Вентиляторы ВКОПв

Вентиляторы ВКОПв: конструкция, назначение и технические характеристики

Вентиляторы ВКОПв (Вентилятор Крышный Осевой Промышленный взрывозащищенный) представляют собой специализированное оборудование, предназначенное для организации приточно-вытяжной вентиляции, аварийного дымоудаления и общего воздухообмена в производственных, складских и технологических помещениях, отнесенных к взрывоопасным зонам. Их ключевая особенность – исполнение, соответствующее требованиям для работы в средах с потенциальной опасностью взрыва газов, паров или пыли. Установка производится непосредственно на кровельные покрытия или специальные стаканы, что позволяет эффективно удалять загазованный, задымленный или перегретый воздух без необходимости разветвленной системы воздуховодов.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция ВКОПв является модульной и включает несколько ключевых узлов, каждый из которых спроектирован с учетом требований взрывозащиты и надежной эксплуатации в условиях внешней среды.

• Электродвигатель взрывозащищенного исполнения. Сердце агрегата. Имеет маркировку взрывозащиты, например, Ex dIIBT4 Gb, Ex dIICT4 Gb, что указывает на уровень и вид защиты. Корпус двигателя – массивный, чугунный или из алюминиевого сплава, способный выдержать давление взрыва внутри себя и не допустить его распространения во внешнюю среду. Все соединения (фланцы, вводные коробки) имеют утопленные лабиринтные или плоскостные взрывобезопасные щели.
• Осевое рабочее колесо (крыльчатка). Изготавливается из материалов, не образующих искр при соударении: чаще всего это алюминиевые сплавы или специальные пластмассы. Количество лопастей, их форма и угол атаки оптимизированы для создания необходимого расхода воздуха при минимальном уровне шума и энергопотребления.
• Корпус (обечайка). Выполняется из листовой стали с антикоррозионным покрытием (полимерная окраска, горячее цинкование) или из алюминия. Формирует аэродинамический канал, минимизирующий потери давления.
• Основание (стакан или рама). Прочная сварная конструкция для монтажа на кровлю. Обеспечивает жесткость и герметичность примыкания к покрытию. Часто комплектуется утепленным поддоном для предотвращения образования конденсата.
• Взрывозащищенная клеммная коробка. Отдельный герметичный корпус для подключения силового кабеля и кабелей системы управления. Имеет собственную маркировку взрывозащиты и уплотнительные вводы (сальники).
• Автоматическая жалюзийная решетка (шатер). Устанавливается на выходном отверстии для предотвращения обратной тяги, попадания атмосферных осадков, птиц и мусора. Изготавливается из алюминия или оцинкованной стали. Управляется гравитационно (под собственным весом створок) или с помощью электропривода.
• Система защиты двигателя. Включает в себя термоконтакты для защиты от перегрева обмоток, а также, в некоторых моделях, датчики вибрации.

Классификация, маркировка и область применения

Маркировка вентиляторов ВКОПв несет полную информацию об основных параметрах. Пример: ВКОПв-12-40-№10 УХЛ1.

• ВКОПв – тип вентилятора.
• 12 – частота вращения рабочего колеса, об/мин / 100 (в данном случае 1200 об/мин).
• 40 – угол установки лопаток рабочего колеса, градусы.
• №10 – номер вентилятора, соответствующий диаметру рабочего колеса в дециметрах (№10 = 1000 мм).
• УХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения (умеренный и холодный климат, работа на открытом воздухе).

Классификация по уровню взрывозащиты определяется зоной, для которой предназначен вентилятор:

• Для зон классов 1, 2 (взрывоопасные газовые смеси) – маркировка Ex dIIB(T4, T5 и т.д.).
• Для зон класса 21, 22 (взрывоопасные пылевые смеси) – маркировка Ex tD(A21, B21 и т.д.).
• Универсальные модели для смешанных сред имеют комбинированную маркировку.

Области применения: нефтегазовая и химическая промышленность (цеха, склады ЛВЖ, окрасочные камеры), угольные обогатительные фабрики, элеваторы и зернохранилища, мукомольные комбинаты, лакокрасочные производства, лаборатории, гаражи для спецтехники, помещения аккумуляторных батарей.

Технические характеристики и таблицы параметров

Основные параметры, определяющие выбор модели ВКОПв: производительность (расход воздуха, м³/ч), полное давление (Па), частота вращения (об/мин), мощность электродвигателя (кВт), уровень звуковой мощности (дБ), масса и габариты. Характеристики приводятся в виде таблиц или аэродинамических графиков для каждой модели и угла установки лопастей.

Таблица 1. Примерный ряд типоразмеров и характеристик вентиляторов ВКОПв (при 0°C, 101.3 кПа)

Номер вентилятора (диаметр, мм)	Частота вращения, об/мин	Мощность двигателя, кВт	Производительность, тыс. м³/ч	Полное давление, Па	Уровень звука, дБА
№6 (630)	930	1.1 — 2.2	2.5 — 5.0	150 — 300	70 — 80
№8 (800)	730	1.5 — 3.0	4.0 — 8.0	180 — 350	72 — 83
№10 (1000)	580	2.2 — 5.5	6.0 — 12.0	200 — 400	75 — 86
№12.5 (1250)	460	4.0 — 11.0	10.0 — 20.0	250 — 500	78 — 90

Таблица 2. Соответствие маркировки взрывозащиты и зоны применения

Маркировка взрывозащиты (пример)	Уровень защиты	Применяемая зона по ПУЭ, ГОСТ Р МЭК 60079	Температурный класс
1Ex dIIB T4 Gb	Взрывонепроницаемая оболочка (d)	Зона 1, 2 (газы/пары группы IIA, IIB)	T4 (макс. температура поверхности ≤ 135°C)
1Ex dIIC T4 Gb	Взрывонепроницаемая оболочка (d)	Зона 1, 2 (газы/пары групп IIA, IIB, IIC — водород)	T4
Ex tD A21 IP65 T130°C	Защита оболочкой (tD)	Зона 21, 22 (горючая пыль)	T130°C

Требования к монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию

Монтаж ВКОПв должны выполнять специализированные организации, имеющие лицензию на работы со взрывозащищенным оборудованием. Кровельное основание должно быть рассчитано на дополнительную динамическую и статическую нагрузку. Обязательно обеспечивается герметизация узла прохода через кровлю с помощью специальных проходных элементов. Кабельный ввод осуществляется только через штатные взрывозащищенные сальники, соответствующие диаметру и типу кабеля.

Эксплуатация разрешена только при полной исправности автоматических жалюзи, защитных устройств и заземления. Запрещена работа со снятыми кожухами или элементами взрывозащиты. Регулировка производительности изменением угла лопастей должна проводиться при полной остановке и отключении электропитания.

Техническое обслуживание включает:

• Ежемесячный внешний осмотр на отсутствие механических повреждений, коррозии, целостность заземления.
• Очистку рабочего колеса и жалюзи от загрязнений (по графику, в зависимости от запыленности среды).
• Проверку и подтяжку болтовых соединений, особенно на ответственных взрывозащищенных фланцах.
• Контроль уровня вибрации и шума.
• Текущий и капитальный ремонт электродвигателя в специализированных мастерских, имеющих право ремонта взрывозащищенного оборудования, с последующим внесением записи в паспорт изделия.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами вентиляторов

Преимущества ВКОПв:

• Прямое назначение для взрывоопасных сред: Полное соответствие требованиям нормативных документов (ПУЭ, ТР ТС 012/2011, ГОСТ).
• Эффективность вытяжки: Установка в верхней зоне помещения обеспечивает естественный сбор и удаление легких газов, тепла и дыма.
• Отсутствие необходимости в воздуховодах: Снижение аэродинамического сопротивления системы и, как следствие, энергопотребления.
• Простота монтажа на объектах с уже готовой кровлей.
• Надежность и долговечность при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Высокая стоимость по сравнению с общепромышленными крышными вентиляторами.
• Большая масса из-за массивного исполнения двигателя и корпусов.
• Сложность ремонта и обслуживания, требующая привлечения сертифицированного персонала.
• Зависимость эффективности от ветровой нагрузки на кровле.
• Ограниченная производительность на высокое давление: Осевые вентиляторы в целом эффективны для систем с малым аэродинамическим сопротивлением.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем ВКОПв отличается от обычного крышного вентилятора ВКОП?

Ключевое отличие – во взрывозащищенном исполнении всех компонентов: электродвигателя, клеммной коробки, конструкции корпуса, а также в использовании искробезопасных материалов для рабочего колеса. Обычный ВКОП не имеет маркировки Ex и не может быть легально установлен во взрывоопасных зонах.

Можно ли использовать ВКОПв для дымоудаления в обычных помещениях?

Да, можно. Вентиляторы ВКОПв часто применяются в системах противодымной вентиляции, так как они рассчитаны на работу с высокотемпературными средами (до 400°C в течение определенного времени, в специальном исполнении). Однако их стоимость для обычных помещений может быть избыточна, если нет требования взрывозащиты.

Как правильно выбрать мощность и номер вентилятора для конкретного помещения?

Выбор осуществляется на основе аэродинамического расчета системы вентиляции, который учитывает: объем помещения, кратность воздухообмена (по нормам для данного типа взрывоопасного производства), аэродинамическое сопротивление естественных проемов, температуру удаляемой среды. Исходя из требуемой производительности (м³/ч) и потерь давления в зоне выброса (обычно 100-300 Па), по сводным графикам производителя подбирается номер вентилятора, частота вращения и мощность двигателя.

Требуется ли для управления ВКОПв взрывозащищенный пульт?

Да, аппаратура управления (пускатели, частотные преобразователи, кнопки) должна иметь соответствующий уровень взрывозащиты (например, вид защиты «искробезопасная цепь – i») или должна быть вынесена за пределы взрывоопасной зоны. Прямой пуск от обычного щита, расположенного в опасной зоне, недопустим.

Как часто нужно проводить проверку эффективности работы вентилятора?

Периодичность регламентируется технической документацией производителя (обычно 1 раз в 6 месяцев) и внутренними регламентами предприятия, основанными на требованиях Ростехнадзора. Проверка включает: измерение фактического расхода воздуха (анемометром), контроль силы тока в фазах, проверку срабатывания защит, визуальный осмотр целостности взрывозащищенных оболочек.

Что означает температурный класс T4 в маркировке?

Температурный класс T4 указывает на максимальную температуру поверхности корпуса двигателя или других частей вентилятора, которая не должна превышать 135°C в установившемся режиме работы. Это важно, так как температура самовоспламенения многих газов и паров (например, ацетона, бензина, этилового спирта) выше этой отметки. Для сред с более низкой температурой воспламенения (водород, сероуглерод) требуются вентиляторы с классом T5 (≤100°C) или T6 (≤85°C).

Заключение

Вентиляторы ВКОПв являются критически важным элементом систем промышленной безопасности на объектах с наличием взрывоопасных сред. Их правильный выбор, основанный на точном определении категории помещения и класса зоны, грамотный монтаж и строгое соблюдение регламентов технического обслуживания обеспечивают не только эффективный воздухообмен, но и предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций. Использование оборудования без соответствующей взрывозащиты или с нарушением правил его эксплуатации несет прямые риски и противоречит требованиям действующего законодательства в области промышленной безопасности.