Вентиляторы с диаметром рабочего колеса 1900 мм: технические характеристики, сфера применения и особенности монтажа
Вентиляторы с диаметром рабочего колеса 1900 мм относятся к категории крупногабаритного промышленного вентиляционного оборудования радиального (центробежного) типа. Данный типоразмер является одним из стандартных в ряду диаметров рабочих колес (РК) и занимает промежуточное положение между моделями 1600 мм и 2000 мм, что определяет его специфические эксплуатационные и конструктивные параметры. Основное назначение таких агрегатов – перемещение значительных объемов воздуха или других газов (до 200 000 м³/ч и более) при средних и высоких давлениях (полное давление до 3000-4000 Па). Они применяются в системах общеобменной и технологической вентиляции, аспирации, пневмотранспорта, дымоудаления и воздушно-тепловых завес на крупных промышленных объектах.
Конструктивные особенности и типы исполнения
Конструкция вентилятора ВР 190 (обозначение по старому ГОСТ, где цифры указывают диаметр РК в дециметрах) базируется на спиральном корпусе (улитке) и радиальном рабочем колесе. Колесо состоит из лопаток, переднего и заднего дисков, ступицы для крепления на валу. Ключевые элементы конструкции определяются требованиями к производительности, свойствами перемещаемой среды и условиями эксплуатации.
Типы рабочих колес по направлению вращения и форме лопаток:
- Колесо типа «Вперед» (Лопатки загнуты вперед по направлению вращения): Обеспечивает высокую производительность по объему при относительно малых габаритах и частоте вращения. Недостаток – склонность к перегрузке электродвигателя на возрастающих расходах и меньший КПД по сравнению с колесами с загнутыми назад лопатками. Чаще применяется для перемещения чистого воздуха при умеренных температурах.
- Колесо типа «Назад» (Лопатки загнуты назад по направлению вращения): Имеет более пологую характеристику мощности, менее склонно к перегрузке, обладает более высоким КПД (до 85%). Более устойчиво к налипанию пыли на лопатки. Предпочтительно для систем с переменным расходом и для сред с повышенной запыленностью.
- Колесо с радиальными (прямыми) лопатками: Отличается повышенной прочностью, применяется для перемещения абразивных сред или материалов в системах пневмотранспорта. Часто имеет усиленную конструкцию и защитные накладки.
- Исполнение 1 (обычное): Для перемещения неагрессивных газовых сред с температурой до 80°C.
- Исполнение 2 (коррозионностойкое): Материалы и покрытия обеспечивают стойкость к воздействию агрессивных сред.
- Исполнение 3 (жаростойкое): Для перемещения газов с температурой до 200°C (специальные стали, конструктивные зазоры).
- Исполнение 4 (взрывобезопасное): Конструкция исключает искрообразование (используются материалы, не дающие искр при соударении, антистатический привод).
- Исполнение 5 (пылевое): Усиленная конструкция колеса и корпуса для работы с высокозапыленными средами.
- Металлургическая промышленность: Дутьевые вентиляторы для подачи воздуха в печи, системы охлаждения агрегатов, вытяжка от мест загрузки/разгрузки.
- Горно-обогатительные комбинаты и цементные заводы: Аспирационные установки для улавливания пыли, транспортировка абразивных пылевоздушных смесей.
- Деревообрабатывающая промышленность: Удаление стружки и опилок от станков через централизованные системы.
- Энергетика: Вентиляторы рециркуляции дымовых газов (ВРД), дутьевые вентиляторы (ВД) для котельных и ТЭЦ.
- Крупные логистические и складские комплексы: Системы общеобменной вентиляции и дымоудаления.
- Выверку и закрепление рамы или станины на фундаменте.
- Центровку вала вентилятора и электродвигателя (для прямого привода) или шкивов (для ременного). Несоосность приводит к повышенной вибрации и преждевременному износу подшипников.
- Подключение к воздуховодам через гибкие вставки для виброразвязки.
- Монтаж систем контроля вибрации и температуры подшипниковых узлов.
Исполнения по ГОСТ (коррозионной стойкости и температуре):
Основные технические параметры и аэродинамические характеристики
Производительность и давление вентилятора определяются его аэродинамической схемой, частотой вращения и мощностью привода. Для колеса диаметром 1900 мм типичная частота вращения лежит в диапазоне от 500 до 1000 об/мин, что обусловлено необходимостью ограничения окружной скорости (обычно до 100 м/с) для снижения шума, вибраций и обеспечения механической прочности.
| Производительность, Q (м³/ч) | Полное давление, P (Па) | Статический КПД, ηст (%) | Мощность на валу, N (кВт) | Окружная скорость, U (м/с) |
|---|---|---|---|---|
| 80 000 | 1800 | 78 | 55 | 74.6 |
| 120 000 | 2200 | 82 | 90 | 74.6 |
| 160 000 | 2400 | 84 | 127 | 74.6 |
| 200 000 | 2100 | 80 | 146 | 74.6 |
Мощность электродвигателя выбирается с запасом (коэффициентом резерва) на возможные колебания параметров сети и плотности перемещаемой среды. Для вентиляторов данного типоразмера устанавливаются асинхронные электродвигатели мощностью от 75 до 200 кВт, обычно на напряжении 380/660 В. Привод может быть реализован по схемам: прямой (соединение муфтой), клиноременной (позволяет изменять частоту вращения путем замены шкивов) или через частотный преобразователь (наиболее современный и экономичный способ регулирования).
Сфера применения и особенности подбора
Вентиляторы диаметром 1900 мм используются на объектах, требующих централизованных мощных систем воздухообмена:
Критерии подбора: Подбор осуществляется по аэродинамическим характеристикам (графикам зависимости давления от расхода) с учетом рабочей точки системы. Обязательно учитываются: плотность газа (поправка на температуру и высоту над уровнем моря), состав среды (абразивность, агрессивность, взрывоопасность), допустимый уровень шума, требования к регулированию производительности.
Особенности монтажа, эксплуатации и технического обслуживания
Монтаж вентилятора такого размера требует тщательной подготовки фундамента, рассчитанного на динамические и статические нагрузки (масса агрегата может превышать 2-3 тонны). Фундаментная плита должна быть массивной и виброизолированной от строительных конструкций. Установка включает:
Эксплуатация: Пуск осуществляется при закрытой направляющей аппаратуре (заслонке) на всасе для снижения пускового тока. Регулирование производительности предпочтительно осуществлять частотными преобразователями, а не дросселированием. Необходим постоянный контроль за уровнем вибрации, температурой подшипников (не должна превышать 70-80°C) и состоянием смазки.
Техническое обслуживание (ТО): Включает регулярную (еженедельную/ежемесячную) проверку и подтяжку крепежа, контроль уровня масла в подшипниковых узлах, очистку лопаток рабочего колеса и внутренних полостей корпуса от загрязнений. Капитальный ремонт с демонтажем ротора и балансировкой проводится согласно графику, но не реже одного раза в 2-3 года при интенсивной эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какой запас мощности электродвигателя необходим для вентилятора ВР 190?
Согласно СП 60.13330 и рекомендациям производителей, номинальная мощность электродвигателя должна превышать расчетную мощность на валу вентилятора с учетом коэффициента запаса (Kз). Для электродвигателей мощностью свыше 75 кВт обычно принимается Kз = 1,1. Дополнительно необходимо учитывать высоту над уровнем моря и температуру перемещаемой среды, которые влияют на ее плотность и, следовательно, на требуемую мощность.
2. Каков ожидаемый уровень звуковой мощности такого вентилятора?
Уровень звуковой мощности (Lw) вентилятора диаметром 1900 мм при работе в номинальной точке может составлять от 105 до 120 дБА. Точное значение зависит от типа колеса, частоты вращения и развиваемого давления. Для снижения шума на выходе и входе обязательно устанавливаются шумоглушители. Расчет звукового давления в помещении или на территории проводится с учетом затухания в воздуховодах и звукоизоляции ограждающих конструкций.
3. Можно ли использовать вентилятор с РК 1900 мм для дымоудаления?
Да, но только в специальном исполнении 3 (жаростойком) и исполнении 5 (пылевом), если в дыме присутствует сажа. Электродвигатель должен быть вынесен за пределы потока горячих газов (привод с выносными подшипниками). Обязательно применение термозащитных кожухов и датчиков контроля температуры. Рабочее колесо должно быть динамически отбалансировано для высоких температур. Ресурс такого вентилятора при работе в режиме дымоудаления ограничен.
4. Как часто требуется балансировка рабочего колеса?
Балансировка в собственных подшипниках (статическая и динамическая) проводится после каждого капитального ремонта, связанного с разборкой ротора, или при обнаружении повышенной вибрации (превышающей значения, указанные в паспорте агрегата). Плановую проверку вибрации и, при необходимости, балансировку рекомендуется проводить не реже одного раза в 2 года.
5. Что эффективнее для регулирования производительности: заслонки или частотный преобразователь (ЧП)?
Частотный преобразователь является значительно более эффективным и экономичным решением. Дросселирование заслонками приводит к потерям давления на арматуре и не снижает потребляемую мощность пропорционально снижению расхода. ЧП позволяет плавно регулировать скорость вращения, поддерживая высокий КПД системы во всем рабочем диапазоне. Экономия электроэнергии при длительной работе на пониженной производительности может достигать 40-60%. Для вентиляторов такой мощности установка ЧП, как правило, окупается за 1-2 года.
Заключение
Вентиляторы с диаметром рабочего колеса 1900 мм представляют собой мощное и производительное оборудование для индустриальных применений. Их корректный подбор, учитывающий все параметры технологического процесса и свойства перемещаемой среды, а также качественный монтаж и регламентное техническое обслуживание являются залогом долговечной, надежной и энергоэффективной работы системы вентиляции или аспирации в целом. Приоритетными направлениями развития данного сегмента оборудования являются повышение аэродинамического КПД, внедрение встроенных систем мониторинга состояния (вибрация, температура) и интеграция с системами автоматического управления технологическими процессами (АСУ ТП).