Турбовоздуходувка: принцип работы

Турбовоздуходувки — компактные агрегаты повышенной производительности, предназначенные для нагнетания мощных потоков воздуха в пределах 100 тысяч м³/ч с давлением до 0,4–0,8 МПа (4–8 бар или 3,95–7,9 атм). Их применение позволяет реализовать всевозможные технологические операции (процессы), в числе которых прессование, обработка материалов, аэрация, очистка, др. В каталоге большой выбор популярных моделей Continental Industrie, KAESER, «Узбекхиммаш», TurboMax, TNE, других популярных марок. Приобрести сертифицированные агрегаты можно с доставкой по РФ.

Содержание:

1. Турбовоздуходувки: общие сведения
2. Устройство турбовоздуходувки
3. Принцип работы турбовоздуходувки
4. Типы турбовоздуходувок
5. Виды турбовоздуходувок
6. Основные характеристики турбовоздуходувок
7. Преимущества и недостатки турбовоздуходувок
8. Сфера применения турбовоздуходувок
9. Ремонт турбовоздуходувок
10. Популярные бренды турбовоздуходувок

Турбовоздуходувки: общие сведения

Турбовоздуходувки — разновидность компрессорного оборудования, обеспечивающего высокий расход воздушного потока под небольшим давлением или производство вакуума (разряжения). Производительные агрегаты рассчитаны на подачу больших объемов воздуха с напором до 10 (одноступенчатые) или до 30 (многоступенчатые) метров.

Работа высокоскоростных машин напоминает центробежные насосы, где поток сжимается и нагнетается под действием центробежных сил, создаваемых при вращении рабочих колес. Благодаря частотно-регулируемому приводу обеспечивается управление расходом и давлением потока.

Устройство турбовоздуходувки

Помимо электропривода и блока управления, типовая конструкция турбовоздуходувки состоит из таких частей:

• Корпус. Многосекционная оболочка литого типа из чугуна или другого высокопрочного сплава обычно состоит из двух половинок, которые объединены с помощью фланцевого соединения.
• Диафрагмы. Тонкие пластины необходимы для разделения пространства секций.
• Ротор. Ключевой компонент конструкции состоит из вала, на котором монтируются рабочие колеса. Вал, изготовленный из углеродистого сплава, стали, закреплен на двух шариковых подшипниках. Некоторые модели изготавливаются с роторами, установленными на трех подшипниках. Особая конфигурация вала обеспечивает ступенчатое увеличение диаметра к середине.
• Рабочие колеса. Представляют собой два диска из сплава хромомолибденовой или высокоуглеродистой стали, между которыми смонтированы лопатки из никелевой стали. Лопасти выгнуты назад — в сторону, противоположную вращению ротора.

Принцип работы турбовоздуходувки

Воздушная масса всасывается внутрь корпуса насоса под действием центробежных сил, образующихся при вращении рабочих колес. Лопатки захватывают поток и толкают его в стационарный диффузор. Вместе с лопастями он выступает в качестве направляющего аппарата, превращающего кинетическую энергию потока в напор (потенциальную энергию).

В режиме всасывания обычный насос способен создавать разряжение (вакуум) в пределах 10–50 кПа. Некоторые модели могут работать с разряжением до 90 кПа.

Типы турбовоздуходувок

С учетом варианта исполнения можно выбрать турбовоздуходувки двух типов:

• Одноступенчатые. Относительно маломощные агрегаты, обеспечивающие напор до 6–10 метров.
• Многоступенчатые. Устройства комбинированного типа могут объединять до 4 одноступенчатых насосов, смонтированных в одном корпусе. Благодаря такому решению происходит ступенчатое повышение вакуума, создавая напор до 30 метров.

Всасывание воздуха может быть реализовано через один впускной канал (одностороннее) или через два впускных окна (двухстороннее), расположенных с разных сторон корпуса.

Виды турбовоздуходувок

В зависимости от количества роторов турбовоздуходувки изготавливаются двух видов: однороторные или двухроторные. Первые предназначены для работы с вакуумом до 50 кПа, а вторые — до 90 кПа. Помимо высокого напора, двухроторная компоновка обеспечивает низкий порог вибрации и шумов, а также более длительный ресурс.

Основные характеристики турбовоздуходувок

При выборе турбовоздуходувок сравните следующие характеристики представленных в каталоге моделей:

• Напор. Одноступенчатые модели способны обеспечить напор 6–10 м, а многоступенчатые — до 30 метров.
• Производительность. Расход агрегатов общепромышленного класса до 100000 м³/ч.
• Первичное давление: в пределах 980 мбар.
• Давление на выходе: до 1600 мбар.
• Мощность электропривода: 160–200 кВт.
• Скорость вращения: 2000–3000 об/мин.
• Размеры и масса корпуса с электроприводом определяются вариантом исполнения.
• Диапазон эксплуатационных температур: от –20 до +45 ⁰С.

Преимущества и недостатки турбовоздуходувок

Популярность применения турбовоздуходувок обусловлена следующими уникальными свойствами и достоинствами:

• Повышенная производительность при минимуме шумов, тряски и вибрации, в том числе и благодаря отсутствию в конструкции всасывающих или нагнетающих клапанов.
• Плавный расход больших объемов воздуха без колебания давления, нет толчков подачи газа.
• Благодаря плавному ходу, для установки производительного оборудования не требуется массивный или высокопрочный фундамент.
• Высокая эффективность в сочетании с возможностью плавного регулирования напора и производительности путем изменения частоты вращения электропривода.
• Длительный срок службы при минимуме обслуживания.

Недостатки турбовоздуходувок обусловлены ограниченным диапазоном создаваемого давления. Требуется регулярное обслуживание. Высокооборотные агрегаты чувствительны к помпажу, цикличным включениям и выключениям из-за особого аэродинамического профиля рабочих колес и ограничений по подшипникам, на которых смонтирован ротор.

Сфера применения турбовоздуходувок

Производительные агрегаты востребованы для обслуживания всевозможных технологических процессов и операций в металлургической, пищевой, фармацевтической, обрабатывающей и других отраслях. Турбовоздуходувки заказывают для решения таких задач:

• Серное восстановление на нефтехимических предприятиях.
• Обеспечение работы сернокислотного оборудования путем подачи больших объемов воздушной смеси.
• Десульфуризация топочных газов в энергетике и тяжелой промышленности.
• Биологическая обработка промышленных стоков, аэрация.
• Обслуживание печей в котельных, плавильных камер металлургических комбинатов.
• Производство технического углерода, топливного или технологического газа в интересах тяжелой промышленности.

Ремонт турбовоздуходувок: типичные неполадки

Большинство неполадок в работе турбовоздуходувок связано с появлением помпажа или дисбаланса рабочих колес. Для защиты высокооборотных агрегатов от неустойчивой работы производители комплектуют их противопомпажными системами. Специальные механизмы на базе выпускных клапанов нейтрализуют неустойчивую работу турбовоздуходувок путем сброса излишков газа при достижении критического объема внутри корпуса.

Дисбаланс рабочих колес (роторов) может появиться как при запуске оборудования в эксплуатацию из неправильного монтажа, так и в процессе длительной эксплуатации. Такая ситуация приводит к увеличению нагрузок на подшипники, что чревато их разрушением и последующей аварией. Поэтому, для длительной и безаварийной работы турбовоздуходувок крайне важно обеспечить квалифицированный монтаж и регулярное обслуживание оборудования по регламенту завода-производителя.

Типичные неисправности турбовоздуходувок в процессе эксплуатации:

• Разрушение поверхностей спиральных камер, корпуса или лопаток, детали «разбиваются».
• Появление задиров на посадочных местах для подшипников.
• Усталостные деформации валов роторов.

Популярные бренды турбовоздуходувок

Continental Industrie

Продукция французской компании изготавливается с использованием новых технологий и корпоративных наработок согласно международным стандартам. В каталоге европейского бренда многоступенчатые агрегаты с левым или правым вращением роторов, обеспечивающие производительность до 60–300 м³/мин при перепаде давления 40–60 кПа.

KAESER

Высокотехнологичные турбовоздуходувки, укомплектованные магнитными подшипниками, отличаются высокой энергоэффективностью, надежностью и длительным ресурсом. Американская компания поставляет обширную линейку мощных агрегатов производительностью 1,5–165 м³/мин с порогом избыточного давления в пределах 1000 мбар.

TurboMax

Южнокорейское предприятие поставляет воздуходувки TurboMAX, которые можно устанавливать в любых помещениях. Надежные конструкции отличаются небольшой массой, низким порогом шумов, тряски и вибрации при высокой устойчивости к помпажу.

Узбекхиммаш

Завод «Узбекхиммаш» предлагает надежные турбовоздуходувки, максимально адаптированные к российским условиям эксплуатации. Мощное оборудование не требует трудоемкого регулярного обслуживания, обеспечивая широкий диапазон производительности в пределах 3600–47400 м³\ч.