире проживает 1-2 человека, большее – если санузел регулярно используют 3 и более человек.

Чтобы подсчитать, какой производительности вытяжной вентилятор необходим, нужно умножить объём помещения на показатель воздухообмена.

Мощность вентилятора подбирается в зависимости от объема помещения и от интенсивности посещения ванной

Экономичность

Наряду со стандартными моделями, состоящими из классических лопастей и выключателя, можно найти разновидности вентиляторов с дополнительными функциями, которые дают возможность экономить расход электроэнергии. Наиболее распространено использование датчиков влажности и движения, а также таймеров.

Датчик влажности

Начало и конец работы вентилятора, оснащённого этим датчиком, зависит от уровня влажности в помещении. Вентилятор запускается или останавливается, когда влажность воздуха поднимается или падает до определённых, заранее установленных, значений.

Подобные модели предпочтительны, если есть необходимость экономить электроэнергию и следить за её расходом.

Схема управления вентилятором с использованием датчика температуры и влажности

Датчик движения

Вентиляторы с датчиком движения также способствуют экономии электроэнергии, так как реагируют на движения в помещении. Соответственно, они включаются, когда в ванной комнате или туалете кто-то есть, и выключаются, если там никого нет.

Недостаток подобных моделей – возможность непроизвольного выключения, если находящийся в санузле «с точки зрения» датчика двигается недостаточно интенсивно. Кроме того, промежутки времени, в течение которых вентиляция в ванной комнате и туалете работает, могут быть слишком короткими для полноценной замены отработанного воздуха на свежий.

Вентилятор с датчиком движения включается автоматически, когда кто-нибудь заходит в комнату

Таймер

Более подходящим решением проблемы выбора между необходимостью экономить электроэнергию и вентилировать помещение является вентилятор с таймером. Такой вентилятор для ванной автоматически включается в определённое время и выключается через заданный промежуток времени. Время работы зависит от объёма санузла и интенсивности его использования.

Схема управления вентилятором с использованием таймера

Комфортность при использовании

Комфортность использования вентилятора зависит от уровня шума, производимого им во время работы. Найти совершенно бесшумный вытяжной вентилятор невозможно. Но звук, который издают современные вентиляционные устройства, не создаёт дискомфорта.

Факт! Шум от большинства современных вентиляторов не превышает 35 децибел.

Шум работы большинства вентиляторов находится в пределах 35 децибел

Бесшумный вентилятор для ванной с обратным клапаном: основные типы и особенности установки

Для вертикально устроенной вентиляционной системы в многоэтажном доме характерно явление «возврата» отработанного воздуха. При этом неприятные запахи, иногда вкупе с мелким мусором, из каналов проникают в помещение.

Чтобы предотвратить подобное явление, необходимо установить в ванной комнате вытяжной вентилятор с обратным клапаном. При этом различные модели такого вентилятора могут быть снабжены дополнительными датчиками (влажности и/или движения) или таймером.

Существует два типа вентиляторов для ванных комнат: осевые и канальные.

Обратный клапан в вентиляторе предотвращает возврат отработанного воздуха обратно в помещение

Осевые вентиляторы

Вентилятор с механизмом осевого принципа – это небольшой пропеллер с лопастями, которые при вращении затягивают влажный воздух, выводя его в шахту. Такие приборы подходят для санузлов небольшого объёма (до 15 кубических метров), не связанных одной вентиляционной шахтой с другими помещениями. Они обеспечивают неплохое качество вентиляции, отличаются невысокой стоимостью, но более шумные, чем вентиляторы канального типа.

Схема подключения вентилятора со встроенным автоматическим таймером

Канальные вентиляторы

Вытяжной канальный вентилятор – более совершенное устройство, представляющее собой турбину с улиткой, помещенную в пластиковый корпус. Такой вентилятор активно засасывает воздух внутрь, быстро и качественно проветривая помещение. Предназначен для ванных комнат большой площади (свыше 15 квадратных метров), совмещённых санузлов, при забитости каналов естественной вентиляции.

Канальные вентиляторы ценятся за высокую производительность, надёжность и бесшумность в работе. Единственным их недостатком является относительно высокая стоимость.

Отсутствие надлежащей вентиляции в ванной комнате приводит к возникновению плесени и грибка

Особенности установки

Устанавливать вентиляционное устройство с обратным клапаном лучше всего в воздуховодном канале вытяжки ванной комнаты или на входе в вытяжной шлюз. Эти отверстия, как правило, находятся в стене или на потолке в углу напротив входной двери.

Накладная модель вентилятора с осевым механизмом закрепляется непосредственно перед вентиляционным отверстием.

Шаги 1 и 2: подготовка вентиляционного отверстия и установка корпуса вентилятора

Если же используется канальное вентиляционное устройство, то его вставляют в отверстие и закрывают декоративной решёткой. Следует отметить, что канальный вентилятор практически бесшумный при эксплуатации за счёт того, что его двигатель расположен в вентиляционном отверстии.

Шаги 3 и 4: обустройство вентиляционного канала и монтаж воздуховода

Для подключения установленного прибора к электросети прокладывают кабель от ближайшей распределительной коробки (чаще всего той, что над дверью в ванную комнату). При этом необходимо соблюдать правила электрификации помещений с повышенной влажностью, помещая кабель в специальный защитный канал и скрывая его за подвесным потолком, настенными панелями или под слоем штукатурки.

Шаги 5 и 6: подключение вентилятора к электросети и установка декоративной решетки

Бесшумный вытяжной вентилятор – это простое, но эффективное устройство, способствующее понижению влажности воздуха, увеличению интенсивности воздухообмена и повышению комфортности в ванной комнате. Современные вентиляторы просты в установке и надёжны в эксплуатации, оснащены системами автоматического включения и выключения, а сочетание практичности с эстетичным внешним оформлением позволит использовать их в любом интерьере.

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

чем отличается от канального прибора для вытяжки и радиального устройства с обратным клапаном, характеристики бытового реверсивного вентилятора

Приток свежего воздуха очень важен для хорошего самочувствия человека и общего состояния здоровья. Но не всегда он может обеспечиваться естественным путем. В этом случае на помощь приходит специальное вентиляционное оборудование. Оно необходимо для быстрого удаления неприятных запахов, загрязнений и углекислого газа.

В этой статье мы расскажем об осевых вентиляторах, которые могут устанавливаться как в квартирах, так и зданиях офисного или промышленного типа.

Что это такое и чем отличается от канального?

Осевой вентилятор – устройство, применяемое во многих областях. Оно отличается своей универсальностью и простотой. В основе его работы находится электродвигатель, который приводит к вращению оси и лопастей, которые на ней закреплены.

Данные вентиляторы могут быть бытовыми или промышленными, что определяет их размеры. Бытовые, как правило, устанавливаются в жилых помещениях и офисах. Они имеют лопасти размером в несколько десятков сантиметров. Самые распространенные – 100, 200, 300 мм. Промышленные намного больше. Их лопасти могут достигать в длину несколько метров. Такие вентиляторы устанавливаются в помещениях с большой площадью.

Технические характеристики устройств определяются ГОСТом. К примеру, если речь идет о материалах, из которых изготавливаются определенные части вентилятора. Так, его лопасти могут быть пластиковыми, алюминиевыми, дюралевыми или из нержавейки. Чем легче материал, тем меньше мощность устройства, требуемая для работы.

Канальный вентилятор – оборудование узкоспециализированного назначения. Используется исключительно в системах вентиляции, что является главным отличием от осевых вентиляторов. Этот тип устройств устанавливается внутри или в разрыве воздуховодов для прокачивания воздуха по системе. Как правило, является самым тихим среди прочих разновидностей вентиляторов.

Преимущества и недостатки

Осевые вентиляторы могут похвастаться широким списком достоинств, благодаря которым они и стали такими популярными среди покупателей. Однако без недостатков они тоже не обходятся, как и любая другая техника. Рассмотрим плюсы.

• Осевые вентиляторы практически не издают шума при прогоне воздуха. Благодаря этому они чаще остальных устанавливаются в квартирах или офисах.
• Простота. Устройства, как бытовые, так и промышленные, легко используются. Даже если речь идет об автоматических моделях, которые требуют предварительной настройки и программирования. Этот процесс не вызовет у вас сложностей.

• Доступность – модели данного вида отличаются вполне вменяемой стоимостью. Вы всегда сможете выбрать подходящий вентилятор исходя из своих финансовых возможностей и предпочтений.
• Надежность – благодаря простоте конструкции осевые вентиляторы ломаются очень редко.
• Простой ремонт – по той же причине, в случае поломки их легко отремонтировать своими руками. При этом новые запчасти стоят недорого.

• Наличие корпуса, который защищает окружение от вращающихся лопастей. Практически все вентиляторы оснащены защитными решетками. Некоторые модели имеют специальные панели, с помощью которых вентилятор можно закрепить в оконных проемах или в вентиляции.
• Независимо от расположения вентиляции коэффициент его полезного действия не изменится.

Недостатков у этой разновидности гораздо меньше. Во-первых, это необходимость ухода и обслуживания. Загрязнение может повлиять на работу вентилятора. Поэтому его нужно периодически избавлять от пыли. Некоторые модели оснащены защитными жалюзи, которые защищают механизм от проникновения пыли.

Во-вторых, многие считают недостатком невозможность обеспечить помещение средним или высоким давлением воздуха.

Устройство и принцип работы

Прежде чем говорить о принципе работы, следует определить, какие детали в работе осевого вентилятора являются основными. В первую очередь это электродвигатель, являющийся сердцем всего механизма. Он необходим, чтобы приводить в движение ось. На нее, в свою очередь, крепится крыльчатка, состоящая из винта и лопастей. Все эти элементы располагаются в корпусе круглой формы.

При включении двигатель приводит в действие ось, передавая ей вращательную энергию. Количество оборотов крыльчатки соответствует количеству оборотов двигателя. Лопасти, как правило, закрепляются под определенным углом, чтобы направлять перегоняемый воздух вдоль оси.

К техническим характеристикам, которые, как было сказано выше, определяются ГОСТом, можно отнести следующие пункты:

• мощность двигателя;
• количество лопастей;
• размер лопастей;
• форма лопастей;

• диаметр крыльчатки;
• направление, в котором вращается ось;
• форма корпуса;
• наличие защитной сетки.

Все эти характеристики напрямую влияют на работу вентилятора, поэтому их стоит учитывать при выборе наиболее подходящего устройства.

Классификация

Осевые вентиляторы имеют множество разновидностей, которые определяются множеством различных параметров. Они могут служить для охлаждения воздуха, удаления продуктов сгорания или снижения температуры разнообразных приборов и механизмов.

Для начала давайте рассмотрим разновидности осевых вентиляторов, в зависимости от их размещения.

Напольные

Самый распространенный у покупателей тип, так как широко применяется в быту для проветривания помещений. Имеют небольшой вес, малошумные, легко перемещаются, просты в управлении, отличаются доступной ценой. Сегодня имеются практически в каждом доме.

Настенные

Более мощные устройства для вентилирования помещений. Как правило, устанавливаются внутри вентиляционных шахт или на выходе из них. При втором варианте закрываются специальной решеткой. В тех помещениях, где требуется повышенное охлаждение, такие вентиляторы дополняются диффузорами, повышающими аэродинамику.

Оконные

Самые простые и не затратные в плане энергии. Устанавливаются на форточки. Крепление в проеме обеспечивается специальной панелью. Вентилирование помещения производится естественным путем, однако в таком случае не стоит ожидать хороших результатов.

Потолочные

Соответственно подвешиваются под потолком на удлиненной оси. Вращение обеспечивается естественной циркуляцией воздуха. Как и в предыдущем случае, не приносит значительных результатов.

Для крыш

Устанавливаются на крышах зданий. Чаще всего являются подпорой воздуха или необходимы для удаления дыма.

Теперь поговорим о разновидностях вентиляторов в зависимости от их предназначения.

Бытовые

К этой категории можно отнести все вентиляторы, которые применяются для охлаждения комнат и прочих жилых помещений. К ним же относятся и вентиляторы в составе прочих приборов. Например, кулер для охлаждения компьютерного системного блока, вентилятор для охлаждения двигателя в автомобиле или вентилятор, являющийся элементом фена для подачи горячего воздуха.

С обратным клапаном

Применяются для удаления углекислого газа, неприятных запахов и вредных газообразных веществ.

Вытяжные

Необходимы для охлаждения больших помещений. Принцип работы заключается в активном всасывании воздуха из внешней среды. Но недостатком является слабый выдув. Эта проблема решается за счет диффузоров, о которых упоминалось выше.

Нагнетающие

Вентиляторы с принципом работы, противоположном вытяжным устройствам. То есть они слабее всасывают приточный воздух, зато обеспечивают мощный выдув.

Также осевые вентиляторы могут отличаться друг от друга по типу корпусов.

Корпусные

Тихие, не затратные в плане энергии вентиляторы небольших размеров. Также устанавливаются внутри различных приборов и устройств для обеспечения охлаждения механизмов.

Оснащенные решеткой

К этой категории относится большая часть осевых вентиляторов, особенно бытовые. Решетка обеспечивает максимальную безопасность при взаимодействии с включенным вентилятором. Некоторые из них имеют дополнительные жалюзи, которые оберегают механизм от попадания пыли. Также решетка заметно облегчает монтаж устройства.

Оснащенные настенной панелью

Такие вентиляторы предназначены для расположения на стене или в оконном проеме. Зачастую предназначены для усиления естественного воздушного потока.

Главным параметром, по которому различаются осевые вентиляторы, пожалуй, является метод эксплуатации. С этой точки зрения устройства бывают следующие.

Вентиляторы общего предназначения

Под это описание подходят практически все вышеописанные устройства. То есть вентиляторы для приборов, охлаждения различных помещений или их нагрева до температуры не выше 80 градусов.

Реверсивные

Осевые приборы промышленного назначения, которые способны изменять направление вращения лопастей, а значит, и направление воздуха.

Устойчивые к коррозии

Предназначены для работы в условиях, где металлические материалы наиболее подвержены воздействию коррозии. Фрагменты таких вентиляторов, как правило, выполняются из нержавейки и покрываются специальными защитными составами.

Устойчивые к высоким температурам

Необходимы для работы в условиях с повышенными температурами. Таким вентиляторы способны выдержать жар, достигающий 200 градусов.

Взрывозащищенные

Предназначены для установки в канальных трубопроводах. Через такую вентиляцию удаляют взрывоопасные газообразные вещества.

Для удаления дыма

Такими вентиляторами оснащают вытяжки для удаления продуктов горения. Детали устройства отличаются термостойкостью и устойчивостью перед коррозией.

Осевые устройства нередко путают с радиальными вентиляторами постоянного тока. Однако они имеют множество отличий по своим характеристикам и принципу работы.

Популярные модели

Выбор наиболее подходящего осевого вентилятора – дело непростое. Необходимо учитывать размеры, объем перегоняемого воздуха, безопасность, надежность, цену и множество другие факторов. К тому же на полках бытовой техники сегодня имеется множество моделей от разных производителей. Чтобы облегчить муки выбора, представляем вам список осевых вентиляторов, которые жители России избрали лучшими в 2018 году.

Polaris PUF 12

Его главными преимуществами, по отзывам покупателей, являются компактность и низкая цена. Данная модель является переносным USB-вентилятором, который может подключаться к компьютеру, ноутбуку или энергохранилищу «Power Bank». Это делает вентилятор незаменимым в жарком офисе или в дороге. Он потребляет минимум энергии и предназначен для обдува одной персоны. Металлические лопасти закрыты защитной решеткой.

Midea MVFD 1501

Небольшой настольный вентилятор по доступной цене. Предназначен для охлаждения одного человека и техники вроде компьютера. Имеет две скорости вращения. Также же вы можете отрегулировать наклон вентилятора, чтобы поток воздуха был направлен в определенную точку.

Scarlett SC-SF 111RC04

Представитель напольного типа вентиляторов. Среди своих собратьев выделяется вполне приемлемой стоимостью. Способен обеспечить холодным воздухом одну комнату. По словам владельцев, отлично заменяет собой дорогостоящий кондиционер. Модель имеет четыре скорости. Управляется как вручную, так и при помощи специального пульта управления.

Ryobi ONE+ R18F-0

Современный переносной вентилятор с интересным дизайнерским внешним видом. Может быть установлен в нескольких положениях – на столе, на полу или подвешен. Оснащен аккумулятором, так что некоторое время способен работать без подключения к сети. Модель имеет два режима. Экономичный – низкое потребление энергии и малая скорость вращения. Максимальный – высокая скорость при больших энергозатратах. Также к плюсам можно отнести низкий уровень шума. Однако цена его уже не столь доступна, как в предыдущих случаях.

Tefal VF6555F0

Осевой вентилятор с инновационным дизайном. Внешне он слабо напоминает традиционные вентиляторы. Устройство отличается так называемым «колонным исполнением». Среди преимуществ можно выделить три режима работы, защиту от детей, функцию вращения для равномерного обдува. Настройка осуществляется при помощи цифрового дисплея или дистанционного пульта.

Установка

Установить простой бытовой вентилятор – дело несложное. Он может расположиться в любом удобном углу помещения, а при необходимости легко перемещается.

А как быть с более сложными устройствами вроде настенных или потолочных? Монтаж таких вентиляторов проводится с учетом специальных технических нормативов:

• осевые устройства должны устанавливаться так, чтобы обслуживание и ремонт были безопасными и удобными;
• непосредственная установка должна проводиться только после полной сборки и проверки работоспособности;

• характеристика местной электросети должна соответствовать требованиям данного устройства;
• питание должно подключаться по схеме, которая прилагается к данному вентилятору;
• устройство необходимо заземлить.

Если же расположение является канальным, воздуховод должен быть оснащен люком для электроподключения.

Выполнять такую работу могут только квалифицированные профессионалы, поэтому не пытайтесь сделать ее своими руками. Специалисты проведут необходимый расчет и смогут подключить вентиляторы, как этого требуют нормы и правила.

Общая информация об осевых вентиляторах — в видео ниже.

Настенный осевой приточный вентилятор

особенности продукта

Электродвигатель помещен под воздушный поток чтобы избежать смазки: подходит для установки на возвышенностях
— Маленький размер, легкий вес, простая конструкция и надежный в использовании.
— Электродвигатель помещен под воздушный поток: хорошее охлаждение увеличивает срок службы электродвигателя.
— Запрещается смазывать электродвигатель, не требует обслуживания, подходит для установки на возвышенностях.

Без ремневой: нет необходимости для замены 
— Дизайн квадратной формы: еще более целесообразный.
— Квадратные отверстия в бетонных, кирпичных или стальных стенах на много легче.
— Однослойная стальная стена с горизонтальной балкой проще и надежнее.

Детали полностью применимы: все детально учитывая
— Стандартные детали: 45° дождевой чехол и сетка для защиты от птиц из нержавеющей стали ( идут вместе с вытяжным вентилятором WEX), 90° дождевой чехол и сетка для защиты от насекомых из нержавеющей стали идут вместе с вытяжным вентилятором WSP).
— Выбор частей: гравитационный воздушный клапан для отбора воздуха, ящик эпоксидной смолы и взрывобезопасная конструкция.

Структура продукции

техническое руководство

Тип вентилятора
Лопасти для вытяжного вентилятора должны быть сделаны из стали или алюминия, для снижения местного напряжения нужно использовать орёбрение, пиковая скорость вибрации в 4,5мм/с обеспечит твердость опорной планки. Осевая лопасть должна пройти испытание по статическому и динамическому равновесию, должна отвечать стандартам Международной ассоциации движения и контроля воздуха №204 степени G2.5.

Стандарты качества
Характеристики вентилятора должны соответствовать стандартам №210 и №300 Международной ассоциации движения и контроля воздуха, производственное предприятие должно обладать лицензией на производство товаров и подтверждение качества ISO9001.

Корпус вентилятора
Корпус вентилятора должны быть сделаны из оцинкованной стали ( варианты: окраска эпоксидной смолой) в форме квадрата, опорная конструкция электродвигателя должна быть прочной и предотвращать резонанс во время вращения вентилятора. Установка внутри помещения оснащена защитной решеткой для обеспечения безопасности рабочих, снаружи оснащена 90 градусным дождевым чехлом и защитной сеткой от насекомых из нержавеющей стали, для предотвращения проникновения дождевых осадков и насекомых.

Взрывобезопасная конструкция ( применима только для взрывобезопасного типа )
Вентилятор должен соответствовать правилам взрывобезопасного типа Spark C Международной ассоциации движения и контроля воздуха. Вентиляторы 250～550 модели обладают алюминиевыми лопастями, алюминиевый круг: модели 600～900 обладают алюминиевыми лопастями, алюминиевый круг: электродвигатель должен быть отгорожен от взрыва, линия оборудования должна пройти государственную сертификацию по взрывобезопасности, предприятие должно иметь лицензию на производство.

Электродвигатель
Двигатель с внешним ротором должен иметь уровень защиты IP44，двигатель с внутренним ротором должен иметь уровень защиты IP54, уровень изоляции F. Электродвигатель должен располагаться под воздушным потоком, чтобы облегчить полноценное охлаждение, расположение соединительных проводов электродвигателя устанавливается по требованиям клиента, длина вводного привода не больше полуметра.

Товарный знак
На алюминиевой табличке торговой марки закреплен серийный номер вентилятора, номер модели и регистрационный номер продукта ( то есть для каждого устройства одно удостоверение), тем самым обеспечивая клиентам более удобный поиск запчастей.

Приемлемый поставщик
Приемлемый поставщик рейтинга ААА, INFNAIR или аналогичных товаров. Устройства основанные на модели WSP.

Оставить заявку

Патент США на спиральный обратный клапан осевого вентилятора Патент (Патент № 6,174,232, выданный 16 января 2001 г.)

Уровень техники

1. Техническая область

Настоящее изобретение в целом относится к системам охлаждения для корпусов электрических компонентов и, в частности, к усовершенствованному клапану для охлаждающего вентилятора корпуса электрических компонентов.

2. Предпосылки создания

В электронных системах охлаждения, предназначенных для обеспечения высокой доступности или непрерывной работы, часто используются резервные вентиляторы, которые расположены параллельно. Такое расположение используется для защиты от катастрофической потери охлаждающего потока в случае отказа одного из вентиляторов. Одна из проблем с этим типом конфигурации параллельных вентиляторов заключается в том, что при выходе из строя одного вентилятора разница давлений на оставшемся вентиляторе выталкивает воздух обратно через отказавший вентилятор. Это снижает подачу потока, который в противном случае был бы доступен от уцелевшего вентилятора почти наполовину

Для предотвращения обратного потока обычно устанавливают заслонку на выпускной стороне вентиляторов.Обычные конструкции створок включают в себя распашные дверные створки и несколько ламелей. Однако в конструкциях предшествующего уровня техники не учитывается характерная спиралевидная или закрученная схема нагнетания трубчатых осевых вытяжных вентиляторов, тем самым непреднамеренно создавая большие перепады давления во время нормальной работы вентилятора до выхода из строя. Хорошо известные трубчатые осевые вентиляторы имеют угол нагнетания, который является прямой функцией рабочей точки статического давления на кривой давления-расхода. К осевому направлению выброса всегда есть угол или спираль.Действительно, развитие давления в трубчатых осевых вентиляторах зависит от изменения количества движения, вызванного изменением направления воздуха. Спираль никогда не отсутствует, даже при подаче на открытом воздухе, поскольку все же необходимо создавать скоростное давление. Спираль всегда вращается в том же направлении, что и лопасть вентилятора, и при визуализации потока выглядит как спиральный вихрь. Кроме того, конструкции предшествующего уровня техники имеют тенденцию занимать значительное пространство в осевом направлении, что затрудняет реализацию параллельных конфигураций вентиляторов в компактных корпусах.Таким образом, требуется эффективная, компактная в осевом направлении конструкция для высоконадежных вытяжных вентиляторов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обратный клапан вентилятора изготовлен из пластиковой пленки, имеющей внешний край и центральную область. Клапан также имеет несколько прорезей, которые определяют створки в пленке. Клапаны расположены симметрично по спирали между центральной областью и внешним краем. Клапан крепится к внешней поверхности трубчатого осевого вентилятора. В нормальных рабочих условиях вентилятор перемещает спиральный поток воздуха в основном в осевом направлении через клапан.Закрылки открываются и выравниваются по набегающему потоку на малых углах атаки, чтобы минимизировать динамические потери. Заслонки находятся в закрытом положении и прилегают заподлицо на внешней поверхности вытяжной пластины, установленной на вентиляторе, во все остальное время, чтобы предотвратить обратный поток воздуха через вентилятор в противоположном направлении после выхода из строя вентилятора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Таким образом, чтобы способы, которыми признаки, преимущества и цели изобретения, а также другие, которые станут очевидными, достигаются и могут быть поняты более подробно, более конкретное описание изобретения, кратко изложенное выше, может быть получено посредством ссылки. к его варианту осуществления, который проиллюстрирован на прилагаемых чертежах, причем эти чертежи составляют часть данного описания.Однако следует отметить, что чертежи иллюстрируют только предпочтительный вариант осуществления изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничение его объема, поскольку изобретение может допускать другие не менее эффективные варианты осуществления.

РИС. 1 представляет собой вид сверху клапана вытяжного вентилятора, сконструированного в соответствии с изобретением.

РИС. 2 — вид сзади в изометрии с пространственным разделением деталей трубчатого осевого вытяжного вентилятора и клапана, показанных на фиг. 1.

РИС. 3 — вид спереди в изометрии клапана, показанного на фиг.1 и 2, установленный на вытяжном вентиляторе фиг. 2.

НАИЛУЧШИЙ РЕЖИМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссылаясь на фиг. 1, вентиляторный клапан 11 сформирован из тонкой плоской подложки или гибкой пластиковой пленки 13 с внешним краем или периметром 15, центральной точкой 17 и обычно круглой, радиально направленной внутрь или центральной областью 19. В предпочтительном варианте осуществления пленка 13 изготовлен из эластичного полиэтилена, такого как MYLAR® от DuPont. В показанном варианте осуществления пленка 13 имеет толщину приблизительно 0,6 мм.15 мм и имеет постоянный чувствительный к давлению слой акрилового адгезива или т.п. (не показан) вдоль внешних краевых частей своей задней поверхности для облегчения монтажа на вентилятор. Задняя поверхность центральной области 19 также может быть покрыта клеем. Предусмотрена съемная подкладка (не показана) для закрытия клейких участков перед использованием. Пленка 13 также имеет монтажное отверстие 21 в каждом из углов или около него.

Клапан 11 также имеет множество створок 31 в основном С-образной формы, сформированных из пленки 13.Заслонки 31 расположены симметрично в виде спирали вокруг центральной точки 17. В предпочтительном варианте осуществления клапан 11 имеет от десяти до двенадцати створок 31. Каждая заслонка 31 определяется единственной непрерывной нелинейной щелью 33, которая продолжается между центральной областью 19 и периметром 15 пленки 13. Прорези 33 представляют собой высечки или лазерные вырезы шириной приблизительно 1,5 мм.

Каждая прорезь 33 содержит дугообразный радиально внутренний сегмент 35, дугообразный радиально наружный сегмент 37 и линейный сегмент 39 между ними.Линейный сегмент 39 определяет переднюю кромку 39а (фиг. 3) для одной заслонки 31 и нижнюю кромку 39b для заслонки 31, которая расположена непосредственно против часовой стрелки по отношению к ней. Дугообразные части внешних сегментов 37 имеют больший радиус, чем дугообразные внутренние сегменты, и разные центральные точки. Обратите внимание, что внутренние сегменты 35 отклоняются по спирали от центральной области 19 по часовой стрелке и несколько перекрывают друг друга в радиальном направлении. Это создает тонкую дугообразную внутреннюю ножку 38 для каждого клапана 31. Наружные сегменты 37 изгибаются наружу по спирали против часовой стрелки и перекрывают друг друга около периметра 15.Это создает дугообразную внешнюю опору 40 для каждого сегмента 31. Зазоры между соседними из внутренних сегментов 35 и соседними из внешних сегментов 37 составляют приблизительно 3,0 мм, обеспечивая внутренние опоры 38 и внешние опоры 40 шириной приблизительно 3,0 мм. Клапан 11 может быть перевернут, так что спиральные направления прорезей 33 меняются на обратное.

Формы внутренних сегментов 35 по существу однородны и дугообразны. Линейные сегменты 39 также по существу однородны и расходятся по радиальной линии от центральной точки 17.Однако формы внешних сегментов 37 по существу неоднородны. Четыре внешних сегмента 37 около четырех углов пленки 13 имеют по существу дугообразную форму. Остальные внешние сегменты 37 имеют как линейную часть, так и дугообразную часть, как показано, и немного длиннее четырех внешних сегментов 37 в углах. В качестве альтернативы прорези 33 могут быть выполнены так, чтобы они были абсолютно симметричными во всех сегментах. Кроме того, границы раздела между сегментами 35, 37 и их соответствующими линейными сегментами 39 закруглены, так что прорези 33 не имеют острых углов. Каждая прорезь 33 имеет конец 41, направленный радиально внутрь, и конец 43, направленный радиально наружу. Концы 41, 43 выполнены с большими радиусами для уменьшения концентраций усталостных напряжений в пленке 13.

Клапан 11 устанавливается на вентилятор, такой как трубчатый осевой вентилятор 51, показанный на ФИГ. 2. Вентилятор 51 обычно используется параллельно с другими вентиляторами для циркуляции воздуха и охлаждения электрических компонентов внутри корпуса (не показан). В показанном варианте осуществления вентилятор 51 содержит двигатель 53 вентилятора с крыльчаткой 55, решетку или крышку 57, заднюю пластину 59, дополнительное уплотнение 61 из вспененного материала между двигателем 53 и задней пластиной 59 и продольную ось 63.Клейкое покрытие на задней поверхности пленки 13 приклеивается к осевой передней поверхности крышки 57. Кроме того, для крепления клапана 11 к вентилятору 51 можно использовать крепежные детали (не показаны).

При нормальной работе (фиг. 3) двигатель 53 вентилятора 51 перемещает спиральный поток воздуха 65 в основном в осевом направлении к клапану 11. По мере того, как вентилятор 51 циркулирует воздух 65, заслонки 31 перемещаются в открытое положение (фиг. 3). В открытом положении створки 31 перемещаются в осевом направлении от крышки 57 в целом по кругу. Два конца 41, 43 каждой прорези 33 действуют как внутренние и внешние шарниры, соответственно, для каждой створки 31.Длина и толщина внутренних и внешних опор 38, 40 таковы, что они позволяют закрылкам 31 выравниваться с набегающим вихревым потоком при малых углах атаки. Это очень важно для минимизации динамических потерь от вихрей, возникающих при больших углах атаки, как это обычно бывает с традиционными конструкциями поворотных лопастей.

В рабочем положении заслонки 31 выравниваются по схеме, аналогичной лопастям осевого вентилятора. Передний край 39a (фиг. 3) находится ближе к вентилятору 5, чем задний край 39b.Внутренняя и внешняя ножки 38, 40 изгибаются вниз по потоку и по часовой стрелке. Большая длина внешней стойки 40 приводит к тому, что внешние сегменты 37 расположены дальше по потоку, чем внутренние сегменты 35. Низкое усилие пружины, создаваемое шарнирами и ножками 38, 40, предотвращает вызванную потоком вибрацию створок 31. Клапаны 31 находятся в закрытом положении ( Фиг.1 и 2) и лежат заподлицо на лицевой стороне крышки 57 во все остальное время, чтобы предотвратить обратный поток воздуха через вентилятор 51 в противоположном направлении.

Изобретение имеет несколько преимуществ.Раскрытый здесь клапан представляет собой простую и недорогую конструкцию, которая требует гораздо меньшего осевого пространства, чем клапаны предшествующего уровня техники. Заслонки клапана спроектированы так, чтобы соответствовать спиральной схеме нагнетания трубчатых осевых вентиляторов, предотвращая обратный поток в случае отказа вентилятора или потери мощности. Такая конфигурация сводит к минимуму лобовое сопротивление и потери энергии для осевых вентиляторов. Клапан также обеспечивает высокую доступность и надежность, при этом он может работать в любом положении. На него не действует сила тяжести.

Поскольку клапан предотвращает обратный поток, он предотвращает «вращение» вентилятора в обратном направлении. Некоторые двигатели устройств для перемещения воздуха не перезапускаются, если они вращаются в обратном направлении. Эти системы потребуют отключения всех вентиляторов, если возникнет обратный поток. Использование изобретения позволит перезапустить без остановки всей системы. Кроме того, устройство работает независимо от плотности жидкости и может более широко использоваться в других приложениях для жидкостей с аксиальным приводом, нуждающихся в защите от обратного потока, таких как водяные насосы. Клапан может также устранить необходимость в дорогостоящих схемах управления для обнаружения отказа вентилятора или конструкции многоскоростных вентиляторов.Это не влияет отрицательно на производительность вентилятора при нормальной работе и позволяет снизить уровень шума во время работы.

Хотя изобретение было показано или описано только в некоторых его формах, специалистам в данной области должно быть очевидно, что оно не ограничено этим, но допускает различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения.

Осевые вентиляторы ВЕНТС ОВ — официальный сайт ВЕНТС

Осевые вентиляторы низкого давления в стальном корпусе производительностью до 25000 м³ / ч для настенного монтажа.

• Описание
• Модификации
• Диаграмма грузоподъемности
• Загрузки
• Условное обозначение
• BIM

Описание

Описание

ПРИМЕНЕНИЕ
ДИЗАЙН
	Клеммная коробка вентилятора ОВ оснащена шнуром для удаленного подключения.
ДВИГАТЕЛЬ
Рабочие колеса приводятся в действие двух-, четырех- или шестиполюсными, одно- или трехфазными асинхронными двигателями с внешним ротором и встроенной тепловой защитой от перегрева в зависимости от модели.	Шариковые подшипники в двигателе обеспечивают длительный срок службы, рассчитанный не менее чем на 40 000 часов. Степень защиты двигателя IP44-IP54.
КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ
	К одному контроллеру можно подключить несколько вентиляторов, если общая мощность и рабочий ток не превышают номинальные значения контроллера.
КРЕПЛЕНИЕ

График производительности

График производительности

Рабочая точка

• Поток воздуха: —
• Давление: —

Условное обозначение

Условное обозначение

Серия и модификация	Модификация двигателя		Типоразмер
	Количество полюсов	Фаза
ВЕНТС ОВ : плита монтажная квадратная	2 4 6	E : однофазный D : трехфазный	200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 550; 630, 710, 800

Данные ErP
Общий КПД	ŋ, [%]
Категория измерений	MC
Категория эффективности	EC
Класс эффективности	N
Регулируемый привод	VSD
Мощность	[кВт]
Текущий	[A]
Расход воздуха	[м 3 / ч]
Статическое давление	[Па]
Скорость	[н / мин -1 ]
Удельное соотношение	SR

БИМ

БИМ

Как работает система вентиляции при использовании осевого вентилятора @ новый промышленный вентилятор :: 痞 客 邦 ::

Вентиляция: это использование вентиляции для подачи свежего воздуха (притока) в комнату или пространство и вывода загрязненного воздуха в помещении непосредственно или после обработки наружу (вытяжка), чтобы поддерживать внутреннюю среду в соответствии с гигиеническими требованиями. стандарты.Для удовлетворения потребностей жизни или производства людей.
Система механической вентиляции
Механическая вентиляция — это метод вентиляции, в котором давление ветра, создаваемое вентилятором, заставляет воздух в помещении и снаружи течь для вентиляции. В зависимости от объема системы вентиляции, систему вентиляции можно разделить на частичную и комплексную.
Состав системы вентиляции
Воздуховод: прямоугольный канал, канал круглого сечения
Воздуховыпускное отверстие: выходное отверстие для воздуха, выходное отверстие
Воздушная заслонка: регулирующий клапан, противопожарный клапан, обратный клапан
Вентиляторы: центробежные вентиляторы, осевые вентиляторы, смешанные вентиляторы
Прочее: шкаф статического давления, фильтр, пылеуловитель
Расположение воздуховода
Расположение воздуховода должно быть максимально коротким, гладким и прямым;
Необходимые приспособления для регулировки и измерения должны быть установлены на воздуховоде, а их расположение должно быть удобным для работы и наблюдения;
Воздуховоды, по которым транспортируется высокотемпературный газ, должны иметь меры тепловой компенсации.
Фурма
Расположение воздухозаборника для наружного воздуха должно соответствовать следующим требованиям:
Установите его непосредственно в месте с относительно чистым наружным воздухом; попробуйте открыть его на тенистой стороне (северная сторона) (летом низкая температура). На подветренной стороне воздуховыпускного отверстия; нижний край воздухозаборника должен находиться на расстоянии не менее 2 м от наружного пола и 1 м над крышей. На стенах ставни, на крыше — ветряк с жалюзи.
Заслонка
1) Регулирующий клапан: регулировка объема воздуха, открытие или закрытие воздушной системы: дроссельная заслонка, двухстворчатый регулирующий клапан, трехходовой регулирующий клапан;
2) Противопожарный клапан: при возникновении пожара перекрывает поток воздуха, чтобы предотвратить распространение огня по воздуховоду;
3) Обратный клапан: предотвращает реверсирование воздушного потока после остановки вентилятора;
Клапан противопожарный
Устанавливается на воздуховодах подачи и возврата воздуха системы вентиляции и кондиционирования, нормально открытый. Температурный предохранитель в корпусе клапана приводит в движение корпус клапана. В случае пожара, когда температура дымовых газов в трубе достигает 70 ° C, она перегорает и отключается. Противодымный и противопожарный эффект.
Осевой вентилятор (локальный вентилятор)
Он занимает небольшую площадь, прост в обслуживании, относительно дешев, имеет низкое давление воздуха и большой объем воздуха. Он в основном используется в системах с большим объемом воздуха с небольшим сопротивлением (короткие трубы и несколько колен). (Семейная категория, такая как электровентилятор, вытяжной вентилятор)

Вентилятор осевой ВЕНТС 125 М

Вентилятор настенный и потолочный ВЕНТС М ПРИЛОЖЕНИЯ Постоянная или периодическая вытяжная вентиляция санузлов, душевых, кухонь и других хозяйственных помещений. Крепление вентиляционной шахты или подсоединение к воздуховоду. Движение воздушного потока от слабого до среднего на короткие расстояния при низком сопротивлении воздуха. Совместимы с воздуховодами диаметром 100, 125 и 150 мм. ДИЗАЙН Современный дизайн и эстетичный вид. Корпус и рабочее колесо изготовлены из высококачественного прочного АБС-пластика, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. Интеллектуальная конструкция крыльчатки обеспечивает высокую эффективность вентилятора и долгий срок службы. Степень защиты IP 34. ДВИГАТЕЛЬ Надежный маловаттный электродвигатель. Разработан для непрерывной работы и не требует обслуживания. Оборудован защитой от перегрева. КОНТРОЛЬ Руководство: Вентилятор управляется выключателем освещения в помещении. В комплект поставки не входит. Вентилятор управляется встроенным тросовым выключателем В .Не применяется при потолочном монтаже. Регулирование скорости возможно с помощью тиристорного регулятора скорости (см. Электрические аксессуары). К одному контроллеру можно подключить несколько вентиляторов. Регуляторы скорости не могут быть подключены к вентиляторам с модификациями T , TH , TP , VT , VTH . Автомат: К электронному блоку управления БУ-1-60 (см. Электрооборудование).Блок управления поставляется отдельно. По таймеру T (встроенный таймер выбега позволяет вентилятору работать в течение от 2 до 30 минут после выключения вентилятора). По датчику влажности и таймеру TH (если уровень влажности в помещении превышает установленное пороговое значение датчика в пределах 60-90%, вентилятор автоматически включается и работает до тех пор, пока уровень влажности не упадет до стандартного уровня, после этого вентилятор продолжает работать в течение периода времени в соответствии с настройкой таймера, затем выключается). По датчику движения и таймеру TP (при обнаружении движения вентилятор включается автоматически и работает в течение заданного периода времени от 2 до 30 минут. Зона чувствительности к движению до 4 метров, а максимальный угол обнаружения составляет 100 °. МОНТАЖНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Вентилятор устанавливается непосредственно в вентиляционную шахту или используется для потолочного монтажа с подключением к воздуховоду. Использование гибких воздуховодов рекомендуется в случае удаленного расположения вентиляционной шахты.Воздуховод соединен с выхлопным фланцем вентилятора через хомут. Крепится к стене саморезами. Для подключения низковольтного электродвигателя вентилятора 12 В к сети 220 В / 50 Гц используйте понижающий трансформатор TRF 220 / 12-25 , который приобретается отдельно.

Mokveld-Brochure Осевой обратный клапан En

Осевой обратный клапан быстродействующий безударный предохранитель для критических применений

Инновации для соответствия

Первые дни компания Mokveld была основана в 1922 году в Гауда, Нидерланды, как предприятие по ремонту небольших машин магазин. В середине пятидесятых мы начали производство клапанов, и это развитие ускорилось, когда

компания Nederlandse Aardolie Maatschappij BV (совместное предприятие Shell и ExxonMobil) открыла газовое месторождение

Гронинген в 1959 году. Компания Mokveld начала поставлять клапаны для производства миллиардов. кубических

метра газа и на протяжении многих лет требовалось реагировать на постоянные изменения в отношении безопасности,

шума и выбросов. Благодаря адаптации и эффективному реагированию на изменения в газовой и нефтяной промышленности наша организация

завоевала отличную репутацию международного поставщика качественной арматуры.

2

требования промышленности

3

Штаб-квартира Моквелд

Штаб-квартира и высокотехнологичное производство

производственных мощностей расположены в Гауда, Нидерланды

(площадь 14.000 м2 или 150.000 футов2)

Испытания в Дельфте Гидравлическая лаборатория

Динамические испытания проводятся в уникальной гидравлической лаборатории

в Дельфте, расположенной в 20 км от головного офиса Mokveld

(12 миль) от головного офиса Mokveld. качество проверено

в Нидерландах

Проблемы отрасли Компания Mokveld стремится внести свой вклад в безопасное, надежное и устойчивое развитие мировых энергетических и водных ресурсов

.Наш послужной список довольных клиентов показывает нашу способность выбирать решения по управлению, проектировать системы безопасности

и успешно управлять проектами. Осевые обратные клапаны, описанные в этой брошюре, помогут решить

задач вашей отрасли и проекта.

Мировой опыт Компания Моквелд обладает обширным опытом в разработке и производстве арматуры для газовой и нефтяной промышленности по всему миру.

Ассортимент продукции включает широкий спектр клапанов, адаптированных к применению и спецификациям клиентов;

продукты управления продукты безопасности

осевые регулирующие клапаны осевые двухпозиционные клапаны (для HIPPS)

осевые дроссельные клапаны осевые предохранительные клапаны

угловые дроссельные клапаны осевые обратные клапаны

Кроме того, полный спектр пневматических и гидравлических приводов с индивидуальными механизмами управления доступны

для точного управления и надежной работы вашего процесса.

Успешные инновации Регулярные контакты с конечными пользователями и наше знакомство с широким спектром приложений предоставляют нам все элементы

, необходимые для инноваций. В сотрудничестве с заказчиками «Моквелд» разработал автономные HIPPS и осевые дроссельные клапаны.

Недавно мы разработали и успешно применили инновационные конструкции тримов, подводные обратные клапаны и новую линейку приводов.

Моквелд обладает обширным опытом в области осевых обратных клапанов в критических безвозвратных системах.

4A Уникальная концепция С начала 1900-х годов на гидроэлектростанциях использовалась исключительная концепция клапана: клапан осевого потока. Осевой поток

относится к обтекаемому симметричному и неограниченному потоку между внутренним и внешним корпусом клапана. В 1950-х годах

Моквелд признал уникальные преимущества и применил эту концепцию в своих конструкциях двухпозиционных и регулирующих клапанов.

За последние десятилетия эти осевые клапаны заняли прочную позицию во всем диапазоне газовых и нефтяных сегментов;

производство, переработка, передача, хранение и распространение.

В 1960-х годах инженеры Моквелд разработали осевой обратный клапан, который основан на той же концепции осевого потока

. Интеллектуальное использование трубки Вентури обеспечивает превосходные статические и динамические характеристики. Благодаря выдающимся динамическим характеристикам

эта конструкция обратного клапана также стала предпочтительным решением для специальных водных применений.

Осевой поток

5 Клапаны мирового класса, основанные на превосходном осевом направлении Повышение требований к безопасности Обратные клапаны раньше были некритическими элементами оборудования, которые изначально разрабатывались и устанавливались для предотвращения обратного дренажа трубопроводов и резервуаров

ниже по потоку.Кроме того, они предотвратили обратное вращение насосов

, тем самым избежав повреждения уплотнений и приводов. Ранние конструкции основывались на концепции простых поворотных заслонок или дисков

и обычно подходили для защиты систем низкого давления и небольших систем.

Внедрение трубопроводных систем, защищенных устройствами защиты от перенапряжения, рост строительства более крупных газопроводов и трубопроводов диаметром

для транспортировки газа и жидкости, а также растущее значение снижения потерь давления и

, как следствие, эксплуатационных расходов, привели к радикальным изменениям в эксплуатации. требования к обратным / обратным клапанам.

Безопасное решение Обратные клапаны Mokveld — это сложные устройства, тщательно спроектированные и рассчитанные на соответствие этим новым требованиям. Они

признаны стандартом для всех критических применений, таких как защита вращающегося оборудования и систем, где необходимы низкие потери давления

. Перекачиваемые жидкости варьируются от тяжелой сырой нефти до легких углеводородных фракций, от многофазных жидкостей

до природного газа, содержащего песок, и от питьевой воды до высококоррозионной и загрязненной попутной воды.

Моквелд поставил обратные клапаны для крупнейших в мире трубопроводов воды и сырой нефти, систем транспортировки природного газа

, газохранилищ, заводов по производству СПГ и олефинов. Обратные клапаны Моквелд используются всеми крупными нефтяными и

газовыми компаниями, химической промышленностью и компаниями по передаче воды.

уникальная концепция

20 / осевой обратный клапан ASME 600

Применение: транспортировка газа

Задача: низкая потеря давления

Расположение: YuLin (Китай, 2005)

20 / ASME 2500 Осевой обратный клапан

Применение: Компрессорная станция

Задача: Низкие потери давления и стабильность

Расположение: Береговая (Россия, 2001)

72 / ASME 175 Осевой обратный клапан

Применение: Нагнетание насоса охлаждающей воды

Задача: Динамический отклик

Расположение: Бинтулу ( Малайзия, 1980)

6 Надежный

Эксплуатационные преимущества

Надежность Подпружиненная конструкция

обеспечивает сверхбыструю работу без обратного потока и скачков давления в критически важных приложениях

, таких как системы с несколькими насосами.

Стабильность Чрезвычайно стабильная во время работы

. Осевой обратный клапан плавно реагирует на изменения расхода и остается стабильным, когда это должно быть

.

Легкое открытие Низкое статическое давление

в области горловины прикладывается за диском и создает перепад давления над диском

, что приводит к легкому открытию.

Осевой поток Обтекаемый путь потока

через полнопроходной корпус предотвращает турбулентность и предотвращает эрозию и вибрацию.Простои технологического процесса —

,

исключено.

Плотная отсечка 100% -ная отсечка

достигается за счет уплотнения «металл по металлу».

На это уплотнение не влияет эрозионный поток.

Нулевые выбросы Отсутствие капота

или любых других отверстий в окружающую среду гарантирует нулевой выброс. Клапан пожаробезопасен и подходит для криогенных и подводных применений.

Экологические преимущества

7Низкий перепад давления

Полностью открывающийся проточный канал и восстановление высокого давления

приводят к очень низким потерям давления и, таким образом, к снижению эксплуатационных затрат на насосы и компрессоры

.

Техническое обслуживание

Внутренняя конструкция основана на применении надежных основных принципов машиностроения. Следовательно, осевой обратный клапан

не требует обслуживания.

Compact Цельный корпус клапана без крышки

обеспечивает снижение веса на 30-90% по сравнению с поворотными обратными клапанами.

Значительная экономия затрат

простота

Повышенная надежность и

8

Безопасность за счет механической концепции Фланцы корпуса клапана и внутренний корпус объединены в одну жесткую отливку.Внутренняя конструкция основана на

, применении основных принципов машиностроения, которые исключают риск ослабления компонентов клапана

, повреждающего вращающееся оборудование. Обратные клапаны Моквелд сертифицированы по пожарной безопасности.

Работа без захлопывания Благодаря уникальному принципу работы обратный клапан плавно реагирует на изменения расхода и остается стабильным, когда это должно быть

. Конструкция с подпружиненной пружиной обеспечивает сверхбыстрое закрытие без обратного потока и скачков давления в

критических приложениях, таких как системы с несколькими насосами.

9сниженные потери энергии

Компактная и не требующая обслуживания конструкция Различные другие конструкции обратных клапанов полагаются на внешние устройства, такие как противовесы и замедлители захлопывания, для удовлетворительной работы

. Они не допускают заглубленной установки, занимают много места и требуют регулярного обслуживания.

Обратный клапан «Моквелд» можно закопать или установить в местах с ограниченным пространством или весом. Обратный клапан Моквелд

обычно не требует обслуживания.

Конструктивные особенности Обратный клапан Mokveld спроектирован таким образом, чтобы полностью открываться при очень низких расходах, чтобы минимизировать падение давления при нормальной работе

. Тарелка клапана соединена со штоком диска, который скользит в подшипниках, расположенных в направляющей штока. Пружина

толкает клапан в закрытие, а динамические силы потока толкают клапан в открытие. Из-за конструкции с осевым потоком диск остается на

перпендикулярно потоку все время, и поэтому площадь, подверженная воздействию жидкости, не уменьшается, как в случае с

большинства обратных клапанов.

Конструкция корпуса клапана, седла и диска приводит к форме Вентури, которая используется тремя способами:

повышенная скорость среды в зоне седла приводит к высокой динамической силе открытия на диске

низкой статическое давление в области горловины прикладывается за диском и создает перепад давления

Критический обзор методов управления срывом в промышленных вентиляторах

В этой статье рассматриваются достижения в моделировании и интерпретации явлений срыва промышленных вентиляторов, связанных с ними методов обнаружения остановов и технологии управления.Конкурирующие теории помогли инженерам улучшить стабильность вентиляторов и технологию управления. С развитием этих теорий возникли три основных вопроса. В этой статье мы сначала рассмотрим взаимосвязь между аэродинамическими возмущениями и возникновением неустойчивости. Понимание основных физических явлений, возникающих при возникновении сваливания, имеет решающее значение для уменьшения сваливания за счет конструкции или с помощью активных или пассивных методов управления. Затем мы рассмотрим использование пассивных и активных стратегий управления для повышения стабильности вентилятора.Хотя исторически инженеры-проектировщики компрессоров использовали методы пассивного управления, новейшие технологии побудили их установить высокопроизводительные системы обнаружения и управления остановками, которые дают разработчикам промышленных вентиляторов новое понимание того, как они могут обнаруживать и контролировать остановку. Наконец, в документе рассматриваются методы и перспективы раннего обнаружения сваливания в дополнение к системам управления с возможностью предупреждения. Инженеры могут использовать эффективную систему предупреждения об остановке в режиме реального времени, чтобы расширить рабочий диапазон вентилятора, позволяя ему безопасно работать с уменьшенным запасом прочности. Это также может позволить вентилятору работать в более эффективном режиме по своим характеристикам.

1. Введение

Когда один вентилятор работает изолированно, нестабильные аэродинамические условия, которые мы называем «срывом», возникают при низких расходах. Этот тип стойла различается в зависимости от типа вентилятора, но наиболее опасен для осевых вентиляторов, центробежных вентиляторов с загнутыми вперед лопатками и центробежных вентиляторов с загнутыми назад лопатками [1]. Остановка вентилятора происходит, когда вентилятор достигает предела стабильного рабочего диапазона.Это происходит, когда повышение давления на вентиляторе увеличивается до предела развития давления вентилятора, а скорость потока через вентилятор уменьшается до точки, в которой она сначала падает до нуля, а затем начинает реверсировать. Когда поток, проходящий через вентилятор, меняет направление, он отделяется от лопастей вентилятора с турбулентностью, которая возникает при отрывном потоке, ударяющем по лопастям вентилятора. Этот аэродинамический удар вызывает увеличение нестабильного напряжения в лопастях, что может привести к механическому повреждению.

Когда вентилятор приближается к срыву, отрывной поток первоначально возникает с одним проходом лопастей.Срыв в одном канале лопасти увеличивает аэродинамическую нагрузку лопасти на соседний канал лопасти, в результате чего «ячейка срыва» перемещается к следующему проходу лопасти. Это приводит к каскадному эффекту, когда ячейка сваливания перескакивает от прохода для лезвия к проходу для лезвия. Форма и расстояние между лопастями вентилятора влияют на то, как срыв влияет на производительность вентилятора, поскольку конструкции с более аэродинамическими нагруженными лопастями имеют более серьезное снижение производительности во время срыва, чем конструкции с легкими нагрузками. Центробежные вентиляторы с радиальными лопастями практически не изменяют свою производительность в случае остановки.Центробежные вентиляторы с радиальными лопастями не полагаются на воздух, проходящий через вентилятор, а движутся перпендикулярно центробежной силе, создаваемой вращением крыльчатки вентилятора. В результате для центробежных вентиляторов проблема срывания возникает в меньшей степени, чем для осевых.

Осевые вентиляторы особенно уязвимы при остановке. Производители промышленных вентиляторов не рекомендуют использовать осевые вентиляторы в приложениях, требующих сильно меняющихся требований к потоку, если только не доступны средства поддержания скорости потока выше точки остановки.Производители промышленных вентиляторов используют запатентованные устройства защиты от сбоев для управления потоком в области кончиков осевых вентиляторов. Эти устройства, предотвращающие срывание, стабилизируют производительность вентилятора. Это устраняет падение производительности вентилятора в точке, где он остановился бы без устройства защиты от останова, при этом вентилятор демонстрирует непрерывно возрастающую характеристику давления обратно к нулевому потоку. Эта стабилизация вентилятора происходит за счет эффективности вентилятора, который обычно снижается на 2–5% при наличии устройства, предотвращающего остановку. С повышенным вниманием к энергоэффективности устройства защиты от останова становятся все менее приемлемыми, поскольку производители промышленных вентиляторов стремятся выполнять все более строгие требования к минимальной эффективности.

Исторически сложилось так, что производители использовали устройства защиты от останова, когда вентилятор работал в условиях, которые могут привести к его остановке. Однако приложение, в котором инженеры не ожидают остановки вентилятора, все равно может привести к остановке. Вентилятор может остановиться в результате эрозии или загрязнения лопастей вентилятора или значительного повышения давления в системе в результате засорения фильтров.Кроме того, классической причиной остановки промышленных вентиляторов является их параллельная работа. При параллельной работе запуск или остановка одного вентилятора при работе других неизбежно приведет к остановке вентилятора во время его запуска и остановки в переходном режиме. Следовательно, плохое обслуживание вентилятора, засорение фильтров в системе или неправильное программирование системы управления могут привести к остановке вентилятора.

Практика, которую инженеры обычно применяют в попытке избежать остановки вентилятора, — это увеличение размеров промышленных вентиляторов для их применения.Инженеры-проектировщики систем обычно применяют коэффициент безопасности к рабочей точке вентилятора при выборе промышленных вентиляторов. Каждый инженер, участвующий в проектировании системы, добавляет свой собственный запас прочности. В результате после окончательной установки вентилятор работает в соответствии со своими характеристиками, находящимися далеко слева от оптимальной рабочей точки. Это снижает эффективность работы, поскольку вентиляторы могут достигать 80-процентного КПД в оптимальной рабочей точке и часто менее 60 процентов при установке.

Постановление 327 Европейского Союза стало юридически обязательным 1 января 2013 года. Оно устанавливает минимальные классы эффективности вентиляторов и двигателей (FMEG) для промышленных вентиляторов. Минимальные классы эффективности вентиляторов и двигателей 2013 года привели к тому, что примерно 33% вентиляторов было продано до 1 января 2013 года, что теперь является незаконным в Европе из-за несоответствия минимальному классу эффективности вентиляторов и двигателей для их применения. Европейский Союз повысит минимальные классы эффективности вентиляторов и двигателей с 1 января 2015 года.В США Министерство энергетики отслеживает деятельность в Европейском Союзе. 1 февраля 2013 года федеральное правительство США опубликовало рамочный документ в Федеральном реестре . В нем изложен предполагаемый подход к регулированию вентиляторов, направленный на устранение неэффективных вентиляторов в США к 2019 году. Сообщество промышленных вентиляторов широко ожидает, что Министерство энергетики примет тот же подход, что и Европейский Союз, увеличивая минимально допустимую эффективность вентиляторов и двигателей в пределах три года представления первоначальных целей на 2019 год.На практике азиатские страны берут на себя инициативу по регулированию отрасли со стороны Европы или США, и обе страны в настоящее время регулируют или заявляют о своем намерении сделать это; вполне вероятно, что азиатские страны сделают то же самое. Следовательно, мы можем ожидать, что в течение следующего десятилетия минимальная эффективность вентилятора или вентилятора и двигателя во всем мире, во-первых, станет обязательной, а во-вторых, со временем возрастет.

Учитывая сегодняшнюю нормативно-правовую среду, разумно предположить, что давление на инженеров-проектировщиков будет возрастать, чтобы они разрабатывали вентиляторы с высоким пиковым КПД.Практика увеличения размеров вентиляторов и установка устройств защиты от останова будет становиться все менее приемлемой из-за негативного воздействия на эффективность вентиляторов. Результат выбора вентилятора таким образом, чтобы он работал ближе к точке максимальной эффективности при установке, увеличит вероятность того, что вентилятор может заглохнуть. Рабочая точка максимальной эффективности неизменно близка к пределам устойчивости вентилятора, и, следовательно, эрозия, засорение или засорение фильтра с большей вероятностью приведут к остановке. Таким образом, проектирование вентиляторов, по своей сути «устойчивых к срыву», и разработка системы обнаружения останова для использования в процессе эксплуатации становятся все более приоритетными для сообщества промышленных вентиляторов.

Исследователи систематически не изучали эксплуатационные характеристики промышленных вентиляторов. Тем не менее, передовые приборы и полевые испытания могут сыграть роль в установлении того, где промышленные вентиляторы фактически работают в соответствии со своими характеристиками, а в тех случаях, когда вентилятор склонен к остановке, помочь в проверке и уточнении методов управления остановом. Таким образом, недостаточно сосредоточиться на разработке улучшенных характеристик проектной точки. Исследователи должны составить более полное представление о проблемах, возникающих при использовании различных промышленных вентиляторов, если они хотят понять, как они могут повысить эффективность вентиляторов без непреднамеренного создания конструкций вентиляторов, которые с большей вероятностью остановятся в реальных приложениях.В этой статье описываются некоторые из конкурирующих друг с другом точек зрения на физику, лежащую в основе аэродинамической устойчивости вентилятора, и то, как знание этой физики может способствовать разработке новых технологий промышленных вентиляторов.

2.

Динамика останова и помпажа в осевых компрессорах и вентиляторах

Прогнозирование условий, при которых возникнет аэродинамическая нестабильность, должно быть стандартной частью процесса проектирования промышленных вентиляторов. На протяжении десятилетий исследователи изучали различные формы аэродинамической неустойчивости.Многие исследования прояснили проблему вращающегося сваливания осевого компрессора, уделяя особое внимание многоступенчатым машинам [2–4]. Более ранняя работа Эммонса и др. [5] была одной из первых попыток описать механизм, лежащий в основе распространения срывов. Как правило, в замедляющихся роторах возникают две основные аэродинамические нестабильности: (i) «вращающийся срыв», в котором локально возникают области обратного потока; и (ii) «помпаж», при котором периодический обратный поток по всему кольцевому пространству приводит к сильным колебаниям в системе сжатия [6].Обе формы аэродинамической нестабильности создают механические нагрузки на роторы, что в конечном итоге может привести к механическому повреждению. Исследователи, изучавшие данную тему, сообщают, что измерения тензодатчиков на осевых компрессорах показывают, что изгибное напряжение в лопастях превышает напряжение, измеренное во время стабильной работы, в пять раз в условиях вращающегося сваливания [7]. Увеличение изгибающих напряжений в пять раз приводит к усталости лезвия и, как следствие, к выходу из строя. Отказ лопастей может произойти, когда вентилятор работает в условиях остановки вращения, но чаще всего этого не происходит.Обычно работа вентилятора в условиях вращающегося срыва приводит к возникновению усталостной трещины. Однажды возникшая усталостная трещина может распространяться под действием изгибающих напряжений, возникающих в лопастях вентилятора при нормальной работе. Следовательно, вентилятор может выйти из строя из-за усталости в дни, недели или даже месяцы после работы в условиях вращающегося стойла. Напротив, скачок напряжения может привести к изгибающему напряжению, которое возрастает до величины, при которой происходит механический отказ во время самого скачка напряжения.

Вращающийся срыв является прогрессирующим явлением и, по крайней мере, изначально не обязательно приводит к нарушению способности вентилятора развивать давление. Вращающийся срыв, по крайней мере, для осевых машин [8], представляет собой начало более серьезной нестабильности потока, помпажа. Помпаж — это самовозбуждающееся циклическое явление, которое влияет на систему сжатия в целом. Повышение давления большой амплитуды и колебания среднего по затрубному пространству массового расхода характеризуют помпаж. Он возникает там, где характеристическая линия роста давления-объемного расхода компрессора с постоянной скоростью имеет резкое изменение наклона [8].В Wo and Bons [9] авторы изучили характеристики компрессора и сообщили экспериментальные результаты, которые позволили им сделать вывод, что характеристика подъема-потока компрессора включает область с положительным наклоном. Это указывает на возникновение срыва. Следовательно, возникновение помпажа зависит как от характеристики компрессора, так и от характеристик системы, в которую он разряжается.

Хотя мы можем рассматривать вращающийся срыв как предвестник помпажа, эти два явления представляют собой разные аэродинамические явления.Средний поток во время вращающегося сваливания постоянен во времени, но неоднороден по окружности. Во время нагона поток неустойчивый, но однородный по окружности. Вследствие постоянного постоянного среднего расхода во времени вращающийся срыв может быть локализован в пределах одной или нескольких ступеней компрессора. Это практически не влияет на систему, в которой его устанавливает производитель. Напротив, неустойчивый поток, связанный с помпажем, воздействует не только на компрессор, но и на всю систему сжатия.

Вращающийся срыв и помпаж — это совершенно разные аэродинамические явления, но у них есть общая характеристика. И то, и другое можно рассматривать как собственные колебательные режимы компрессионной системы [10–16]. Исследователи все еще спорят, может ли вращающийся срыв привести к механическому отказу центробежного и одноступенчатого осевого компрессора, или же только помпаж может привести к механическому повреждению в этих классах вращающихся машин. Дебаты безрезультатны, и в сообществе, изучавшем вращающийся стойло в центробежных и одноступенчатых осевых компрессорах, существуют разногласия относительно важности вращающегося стойла.В этой статье основное внимание уделяется технологии промышленных вентиляторов, а не технологии компрессоров, и исследователи сходятся во мнении, что вращающийся блокиратор действительно приводит к механическим повреждениям и, в конечном итоге, к поломке. Хотя обзор влияния вращающегося срыва в центробежных и одноступенчатых осевых компрессорах выходит за рамки данной статьи, мы рассматриваем существующую литературу в контексте ее применимости к промышленным вентиляторам. Наша цель — применить к изучению промышленных вентиляторов исследования тех ученых и практиков, которые специализируются на центробежных и одноступенчатых осевых компрессорах.

3. Аэродинамика стойла

Для многоступенчатых осевых компрессоров остановка вращения происходит при низких скоростях вала, а помпаж происходит на высоких скоростях [8, 17–27]. Различие между низкой и высокой скоростью вращения вала заключается в различии между соотношением сил давления и импульса потока, которые увеличиваются с увеличением скорости вращения ротора. Восстановление многоступенчатого осевого компрессора из вращающегося сваливания труднее, чем восстановление после помпажа [28]. Вращающийся срыв — это не единичное явление, а два совершенно разных явления [29].(i) Частичный пролет: там, где есть только ограниченная область прохождения лопасти. (ii) Полный размах: область прохождения лопасти даже меньше, чем в случае частичного пролета. (iii) Малый масштаб: где небольшая часть кольцевой путь потока заблокирован. (iv) крупномасштабный: большая часть кольцевого пути потока заблокирована.

Surge имеет более сложную типологию, чем вращающийся стойло. Мы можем выделить по крайней мере четыре различных категории помпажа относительно колебаний расхода и давления [8, 17, 30]. (I) Слабый помпаж: явление, связанное с небольшими колебаниями давления и периодичностью, определяемой резонансной частотой Гельмгольца. Реверс потока не происходит. (Ii) Классический помпаж: явление, связанное с более сильными колебаниями с более низкой частотой, чем умеренный помпаж, также без реверсирования потока. Высокочастотные колебания также могут присутствовать, поскольку динамика помпажа нелинейна и вносит высшие гармоники. (Iii) Модифицированный помпаж: явление, связанное с колебаниями всего потока в кольцевом пространстве в осевом направлении с наложенным вращающимся срывом. Это приводит к нестационарному и неосесимметричному течению. Модифицированный помпаж представляет собой сочетание вращающегося срыва и классического помпажа.(iv) Глубокий помпаж: явление, связанное с более серьезной версией классического помпажа, когда реверс потока происходит по всему затрубному пространству.

Когда мы рассматриваем характеристики промышленного вентилятора, мы видим, что при фиксированном угле наклона лопастей и скорости вращения вентилятора при уменьшении давления на вентиляторе поток увеличивается. Bianchi et al. [31] изучили характеристики промышленного вентилятора, определив стабильную область, в которой снижение давления приводит к увеличению потока. В дополнение к стабильной области характеристики вентилятора Bianchi et al.[31] охарактеризовал неустойчивую область вентиляторов (рис. 1).

Сопротивление аэродинамической системы увеличивается пропорционально квадрату скорости потока через систему. Давление вентилятора увеличивается пропорционально квадрату скорости. Если требуемое давление превышает способность вентилятора развивать пиковое давление, вентилятор перемещается из стабильной области в нестабильную. По мере того, как вентилятор перемещается в нестабильную область, давление и поток уменьшаются. По мере уменьшения потока давление, необходимое для протекания потока через систему, падает пропорционально квадратному корню из скорости.В результате вентилятор возвращается в стабильную область. По мере стабилизации работы вентилятора он генерирует дополнительный поток и, соответственно, увеличивает давление в системе, пока снова не войдет в нестабильную область. Это циклическое поведение приводит к охотничьему действию, которое издает характерный звук, похожий на дыхание.

Циклическое поведение промышленного вентилятора при помпажах может быть следствием плохой конструкции системы или утечки внутри системы. Как правило, системы, в которых инженеры применяют промышленные вентиляторы, включают в себя несколько ответвлений с установленными заслонками, позволяющими направлять поток по разным ответвлениям в разное время.Если ответвление в системе включает заслонку, которая застревает в открытом состоянии, то это ответвление может привести к разбалансировке системы, в результате чего вентилятор может попасть в нестабильную область. В случаях, когда вентилятор работает в основном в стабильной области с лишь редкими выходами в нестабильную область, вентилятор может работать в течение продолжительных периодов времени без механических неисправностей. В тяжелых случаях двигатель вентилятора будет перегружен и перегрет, и если циклическое поведение продолжится, произойдет механический отказ лопастей вентилятора.

3.1. Stall Inception

Первой задачей при попытке определить подходящие подходы к управлению остановом промышленных вентиляторов является развитие фундаментального понимания ключевых физических явлений, вызывающих срыв. В центре внимания любой характеристики должен быть процесс создания стойла, в отличие от характеристики полностью развитого стойла. Многие исследователи охарактеризовали полностью развитую стойло, при этом исследования в существующей литературе в основном сосредоточены на осевых компрессорах.Для всестороннего обзора см. Day and Cumpsty [3]. При рассмотрении ключевого физического явления, приводящего к остановке промышленных вентиляторов, полезно учитывать склонность промышленных вентиляторов к циклическому поведению при переходе из стабильной области в нестабильную. Функциональное описание процессов, задействованных во время этого цикла поведения, может предоставить необходимое понимание для концептуализации, определения и проектирования системы обнаружения срывов.

Изучение подгруппы опубликованных исследований, проведенных учеными по промышленным вентиляторам и исследовательским центрам по компрессорам, помогает выявить ключевые процессы, происходящие при переходе промышленного вентилятора из стабильной в нестабильную область своей характеристики.Результаты, полученные исследователями на обоих типах буровых установок, воспроизводят физические явления, происходящие в полномасштабных компрессорах. Обзор результатов в установках низкоскоростных вентиляторов и масштабированных компрессоров показывает, что существует иерархия возможных механизмов возникновения останова, начиная с тех, которые происходят с низкоскоростными компрессорами, и переходя к тем, которые возникают в многоступенчатых высокоскоростных компрессорах.

Когда мы изучаем литературу о низкоскоростных вентиляторах и масштабных компрессорных установках, становится очевидным, что две конкурирующие точки зрения доминируют в дебатах о возникновении сваливания и физических механизмах, действующих во вращающемся оборудовании. Первая перспектива фокусируется на длинноволновых процессах или волнах, которые охватывают по крайней мере несколько шагов лезвия по окружности. Эти волны составляют основной физический процесс, определяющий стабильность компрессора. Конкурсная перспектива фокусируется на событиях небольшого масштаба, которые локализуются в пределах от одного до четырех проходов лопастей. Исследователи считают, что эти события короткого масштаба в первую очередь ответственны за начало сваливания. Хотя физические объяснения значимости событий небольшого масштаба восходят к Эммонсу, концепция того, что они могут происходить с началом сваливания, является относительно новой [5].

Несколько исследований показали, что некоторые особенности потока через наконечник в обоих компрессорах, низко- и высокоскоростных осевых вентиляторах непосредственно ответственны за создание коротковолновых возмущений. Исследователи, изучающие коротковолновые возмущения, называют их «шипами» или «шипами», которые ответственны за локализованные ячейки срыва с частичным пролетом [32–35]. Шиповидное начало клетки сваливания в одну стадию ясно видно из данных, полученных исследователями от модельного вентилятора [36]. Мы можем увидеть шиповидное начало в 28.5 секунд, рис. 2, затем поток возвращается в свое установившееся состояние на полсекунды, а затем становится неустойчивым через 29 секунд. Исследователи, изучающие механизмы возникновения сваливания в промышленных вентиляторах, коррелировали появление шипов с изменением акустической эмиссии вентилятора [37]. Другие ученые, изучающие связь между возникновением стойла и акустической эмиссией, использовали массивы азимутально распределенных зондов в попытке связать вращающиеся нестационарные сигналы давления, которые они измеряли в центробежных насосах и компрессорах, с их акустическими сигнатурами [38, 39].Камайер и Нейз [40] и Бьянки с соавторами [31, 41] также изучали связь между возникновением сваливания и акустической эмиссией, установив связь между шумом зазора и связанной с этим нестабильностью потока на концах лопастей в осевом турбомашинном оборудовании.

3.2. Развитие сваливания

Исследователи пришли к общему мнению, что срыв — это явление нестабильности, локальное для ступени вентилятора или ротора, при котором однородная по окружности структура потока в конечном итоге приводит к полной блокировке кольцевого пространства.По мере того как лопасти вентилятора становятся все более нагруженными, стойло начинается с явления «шипа» и превращается во вращающееся стойло. Вращающийся срыв классически превращается в полный срыв или помпаж, если в системе достаточно высокое противодавление. При остановке потока появляется локальная область застойного течения. Области распространяются в том же направлении, что и вращение лопасти. Это приводит к тому, что зона срыва вращается вокруг кольцевого пути потока с долей скорости ротора. Скорость, с которой вращается стойло, обычно составляет от одной пятой до половины скорости ротора для полностью развитого стойла.Первоначально вращающиеся ячейки стойла вращаются быстрее [29].

При рассмотрении эволюции вращающегося сваливания Кампсти [37] отметил, что падение общей производительности может происходить в виде так называемого «прогрессирующего сваливания» или «резкого сваливания». Инженеры обычно связывают первое с частичным срывом, что приводит к небольшому падению производительности; в то время как последнее они связывают с полным срывом и большим падением производительности. Примечательно, что частичный вращающийся срыв обычно возникает в однолопастных рядах [37] и обычно приводит к более сложным нарушениям в однороторных или ступенчатых машинах, чем в многоступенчатых компрессорах [4].

3.3. Механический отказ

Инженеры использовали тензометрические измерения на осевых компрессорах [42], чтобы измерить изгибающее напряжение в лопатках, которое в пять раз превышает стабильную работу в условиях «вращающегося срыва». На рисунке 3 показан пример механического отказа лопастей промышленного вентилятора, который происходит из-за неустойчивой механической нагрузки, вызванной остановкой вентилятора. В этом примере остановка привела к усталостному отказу лопасти после примерно десяти часов работы в остановленном состоянии.Если бы этот вентилятор был способен создавать противодавление, достаточно высокое, чтобы вызвать помпаж, величины увеличения напряжения изгиба было бы достаточно, чтобы вызвать механический отказ во время самого помпажа.

Еще одна проблема, с которой сталкиваются разработчики промышленных вентиляторов, — это новый закон, регулирующий конструкцию промышленных вентиляторов, предназначенных для дуэльного использования. В этом контексте под дуэлью понимается использование вентилятора как для вентиляции туннеля или здания во время нормальной работы, так и для удаления дыма с путей эвакуации в случае пожара.В Европейском Союзе закон требует поставлять вентиляторы, сертифицированные в соответствии с требованиями EN 12101-3 [43, 44], а за пределами Европейского Союза те же требования, определенные в EN 12101-3, воплощены в ISO 21927-3. [44, 45]. При отводе горячего газа и дыма алюминиевые лопасти промышленного вентилятора будут термически расти быстрее, чем стальной корпус, внутри которого они вращаются. Следовательно, если лопасти не должны касаться кожуха в случае пожара, зазор между концом лопасти и кожухом должен быть больше, чем в случае, если бы вентилятор использовался только в помещении [42].Следствием увеличения зазора между наконечником лопатки и корпусом обычно является 20-процентное снижение способности вентилятора развивать давление. Разработчики вентиляторов часто недооценивают влияние увеличения зазора между наконечником лопасти и корпусом на способность промышленного вентилятора развивать давление. Результатом недооценки этого сокращения является то, что вентиляторы, предназначенные для работы двойного назначения, обычно более склонны к остановке в работе [46].

Особенностью среды, в которой работают промышленные вентиляторы для туннельной вентиляции, являются импульсы давления, возникающие при движении поездов по туннелю.Импульсы давления могут составлять до ± 50% от общего коэффициента работы вентилятора туннельной вентиляции. Такие импульсы давления приводят в движение вентилятор туннельной вентиляции сначала вверх, а затем вниз в его характеристическом рабочем диапазоне [47]. Чтобы вентилятор туннельной вентиляции продолжал работать с аэродинамической стабильностью во время этого переходного режима давления, проектировщик системы туннельной вентиляции должен предусмотреть достаточный запас, чтобы гарантировать, что вентилятор туннельной вентиляции не остановится из-за импульсов давления, возникающих при приближении поезда. а затем удаляясь от вентиляционной шахты.

Склонность вентиляторов туннельной вентиляции останавливаться под воздействием импульса давления усугубляется, когда они работают на частичной скорости. Все чаще используются вентиляторы туннельной вентиляции на частичной скорости. Как правило, потребность в туннельной вентиляции снижается в ночное время, и, следовательно, можно добиться адекватного охлаждения при более низкой скорости вращения вентилятора и, следовательно, с меньшими эксплуатационными расходами. Хотя можно использовать вентиляторы туннельной вентиляции на более низкой скорости, скорость поездов, движущихся в туннеле, остается постоянной, и поэтому величина импульсов давления, которым подвергаются вентиляторы туннельной вентиляции, также остается постоянной. Когда вентилятор туннельной вентиляции работает на 50-процентной скорости, его способность развивать давление снижается в четыре раза. Следовательно, импульс давления, который можно выдержать на полной скорости, почти наверняка заставит тот же вентилятор туннельной вентиляции остановиться на 50-процентной скорости.

По мере снижения скорости вентилятора туннельной вентиляции с постоянным импульсом давления, связанным с поездами, проходящими через вентиляционную шахту, в которой расположен вентилятор, будет критическая скорость, при которой вентилятор, работающий в режиме подачи, останавливается по мере приближения поезда, или если вентилятор работает в вытяжном режиме с остановками при отправлении поезда.Аэродинамический срыв приводит к значительному увеличению нестационарных сил, действующих на лопасти вентилятора. Однако, поскольку импульс давления является кратковременным, вентилятор не работает в остановленном состоянии в течение длительного периода времени. Следовательно, неустойчивые аэродинамические силы не приводят к немедленному механическому отказу. Однако, поскольку вентилятор туннельной вентиляции может подвергаться воздействию множества импульсов давления каждый день, с течением времени совокупный эффект кратковременного въезда в стойло приводит к возникновению усталостной трещины в одной лопасти, которая затем продолжает расти во время стабильной работы до тех пор, пока лопасть не выйдет из строя механически.

Мы можем концептуализировать влияние как положительных, так и отрицательных импульсов давления на рабочую точку туннельного вентилятора, обратившись к рисунку 4. Это дает представление о том, как вентилятор адаптируется к импульсу давления, при котором рабочая точка смещается вверх и вниз по характеристика вентилятора под воздействием импульса давления +1000 Па и -1000 Па. В сообществе промышленных вентиляторов принято и принято считать, что импульс давления может быть смоделирован путем смещения кривой системы вверх и вниз на величину импульса давления.На рисунке 4 кривые системы импульсов давления + и –1000 Па генерируются путем смещения кривой системы вверх и вниз на 1000 Па соответственно. Предполагается, что под воздействием импульса положительного давления рабочая точка вентилятора смещается от рабочей точки вентилятора (черный кружок, рисунок 4) к точке, где характеристика вентилятора пересекает системную кривую +1000 (черный квадрат, рисунок 4). Предполагается, что под влиянием импульса отрицательного давления рабочая точка вентилятора смещается от рабочей точки вентилятора к точке, где характеристика вентилятора пересекает системную кривую -1000 (черный ромб, рисунок 4).При этом предполагается, что вентилятор реагирует на импульс давления, как если бы изменение давления, связанное с импульсом давления, было медленным по сравнению со временем реакции вентилятора.

Недавнее исследование [47] предполагает, что вентиляторы туннельной вентиляции не реагируют на импульс давления, как если бы изменение давления, связанное с импульсом давления, было медленным по сравнению со временем реакции вентилятора. Взаимодействие между изменяющимся давлением в туннеле и полем потока вокруг лопастей вентилятора является кратковременным и сложным. Когда изучается импульс давления в туннеле, его можно представить как изменение объемного расхода через вентилятор. Неустойчивые результаты расчетов для туннельного вентиляционного вентилятора, работающего в вытяжном режиме [47], показывают, что удар поезда, приближающегося к вентиляционной шахте, внутри которой расположен туннельный вентиляционный вентилятор, приводит к его разгрузке. В результате рабочая точка вентилятора почти мгновенно смещается к более низкому давлению (синий кружок, рис. 4). По мере того, как поезд проходит через вентиляционную шахту, туннельную вентиляционную шахту, в которой вентилятор туннельной вентиляции работает в вытяжном режиме, вентилятор перегружается.В результате рабочая точка вентилятора почти мгновенно смещается в сторону более высокого давления (красный кружок, рис. 4). Примечательно, что временные масштабы этого сдвига рабочей точки (от черного круга к красному и затем обратно к черному кругу, рис. 4) настолько быстры, что вентилятор не останавливается [47].

Несмотря на то, что вентилятор не останавливается, неустойчивые усилия на лопастях вентилятора увеличиваются вдвое по сравнению с теми, которые связаны со стабильной работой в рабочей точке вентилятора [47]. Это удвоение неустойчивых сил лезвия является значительным.В сообществе промышленных вентиляторов разработчики обычно считают, что до тех пор, пока импульс давления может быть приспособлен к способности вентилятора развивать давление, как в случае в примере, приведенном на рисунке 4, нет никаких механических последствий, связанных с импульсами давления. Это не так, и, следовательно, если конструкция лопастей позволяет избежать механических повреждений в процессе эксплуатации, инженеры должны спроектировать их с учетом повышенных аэродинамических сил, возникающих при импульсах давления.

4.Методы управления задержкой

Обычно мы выводим методологии управления потоком из понимания соответствующих механизмов или процессов [48], и мы можем классифицировать их в соответствии с тем, как используется управление потоком [49]. Это может быть (i) активным, влекущим за собой управление потоком; или (ii) пассивный, предполагающий управление потоком.

Инженеры успешно применили пассивные и активные методы управления остановками как в промышленных вентиляторах, так и в компрессорах. Тем не менее, методы пассивного контроля остановки являются нормой для промышленных вентиляторов и были нормой для компрессоров в 1950-х и 1960-х годах.Стремление к увеличению запаса устойчивости было наиболее интенсивным в компрессорной промышленности, и, следовательно, именно там за последние два десятилетия проводились основные исследования по активному контролю за остановками.

4.1. Активные системы управления

Активные системы управления отслеживают событие и его физику, полагаясь на соответствующие схемы предупреждения или обнаружения для достижения цели управления. Напротив, пассивные системы управления изменяют динамику потока, чтобы предотвратить возникновение срыва или уменьшить срыв.Исследователи традиционно основывали концепции пассивного или превентивного контроля на модификациях геометрии лопастей или обсадной колонны.

4.2. Активный: Контроль шага лопастей

Контроль шага ротора — это метод, который инженеры в основном используют в открытых роторах, таких как гребные винты или ветряные турбины, для уменьшения мощности, когда скорость воздуха превышает допустимый предел. Что касается осевых вентиляторов, изменение угла, образованного хордой лопасти перпендикулярно направлению оси, представляет собой способ выхода из состояния остановки.Уменьшение угла наклона уменьшает угол падения на лопасть и снижает нагрузку на лопасть. Когда мы рассматриваем характеристику вентилятора с переменным шагом в движении (VPIM), это становится очевидным, поскольку угол наклона уменьшает рабочую точку вентилятора, он перемещается из нестабильной в стабильную область характеристики вентиляторов, рис. 5. Это движение от нестабильного к стабильному. Устойчивая область, которая позволяет уменьшить угол наклона лопастей, составляет метод, с помощью которого система управления остановом может вывести вентилятор из состояния остановки. Bianchi et al. [36] изучали экспериментальные данные для вентилятора с переменным шагом в движении при уменьшении угла наклона, наблюдая, что давление стабилизировалось через 89 секунд, рис. 6, с уменьшением угла наклона. Следовательно, вентилятор, который останавливался с углом наклона 70 °, больше не останавливается, когда угол наклона уменьшается до 50 °.

4.3. Активно: Контроль частоты вращения

Изменение скорости вращения вентилятора не приводит к выходу из состояния остановки. Предполагая, что вентилятор установлен в системе с характеристиками, которые подчиняются законам вентилятора, вентилятор, который работает в нестабильной области своей характеристики на 100-процентной скорости, также будет работать в нестабильной области своей характеристики на пониженных скоростях.Следовательно, снижение скорости вращения вентилятора не является методом управления остановкой. Несмотря на это ограничение, снижение скорости вращения вентилятора может защитить вентилятор от механических воздействий, связанных с работой в нестабильной области его характеристики. Прямое механическое напряжение во вращающихся компонентах уменьшается пропорционально квадрату скорости. Следовательно, снижение со 100% до 50% проектной скорости вращения вентилятора снизит прямое механическое напряжение во вращающихся компонентах в четыре раза. Однако работа вентилятора в нестабильной области его характеристик приводит к увеличению переменного напряжения, индуцируемого в лопастях вентилятора, как следствие аэродинамического трения, связанного с срывом.

Шеард и Корсини [7] изучали влияние работы вентилятора в нестабильной области его характеристики на полной и частичной скорости. Они столкнулись с особой проблемой с вентиляторами, поставляемыми для расширения афинского метро. Хотя вентиляторы соответствовали требованиям, летом, когда жители, расположенные рядом с воротами вентиляционных шахт метро, ​​пытались заснуть с открытыми окнами, шум от порталов был достаточно громким, чтобы создавать проблемы. Афинский метрополитен попросили снизить уровень шума от портала в ночное время. Исследование установок вентиляторов показало, что установка дополнительных глушителей нецелесообразна. Поскольку в каждой вентиляционной шахте было установлено несколько вентиляторов, и только один работал в ночное время для подачи необходимого потока вентиляционного воздуха, можно было использовать несколько вентиляторов на пониженной скорости. Работа вентилятора на пониженной скорости снизит шум вентилятора, но уменьшит поток вентиляционного воздуха. Использование нескольких вентиляторов увеличит объем вентилируемого воздуха, но, поскольку теперь имеется несколько источников звука, генерируемый шум увеличивается.Важно отметить, что увеличение шума, связанное с несколькими источниками, будет меньше, чем снижение, связанное с работой нескольких вентиляторов на пониженной скорости. Следовательно, работа нескольких вентиляторов на частичной скорости снижает общий уровень шума портала.

Однако снижение способности вентилятора развивать давление, связанное с работой на частичной скорости, было потенциально проблематичным. Вентиляторы подвергались воздействию импульса давления 500 Па каждый раз, когда поезд проходил через вентиляционную шахту, в которой они были установлены.При работе на частичной скорости этот импульс давления приведет к тому, что вентиляторы будут переходить из области стабильной характеристики вентилятора в область нестабильности каждый раз, когда поезд проходит через вентиляционную шахту. Хотя вентиляторы будут въезжать в нестабильную область своей характеристики только временно с помощью импульса давления, когда сотни поездов проходят через каждую вентиляционную шахту каждый день, совокупным эффектом будет развитие усталостной трещины в лопасти с последующим механическим повреждением. .

Шеард и Корсини [7] изучили механические характеристики вентиляторов туннельной вентиляции. Они установили на лопасти тензодатчики, измеряющие нестабильное напряжение, связанное с работой вентилятора как в стабильной, так и в нестабильной области характеристик вентилятора при проектной скорости 100%, 50% и 25%. В сочетании с расчетным прямым напряжением в лопастях вентилятора на каждой скорости, Sheard и Corsini [7] смогли получить механический коэффициент безопасности, таблица 1. Результаты показали, что испытанный вентилятор может работать на 100-процентной скорости в стойле. область его характеристики с механическим запасом прочности 2.3. Тот же вентилятор может также работать на 50-процентной скорости в нестабильной области своей характеристики с механическим запасом прочности 2,5. Поскольку коэффициент безопасности 2,5 больше, чем коэффициент безопасности 2,3, мы можем сделать вывод, что можно использовать этот вентилятор на 50% в нестабильной области его характеристики с меньшим риском механического отказа, чем на 100% скорости в стабильной области характеристики. . Следовательно, снижение скорости вентилятора со 100% до 50% не является методом управления остановкой, но действительно представляет собой метод защиты вентилятора от механического отказа в том случае, если работа в нестабильной части характеристики вентилятора неизбежна.

Тип вентилятора % расчетной скорости Фактор безопасности при нормальной работе Фактор безопасности при остановке Плоский кожух, угол срыва лопастей 100 2,3 0,3 Плоскостной кожух, угол сваливания отвала 50 10,0 2,5 Плоскостной кожух, угол срыва отвала 25 106.0 7,3

Шеард и Корсини [7] расширили свой анализ, масштабируя исследуемые характеристики вентиляторов со 100% до 90% скорости. Они заметили, что при этом способность вентиляторов развивать давление снижается до точки, когда импульсы давления в 500 Па, которым этот вентилятор подвергался при практическом применении, вывели бы вентилятор в пределах 5% от способности вентиляторов развивать пиковое давление.Когда Шеард и Корсини [7] масштабировали исследуемые характеристики вентиляторов с 50 до 55 процентов скорости, они пришли к выводу, что импульс давления в 500 Па по-прежнему будет переводить вентилятор из стабильной в нестабильную область его характеристики. Однако увеличение скорости привело к снижению механического запаса прочности с 2,5 при 50-процентной проектной скорости до 2,0 при 55-процентной расчетной скорости. На основании вышеизложенного Шеард и Корсини [7] пришли к выводу, что испытываемый вентилятор может работать с проектной скоростью до 55% в нестабильной области своей характеристики и до 90% расчетной скорости, оставаясь при этом в стабильной области характеристики.Диапазон скоростей между 55 и 90% проектной скорости был заблокирован в приводе с регулируемой скоростью вращения вентиляторов и обеспечивал работу вентилятора только на скоростях, которые не подвергали вентилятор риску механической поломки под воздействием импульсов давления.

Производители промышленных вентиляторов также используют регулирование частоты вращения для защиты вентиляторов от воздействия непредвиденных изменений сопротивления системы. Поскольку изменение сопротивления системы непредвидено, невозможно предсказать время, когда это изменение произойдет.Bianchi et al. [31] изучали характеристики срыва вентилятора туннельной вентиляции, используя четыре датчика нестабильного давления, которые они установили на корпусе вентилятора, при этом исследуемый вентилятор остановился на 100%, 50% и 25% от его номинальной проектной скорости. Это позволило Bianchi et al. [31] для изучения сигналов нестабильного давления, возникающих при стабильной работе вентилятора, когда нестабильность начиналась и во время остановки работы, рис. 7. Анализ сигналов нестабильного давления позволил Bianchi et al.[31], чтобы охарактеризовать вентилятор и определить стабильные и нестабильные области характеристик вентилятора при различных скоростях вращения вентилятора. Исходя из этого, мы можем использовать измерение нестабильного давления на корпусе вентилятора в сочетании с «заблокированным» диапазоном скоростей, от 55 до 90 процентов проектной скорости для вентилятора, которое исследовали Шеард и Корсини [7], в качестве входных данных для алгоритм управления, который определяет, подвергается ли вентилятор механической опасности или может ли он продолжать работать без риска механического отказа.

4.4. Активный: нагнетание воздуха

Исследователи обычно связывают скачкообразные импульсы давления с возникновением остановки в однороторных или ступенчатых промышленных вентиляторах и компрессорах. Методика управления срывом, которая эффективна для подавления скачкообразных импульсов давления, — это нагнетание воздуха. Впрыск воздуха включает нагнетание высокоскоростных струй воздуха в область вершины лопасти, что вызывает передачу импульса от струи к более медленному движущемуся основному потоку. Эффективность высокоскоростных форсунок в подавлении начала срыва связана с влиянием форсунок на развитие вихря зазора между вершинами и другими характеристиками потока, которые возникают при потоке через лопасти, выходящие за пределы вершины.

Исследователи всесторонне изучили нагнетание воздуха. Suder et al. [50] предложили метод впрыска с дискретным наконечником, а Nie et al. [51] и Lin et al. [52] основали свое предложение на микровоздушной инъекции. Несмотря на то, что для срабатывания соответствующей системы управления требуется значительная мощность, эти методы управления приводят к увеличению запаса прочности компрессора на 5-10%. Совсем недавно исследователи изучали основную физику потока, которая возникает при возбуждении поля потока в области кончика лопасти к корпусу, используя пространственно распределенную систему срабатывания для управления эволюцией вихря утечки кончика лопасти [53].Гипотеза исследователей заключается в том, что управление развитием вихрей утечки на концах лопастей будет способствовать их рассеянию и, следовательно, подавит часть структуры потока, участвующую в образовании пиков.

Потенциальным преимуществом пространственно распределенной исполнительной системы для управления развитием вихря утечки на конце лопасти является низкая потребляемая мощность, которая возникает с исполнительными механизмами системы управления. Необходимая мощность, необходимая для приведения в действие исполнительных механизмов системы управления, приводит к снижению эффективности промышленного вентилятора или компрессора, на котором установлена ​​система управления. Стремясь минимизировать требования к мощности, Во и др. [54] предложили использовать акустический привод, а Корк и Пост [55] предложили магнитные приводы. Интерес к нагнетанию воздуха в компрессорном сообществе остается высоким, при этом Vo [56] предлагает метод подавления возникновения вращающегося срыва в многоступенчатых компрессорах по всей окружности компрессора, рис. 8. На момент написания статьи использование нагнетания воздуха ограничено. к компрессорным установкам из-за сложности и стоимости технологии.Сообщество промышленных вентиляторов продолжает следить за развитием сообщества компрессоров, но в настоящее время нет активных исследований, направленных на передачу этой технологии промышленным вентиляторам.

4.5. Активно: стравливающие клапаны

Исследователи протестировали управление срывом с помощью спускного клапана в небольшом масштабе с компрессорами на низкой скорости [57, 58]. Выпускной клапан открывается, чтобы предотвратить начало остановки. Этот метод направлен на поддержание среднего расхода через компрессор выше критического расхода компрессора, ниже которого лопасти компрессора будут останавливаться.Оператор поддерживает средний расход, используя стравливаемый воздух из нагнетательного патрубка компрессора, что увеличивает расход через ступени низкого давления компрессора.

Prasad et al. [57] представили две схемы использования срабатывания спускного клапана: отвод воздуха обратно во вход компрессора и отвод воздуха обратно во входной канал рециркуляции. В первом случае отбираемый воздух не влияет на поток через впускное отверстие; однако слив действительно уменьшает поток в камеру сгорания. В последнем случае поток в камеру сгорания равен входящему потоку с рециркуляцией воздуха, что снижает нагрузку на компрессор.Вторая схема более эффективна, так как рециркуляция отвода задерживает начало вращающегося срыва, а задержка увеличивается с величиной рециркуляции. Рециркуляция снижает поток в камеру сгорания за счет изменения рабочей точки компрессора, и, следовательно, оператор не должен использовать рециркуляцию постоянно, а только тогда, когда остановка неизбежна.

4.6. Пассивные системы управления

В основе пассивных подходов к контролю за сваливанием лежат методы, которые изменяют поле потока в области от наконечника лопасти до обсадной колонны.Пассивные подходы восходят к 1950-м годам, когда исследователи впервые применили обработку обсадных труб в осевых компрессорах. Перекошенные пазы и канавки, прорезанные в кожухе над ротором, улучшили предел срыва, при этом канавки улучшили предел срыва и оказали наименьшее влияние на эффективность компрессора [59]. Относительно низкая стоимость пассивных подходов привела к тому, что производители промышленных вентиляторов исторически отдали предпочтение им. Следовательно, в то время как сообщество компрессоров сегодня использует в основном подходы к активному управлению, производители промышленных вентиляторов все еще разрабатывают и совершенствуют пассивные подходы.

4.7. Пассивный: Стабилизирующие кольца

Производители промышленных вентиляторов исторически отдавали предпочтение стабилизирующему кольцу, установленному на корпусе вентилятора, как предпочтительному устройству для защиты от сбоев. По мере приближения осевого вентилятора к остановке скорость потока через вентилятор уменьшается, и лопасти осевого вентилятора все чаще действуют как крыльчатка центробежного вентилятора. Несмотря на развитие устройств защиты от сбоев, их наиболее распространенный в настоящее время вариант воплощения состоит из стабилизирующего кольца, размещенного вокруг корпуса вентилятора непосредственно перед передней кромкой лопастей вентилятора (рис. 9).Когда осевой вентилятор приближается к остановке, скорость потока через вентилятор уменьшается, и поток постепенно центрифугируется к концам лопастей. При критическом давлении на вентилятор скорость потока падает до нуля, и поток в области вершины лопасти меняется на противоположный. Стабилизирующее кольцо способно стабилизировать производительность вентилятора, поскольку оно содержит набор статических лопаток. Эти статические лопасти перенаправляют обратный поток в осевом направлении, а затем повторно вводят его в основной поток перед лопастями, рисунок 10. Это стабилизирует характеристики вентиляторов, и теперь вентиляторы демонстрируют характеристику давления, которая постоянно увеличивается до нулевого расхода.

В 1965 году Иванов запатентовал первое стабилизирующее кольцо [60]; однако использование полного набора направляющих лопаток перед вентилятором было трудным для практического применения. Позже Карлссон и Холмквист [61] разработали концепцию стабилизирующего кольца, в котором статические лопатки были объединены в кольцо, установленное вокруг корпуса вентилятора.Несмотря на эффективность концепции стабилизирующего кольца Карлссона и Холмквиста, она имеет одно непреднамеренное отрицательное последствие. Вентилятор, оснащенный стабилизирующим кольцом, потеряет от 2 до 5 процентов эффективности как прямое следствие стабилизационного кольца [46].

Появление в Европейском союзе Директивы об энергопотребляющих продуктах (EuP) привело к введению обязательных минимальных классов эффективности вентиляторов и двигателей (FMEG), которые стали юридически обязательными 1 января 2013 года. 2015 г.Сообщество промышленных вентиляторов широко ожидает, что в какой-то момент в будущем минимально допустимые FMEG фактически сделают стабилизационные кольца устаревшими из-за их негативного влияния на эффективность вентиляторов. В какой-то момент в будущем снижение эффективности, которое инженеры связывают с применением стабилизирующего кольца, приведет к тому, что FMEG вентилятора упадет ниже допустимого минимума.

Houghton и Day [62] представляют возможный путь вперед для разработчиков промышленных вентиляторов, которые больше не могут использовать стабилизирующие кольца, демонстрируя, что сопротивление останову компрессора может быть улучшено путем включения канавки в корпус компрессора.Канавка располагалась примерно на 50% хорды лопасти перед передней кромкой лопасти. Включение канавки в корпус компрессора не привело к снижению эффективности компрессора, и, следовательно, возможный путь усилий для разработчиков промышленных вентиляторов, которые больше не могут применять стабилизирующие кольца из-за их отрицательного влияния на эффективность вентилятора, заключается в изучении применения канавок в корпусе. в корпуса промышленных вентиляторов.

4.8. Пассивный: Сепараторы воздуха

Сепараторы воздуха способны эффективно предотвращать возникновение срыва.Ямагути и др. [63] разработал воздухоотделитель, который имеет радиальные лопатки, передние кромки которых обращены к концам лопастей ротора вентилятора, чтобы «зачерпывать» концевой поток, рис. 11. Воздухоотделитель отличается от стабилизирующего кольца тем, что лопасти воздухоотделителя являются радиальными. , в отличие от стабилизирующих кольцевых лопаток, которые являются осевыми. Ямагути и др. [63] изучили воздушный сепаратор и проанализировали его эффекты подавления срыва на низкоскоростной одноступенчатый, слегка нагруженный осевой вентилятор. В рециркуляционном канале воздухоотделителя после впускной полости ряд круговых лопаток корректируют вихревой поток в осевом направлении.Когда вентилятор приближается к стойлу, увеличивается скорость завихрения и центробежная сила на ячейках стойла. Это приводит к самопроизвольному центрифугированию ячеек на входе в воздушный сепаратор. Таким образом, воздушные сепараторы отделяют камеры срыва от основного потока и, как следствие, не требуют движущихся частей, представляют собой пассивный метод управления срывом.

Каждый из четырех активных и двух пассивных методов управления сваливанием, таблица 2, представляет собой действительный подход к управлению сваливанием.Исследователи разработали и использовали каждый из них в различных промышленных вентиляторах или компрессорах, где методика доказала свою эффективность. На практике наиболее распространенным применением в промышленных вентиляторах являются стабилизационные кольца, а в компрессорах — стравливающие клапаны. Другие активные и пассивные методы управления срывом являются предметом исследований в рамках текущих усилий по лучшему пониманию физики потока, лежащей в основе срыва и развития, с целью повышения стабильности промышленных вентиляторов и компрессоров.

Техника Классификация Как это работает Результаты Контроль шага лопастей Активный Изменяет гидродинамику; изменение угла наклона. Действует после обнаружения остановки [36]. Регулятор частоты вращения Активный Изменяет гидродинамику; контроль скорости ротора. Действует после обнаружения остановки [31]. Впрыск воздуха Активный Начало вращающегося срыва достигается за счет срабатывания распределенной струи по всему размаху. Неидеальный впрыск сокращает расширение диапазона сваливания примерно на такую ​​же пропорцию увеличения эффективного давления [56]. Выпускной клапан Активный Поддерживайте средний расход через компрессор выше критического. Воздух выходит из камеры статического давления, чтобы увеличить поток, проходящий через компрессор. Рециркуляция изменяет рабочую точку компрессора. Используйте рециркуляцию или отвод воздуха из окружающей среды только в том случае, если остановка неизбежна [57, 58]. Кольца стабилизации Пассивные Изменяет гидродинамику; обеспечивает обратный путь застопорившегося потока в рабочее колесо. Не уверен, что происходит срыв [72]. Воздухоотделитель Пассивный Ряд круговых лопаток корректируют вихревой поток в осевом направлении; Ячейки стойла самопроизвольно центрифугируются на входе в воздушный сепаратор и отделяются от основного потока. Сепараторы воздуха способны эффективно подавлять зону сваливания после появления ячеек сваливания [63].

5. Системы обнаружения опрокидывания

Методы контроля опрокидывания доказали свою эффективность при эксплуатации; однако они неизбежно реагируют. Методы управления срывом требуют, чтобы вентилятор остановился, прежде чем они окажут какое-либо действие. Во многих приложениях для системы управления было бы более целесообразным принимать меры для предотвращения остановки до того, как она произойдет, в отличие от управления последствиями возникшего останова.Чтобы система управления приняла меры по предотвращению срыва, необходимо сначала спрогнозировать наступление срыва. Прогнозирование начала останова является сложной задачей и является предметом постоянных исследований как в сообществе промышленных вентиляторов, так и в сообществе компрессоров. Несмотря на проблемы прогнозирования начала сваливания, он остается важным предвестником разработки более эффективной системы контроля сваливания.

Системы обнаружения останова, которые определяют начало останова, потенциально могут стать входными данными для упреждающей системы управления остановом, теоретически способной среагировать до того, как вентилятор фактически остановится. Исследователи признают, что изучение обнаружения остановок как в промышленных вентиляторах, так и в компрессорах имеет решающее значение для разработки системы управления остановками. Чтобы сформировать эффективный вход в систему управления остановками, система обнаружения остановов требует в качестве входных данных выходных сигналов высокочастотных датчиков, расположенных в непосредственной близости от лопастей промышленного вентилятора или компрессора. Затем исследователи используют выходной сигнал высокочастотных датчиков для определения предвестников сваливания и, при их обнаружении, генерируют предупреждающий сигнал, который вводится в систему управления сваливанием.Затем система управления срывом может предпринять корректирующие действия, чтобы предотвратить дальнейшее развитие идентифицированных предшественников сваливания.

Wadia et al. [64] и Christensen et al. [65] предложили системы управления сваливанием, основанные на мгновенных измерениях давления в ближней зоне. Они изучили эффективность систем обнаружения останова как части системы управления остановом при применении на испытательном стенде многоступенчатого высокоскоростного компрессора. Проблема, с которой столкнулись обе исследовательские группы, заключалась в очень коротком промежутке времени между выявлением прекурсоров остановки компрессора и остановкой компрессора.Хотя системы обнаружения останова могут обеспечить полезный ввод в системы управления остановом компрессора, эти системы управления остановом должны быть способны реагировать в течение нескольких миллисекунд, если они хотят эффективно использовать входные данные от системы обнаружения останова.

5.1. Двухточечная пространственная корреляция

В осевых вентиляторах нестабильность возникает в основном в виде волноподобных возмущений вокруг кольцевого пространства в окружном направлении. В начальном состоянии неустойчивости амплитуда возмущения мала, но увеличивается с развитием неустойчивости.Можно использовать пространственно смежные датчики давления с быстрым откликом, микрофоны или анемометры с горячей проволокой для идентификации предшественников сваливания. Исследователи связывают эти предвестники с образованием трехмерных возмущений конечной амплитуды, расположенных в области острия лопасти. Они характеризуются всплеском сигнала, который регистрируют преобразователи с быстрым откликом.

Для того, чтобы точно идентифицировать пик в сигнале, зарегистрированном датчиком с быстрым откликом, как предвестник сваливания, важно охарактеризовать динамику процесса начала сваливания.Только при характеристике процесса начала сваливания можно отличить всплески, возникающие в начале сваливания, от фонового шума. Выделение пиков возможно с помощью оконной двухточечной пространственной корреляции, которая предоставляет пространственную и временную информацию о вращающихся объектах в потоке [66]. Метод оконной двухточечной пространственной корреляции нечувствителен к фильтрации нижних частот и выбору параметров в широком диапазоне значений и ценен для анализа поведения как перед срывом, так и с момента начала срыва [66].

5.2. Стохастическая модель

Стохастическая модель для обнаружения предвестников сваливания использует метод автокорреляции. Сигналы от двух смещенных по окружности высокочастотных датчиков давления, установленных в корпусе промышленного вентилятора или компрессора рядом с концами лопастей, автокоррелированы. Корреляция обычно уменьшается по мере того, как компрессор или вентилятор приближается к пределу стабильности, и поэтому отслеживание корреляции позволяет измерить приближение промышленного вентилятора или компрессора к пределу стабильности.Dhingra et al. [67] разработали стохастическую модель. Они разработали алгоритм автокорреляции и установили минимальное пороговое значение корреляции, соответствующее неизбежному началу остановки компрессора. Несмотря на то, что исследователи смогли продемонстрировать, что стохастическая модель может лечь в основу системы обнаружения срывов, исследователи провели свою отчетную работу в лаборатории и не включали разработку системы управления стойлами, которая использовала выходные данные стохастической модели в качестве входных данных.

5.3. Анализ энергии бегущей волны

Альтернативный подход к моделированию двухточечной специальной корреляции или стохастической модели — анализ бегущей волны. Анализ бегущей волны включает в себя расчет энергии волны, которую мы определяем как разницу между спектрами мощности положительной и отрицательной частоты. Затем мы вычисляем «индекс энергии» для окна с фиксированным временем, которое должно расширяться, чтобы включать в себя пространственные моды Фурье. Tryfonidis et al. [68] разработали анализ бегущей волны как меру стабильности компрессора в реальном времени.Предоставляя реальный таймер для измерения стабильности компрессора, метод анализа полезен для обеспечения раннего предупреждения о возникновении пикового останова в высокоскоростных компрессорах.

5.4. Кросс-корреляционный анализ

Кросс-корреляционный анализ — это дополнительный аналитический подход, который обеспечивает взаимную корреляцию пары сигналов давления в ближней зоне. Разработанный Парком [69], аналитический подход основан на наблюдении, что коротковолновые возмущения, которые явно напоминают шипы, указывают на зарождающуюся форму срыва, и затухают за много оборотов ротора до того, как срыв произойдет.Путем взаимной корреляции сигнала от одного высокочастотного датчика давления мы можем соотнести наличие пиковых импульсов в сигнале давления от одного оборота ротора к следующему. Результат анализа аналогичен выходу метода двухточечной пространственной корреляции, но для этого требуется только один датчик, и поэтому он более практичен в вариантах осуществления системы обнаружения сваливания в реальном мире.

5.5. Акустическое обнаружение останова

Метод обнаружения останова с симметричным точечным растром (SDP) основан на визуальном анализе формы сигнала акустического давления промышленного вентилятора или компрессора [41].Техника симметричного точечного рисунка различает критические и некритические условия сваливания и обеспечивает форму визуализации, которая позволяет идентифицировать предвестники срыва. Bianchi et al. [36] сначала реконструировали симметричные точечные рисунки по нестационарному давлению, которое они измерили на корпусе промышленного вентилятора, а недавно [70] продемонстрировали применимость предложенного метода, используя технику симметричного точечного рисунка по сигналам звукового давления. Это позволило им распространить методику на использование сигналов акустического давления, измеренных в различных местах в дальней акустической зоне промышленного вентилятора.

Техника симметричного точечного рисунка генерирует изображения, которые можно использовать в качестве основы методологии обнаружения срывов [41]. Можно обрабатывать неустойчивое давление или акустические сигналы, используя технику симметричного точечного рисунка, чтобы генерировать отчетливо разные изображения при разных скоростях вентилятора и рабочих условиях, рис. 12. Изображения, которые производит эта технология, заметно отличаются во время стабильной работы, когда срыв только начинается, и во время остановки. операция.

Способность генерировать изображения, достаточно отличающиеся друг от друга, чтобы позволить инженерам различать стабильную работу, начальную остановку и остановку работы, приводит к технике симметричного точечного рисунка, которая потенциально может лечь в основу системы обнаружения останова.Применение метода симметричного точечного рисунка Бианки и др. [71] к акустическим измерениям представляет собой значительный прогресс по сравнению с двухточечной пространственной корреляцией, стохастической моделью, анализом энергии бегущей волны или анализом взаимной корреляции, поскольку можно генерировать изображения с помощью одиночный звуковой сигнал. Другие методы требуют установки высокочастотного датчика давления в корпусе промышленного вентилятора или компрессора над лопастями, которые склонны к остановке. Напротив, можно применить технику симметричного точечного рисунка к акустическим измерениям, выполненным с помощью одного микрофона в любом месте в непосредственной близости от промышленного вентилятора или компрессора.Этот метод особенно эффективен по сравнению с другими методами, когда интересующий сигнал слабый по сравнению с фоновым шумом [71]. Это позволяет использовать технику симметричного точечного рисунка для получения полезных результатов, когда микрофон расположен в акустическом дальнем поле.

Мы можем отличить технику симметричного точечного рисунка от других систем обнаружения срывов, поскольку она может идентифицировать переход от стабильной работы к зарождающейся остановке на порядок быстрее, чем другие методы.Другие методы обнаружения сваливания используют анализ Фурье для анализа необработанных сигналов давления, которые генерируют частотный спектр сигнала. Затем они определяют изменение частотного спектра по мере того, как вентилятор переходит от стабильной работы к начальной остановке. Слабость, связанная с использованием анализа Фурье, заключается в том, что необходимый минимальный размер выборки относительно велик по сравнению с размером, требуемым методом симметричного точечного рисунка. Следовательно, другие методы требуют более длительного периода сбора данных, который требуется для метода симметричного точечного рисунка.Чем короче требуемый период сбора данных, необходимый для эффективного анализа сигнала, тем больше вероятность того, что результирующий выходной сигнал будет доступен достаточно быстро, чтобы предупредить о начале остановки, прежде чем вентилятор перейдет в режим остановки.

Мы можем проиллюстрировать эффективность метода симметричного точечного рисунка по сравнению с любым из методов обнаружения срыва, основанного на преобразовании Фурье, на примере. Мы представляем выходной сигнал высокочастотного датчика давления, расположенного в дальней зоне, в течение 20-секундного периода, в течение которого рабочая точка вентилятора переходит от стабильной работы к начальной остановке, рисунок 13. В этом контексте под дальним полем понимается датчик давления, расположенный во впускной коробке вытяжного вентилятора. Причина использования данных из дальнего поля заключается в том, что они расширяют обнаружение сваливания от ближнего поля гидродинамического давления до дальнего поля акустического давления. В этом примере мы регистрировали данные с частотой 2000 Гц. От нуля до десяти секунд вентилятор работает в стабильном диапазоне своих рабочих характеристик. Через десять секунд срыв становится зарождающимся и остается зарождающимся в течение одной секунды. От 11 до 20 секунд вентилятор работает в нестабильном диапазоне своих рабочих характеристик.

Анализ Фурье десяти оборотов ротора данных (0,1 секунды) во время стабильной работы, непосредственно перед десятью секундами, рисунок 13, и десяти оборотов ротора данных, когда начинается срыв, сразу после десяти секунд, рисунок 13, приводит к отчетливо различный частотный спектр, Рис. 14. Эта разница между двумя частотными спектрами ниже 50 Гц является следствием всплесков импульсов давления, связанных с зарождающимся срывом, присутствующим в данных от десяти до 20 секунд и отсутствующим в данных от нуля до десять секунд. Мы использовали разницу между частотным спектром, который мы сгенерировали с использованием данных из стабильного рабочего состояния и рабочего состояния, при котором начинается остановка, в качестве основы методов предупреждения об остановке на основе преобразования Фурье.

Обработка сигнала, связанная с методом симметричного точечного рисунка, не включает в себя преобразование Фурье, вместо преобразования данных в набор полярных координат, которые используются для создания симметризованного точечного рисунка. В приведенном выше примере срыв наступает через десять секунд, рисунок 13.Один оборот данных ротора (0,01 секунды) во время стабильной работы, непосредственно перед десятью секундами, рисунок 13, и один оборот ротора данных, когда начинается остановка, сразу после десяти секунд, рисунок 13, приводит к отчетливо разным симметричным точечным рисункам, рисунок 15 Это разница между сгенерированным симметричным точечным рисунком с использованием данных из стабильного рабочего состояния и рабочего состояния, при котором начинается остановка, что позволяет использовать технику симметричного точечного рисунка в качестве основы для техники предупреждения об остановке.

Когда проводят анализ Фурье с использованием одного и того же одного оборота ротора данных для генерации каждого симметричного точечного рисунка, результирующий частотный спектр для стабильного рабочего состояния и рабочего состояния, при котором начинается остановка, схожи, рисунок 16. Следствие Сходство частотного спектра заключается в том, что ни один из методов предупреждения об остановке, основанный на использовании анализа Фурье, не сможет использовать частотный спектр для различения между вентилятором, работающим стабильно, и тем, когда начинается остановка.Напротив, метод симметричного точечного рисунка может генерировать отчетливо разные рисунки, указывая на то, что метод симметричного точечного рисунка может идентифицировать переход от стабильного рабочего состояния к такому, при котором возникает срыв, на порядок быстрее, чем методы предупреждения о сваливании, основанные на использование анализа на основе преобразования Фурье.

Каждый из пяти методов обнаружения срыва, таблица 3, представляет собой действительный подход к обнаружению срыва. На практике это метод двухточечной пространственной корреляции, который является наиболее развитым методом обнаружения останова в компрессорных установках, а метод симметричного точечного рисунка — наиболее распространенное применение в промышленных вентиляторах.Системы обнаружения опрокидывания, достаточно хорошо разработанные для использования в процессе эксплуатации, все еще являются предметом разработки как промышленных вентиляторов, так и компрессоров. Исследования продолжаются, чтобы лучше понять физику потока, возникающую при зарождающемся сваливании, чтобы повысить точность и скорость, с которой можно идентифицировать зарождающееся сваливание.

Техника обнаружения Как это работает Результаты Двухточечная пространственная корреляция Обнаруживает всплески сигнала до того, как произойдет срыв. Используется для анализа предустановки и начала сваливания [66]. Стохастическая модель Коррелирует сигналы датчиков давления на корпусе над концами ротора. Находит провалы в корреляции. Используется для обнаружения опрокидывания [67]. Анализ энергии бегущей волны Использует динамику вентилятора, чтобы представить концепцию энергии бегущей волны как меры стабильности компрессора в реальном времени. Раннее предупреждение о шипах; подходит для высокоскоростных компрессоров [68]. Анализ взаимной корреляции Поиск коротковолновых возмущений, распознаваемых как всплески, которые образуются и затухают перед срывом. Находит начало пика, но не использует мгновенный сигнал [69]. Обнаружение акустического срыва Выражает изменения амплитуды и частоты сигнала временного ряда. Распознает критические и некритические срывы с помощью простого для понимания визуального анализа сигналов [41].

6. Выводы

Цель данной статьи — предоставить обзор технологий управления остановом промышленных вентиляторов. Эти технологии управления играют важную роль во многих промышленных приложениях. Мы изучили явление срыва и уделили особое внимание гидродинамике, возникновению срыва и механическому отказу, который может произойти при работе промышленных вентиляторов. Затем мы представили существующие сегодня технологии для идентификации и контроля киосков, различая активные и пассивные технологии.Мы можем использовать пассивные технологии, чтобы предотвратить худшее последствие остановки: механические отказы. Производители промышленных вентиляторов в основном используют технологии пассивного управления.

Хотя инновации в пассивных технологиях возможны, пассивные технологии обычно снижают эффективность вентиляторов. Текущее регулирование в Европейском союзе и планируемое регулирование в США устанавливают минимальные классы эффективности вентиляторов и двигателей (FMEG) для промышленных вентиляторов. Эти минимальные FMEGs вырастут в Европейском Союзе 1 января 2015 года и будут продолжать расти как в Европе, так и в США в рамках текущих усилий по сокращению выбросов углерода.Таким образом, вполне вероятно, что снижение эффективности за счет использования пассивных технологий в промышленных вентиляторах станет все менее приемлемым в ближайшее десятилетие.

Исследователи сосредотачиваются на технологиях активного контроля сваливания в постоянных усилиях по разработке эффективной системы обнаружения сваливания. К технологиям активного контроля сваливания относятся технологии, которые все еще являются предметом как фундаментальных исследований, так и прикладных разработок, и поэтому на момент написания статьи они еще не сформировались.Несмотря на необходимость дальнейших исследований и разработок активных систем контроля сваливания и связанных с ними систем обнаружения сваливания, они обладают наибольшим потенциалом для среднесрочного улучшения. Мы можем легко реализовать потенциал среднесрочного улучшения в области применения промышленных вентиляторов, поскольку промышленные вентиляторы являются относительно низкоскоростными машинами по сравнению с компрессорами. Следовательно, активные системы контроля останова, основанные на обнаружении останова, имеют потенциал для практического применения в первую очередь в промышленных вентиляторах, а накопленный опыт в области применения промышленных вентиляторов дает информацию при разработке высокоскоростных систем, которые инженеры могут затем использовать в компрессорных установках.

Propeller Fan — обзор

Fan Systems

Работающий вентилятор всегда является частью какой-либо системы. Эта система может быть простой, такой как пропеллерный вентилятор, отводящий определенное пространство в атмосферу, или может быть довольно сложной и состоять из воздуховодов, колен, переходников разных размеров, пылеуловителей и т. Д. Независимо от системы, вентилятор не может быть выбран до тех пор, пока не будут проанализированы характеристики потока и сопротивления системы. Выбор вентилятора основан на статическом давлении для данного объема проходящего газа.Поскольку большинство вентиляторов работают при относительно низком давлении, влияние неопределенности или ошибки в расчетах сопротивления может иметь большое процентное влияние на мощность и рабочие характеристики. Несмотря на значительную работу многих исследователей, определить точные значения сопротивлений системы практически невозможно. Обычно рекомендуется добавлять 10–20% к расчетному статическому давлению в качестве запаса прочности. Некоторые элементы управления должны быть установлены на впускной или выпускной стороне вентилятора, Рисунок 18-153B.

Таблица 18-28. Рекомендуемая и максимальная скорость в воздуховоде

---

88 Общественные дома Здания 9 0079 Всасывающие патрубки

Рекомендуемая скорость, фут / мин				Максимальная скорость, фут / мин
Обозначение	Общежития	Школы, театры, общественные здания	Промышленные здания	Промышленные здания
Забор наружного воздуха ∗	500	500	500	800	900	1,200
Фильтры ∗	250	300	350	300	350	350
Нагревательные змеевики *	450	500	600	500	600	700
Шайбы воздушные	500	500	500	500	500	500
700	800	1,000	900	1,000	1,400
Выходы вентилятора	1,000–1,600	1,300–2,000	1,600–2,400	1,700	1,500–2,200	1,700–2,800
Магистральные воздуховоды	700–900	1,000–1,300	1,200–1,800	800–1,200	1,100–1600	1,300–2,200
Отводные каналы	600	600–900	800–1000	700–1000	800–1 300	1000–1800
Отводные стояки	500	600–700	800	650–800	800 –1,200	1,000–1,600

Используется с разрешения: «Руководство по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха», V. 27, © 1949 г. Перепечатано из публикации AMCA с письменного разрешения Air Movement and Control Association, Inc.

В качестве общего руководства для средней системы, если фактическое давление в системе известно для одной пропускной способности, систему можно рассчитать, предполагая, что давление изменяется как квадрат объема. Кривая является параболической, проходящей через начало графика зависимости давления от объема.

Вентилятор может работать только по своей характеристической кривой, но после того, как вентилятор помещен в фиксированную систему, он может работать только в одной точке, где условия давление-объем соответствуют кривой системы давление-объем, рассчитанной на основе сопротивления системы. ; см. Рисунок 18-152.Таким образом, если характеристическая кривая вентилятора наложена на график системы, точка пересечения будет точкой срабатывания. Чтобы изменить этот момент, необходимо изменить хотя бы одно состояние вентилятора или системы.

Давление на выходе вентилятора, необходимое для преодоления сопротивления системы, складывается из потерь на трение плюс потерь из-за изменений скорости (ускорений и замедлений) в воздуховоде и соединениях системы. Если вентилятор должен нагнетать или поддерживать давление в системе на постоянном уровне, превышающем то, которое возникает из-за потерь в системе, к расчетным потерям необходимо добавить постоянное давление, чтобы получить истинное давление нагнетания вентилятора [65].То есть, если вентилятор нагнетает воздух через систему воздуховодов в камеру, в которой должно поддерживаться положительное давление воды 1,5 дюйма, то это фиксированный уровень давления, который добавляется к расчетным потерям потока. См. Рисунок 18-156. Как правило, ускорения не составляют заметной части потерь на изменение скорости. С другой стороны, значительную долю вносят замедления.

Рисунок 18-158 используется для анализа общего сопротивления системы и его связи с производительностью вентилятора. Не определяя, что составляет сопротивление системы, но представляя его кривой A – A, эта система должна пропускать 13 000 кубических футов воздуха в минуту при 1.Статическое давление 1 дюйм. Выбран вентилятор, который работает со скоростью 600 об / мин и представлен его статическим давлением — кривая C – C. Пересечение этих двух кривых, точка 1, является единственной точкой работы системы. Это не точная точка, необходимая для этой системы, поскольку точка 1 представляет поток 13 600 кубических футов в минуту при статическом давлении 1,19 дюйма и требует 3,87 л.с. Чтобы получить точные условия проблемы, нагнетание вентилятора может быть демпфировано. Сопротивление заслонки должно быть эквивалентно давлению вентилятора при 13000 кубических футов в минуту (1.19 дюймов статического давления) за вычетом необходимого статического давления 1,1 дюйма, которое равно 0,09 дюйма. Мощность в лошадиных силах по кривой D – D составит 3,83 л.с.

Рисунок 18-158. Влияние частично закрытых выпускных лопаток или заслонок на кривую «давление-объем» вентилятора.

(Используется с разрешения: Tobin, JF Power Engineering , стр. 82, сентябрь 1954 г. © PennWell Publishing Company / Power Engineering Magazine. Все права защищены.)

Вентилятор не будет иметь сопротивления системы Кривая A – B и работать в точке 2.