فن سانتریفیوژ چیست؟ اصل کار، انواع و کاربردهای صنعتی

فن سانتریفیوژ ماشینی است که هوا یا گاز را با چرخاندن آن به بیرون به حرکت در می آورد. گاز در مرکز یک پروانه چرخان وارد می شود، بین تیغه ها گیر می کند و به سمت لبه بیرونی محفظه پرتاب می شود، جایی که از یک خروجی خارج می شود. پروانه به گاز سرعت می افزاید. سپس محفظه اسکرول شکل آن گاز را کاهش می دهد و سرعت را به فشار ساکن تبدیل می کند. تمام جزئیات دیگر - قطر پروانه، شکل تیغه، مواد، آرایش یاتاقان، نوع درایو - وجود دارد تا آن یک تبدیل در یک نقطه کاری خاص عمل کند.

این پاسخ کوتاه است. در عمل صنعتی، فن به ندرت اولین موردی است که در یک سیستم انتخاب می شود و تقریباً همیشه اولین موردی است که در صورت عملکرد ضعیف سیستم مورد سرزنش قرار می گیرد.

فن سانتریفیوژ چگونه کار می کند، گام به گام

یک بسته گاز را از طریق یک فن تک ورودی دنبال کنید. به داخل مخروط ورودی کشیده می شود که آن را به داخل چشم پروانه هدایت می کند. تیغه ها آن را به بیرون در مقابل بدنه فشار می دهند. از آنجایی که گاز تقریباً در یک زاویه راست با شفت خارج می شود، گاهی اوقات دستگاه را یک فن با زاویه راست می نامند: هوا در امتداد محور حرکت می کند و عمود بر آن خارج می شود.

دو فاصله بر نحوه عملکرد این دستگاه تأثیر می‌گذارد: شکاف بین مخروط ورودی و روکش پروانه، و فاصله نوک در نقطه‌ای که اسکرول به خروجی می‌رسد. هر دو با سایش رشد می کنند و هر دو با فشار هزینه رشد می کنند - به همین دلیل است که وظیفه ساینده در نهایت به عنوان سیستمی ظاهر می شود که دیگر به جریان طراحی خود نمی رسد.

بخش های اصلی اندک است:

• پروانه - تنها بخش متحرک آیرودینامیکی؛ شکل تیغه ویژگی فشار-جریان را تعیین می کند.
• پوشش یا اسکرول - گاز را جمع آوری کرده و سرعت را به فشار تبدیل می کند.
• مخروط یا جعبه ورودی - گاز را با حداقل تلفات وارد چشم پروانه می کند.
• شفت، یاتاقان ها و محفظه - بارهای شعاعی و محوری را اغلب در دمای بالا حمل می کنند.
• درایو - کوپلینگ مستقیم، محرک تسمه یا درایو با فرکانس متغیر روی موتور.
• لوازم جانبی - دمپرها، اتصالات انعطاف پذیر، زهکشی ها، آسترهای سایش، سنسورهای لرزش و دما.

گریز از مرکز در مقابل محوری: چرا مسیر زاویه راست همه چیز را تغییر می دهد

یک فن سانتریفیوژ و یک فن محوری می توانند با قدرت شفت یکسان ساخته شوند و همچنان در سیستم کانالی کاملاً متفاوت رفتار کنند. پروانه گریز از مرکز گاز را به بیرون پرتاب می کند و در برابر مقاومت فشار ایجاد می کند. پروانه محوری گاز را مستقیماً به داخل هل می دهد که حجم را به فشار ترجیح می دهد.

هندسه پروانه: پنج خانواده که ملاقات خواهید کرد

اکثر تصمیمات انتخاب به پروانه بستگی دارد. شکل تیغه کارایی، رفتار سایش و تحمل گاز کثیف یا داغ را تنظیم می کند.

این مبادله ثابت است: هرچه چرخ کارآمدتر باشد، تحمل کمتری نسبت به ذرات، نوسانات دما و عدم تعادل دارد.

جایی که فن های سانتریفیوژ در سیستم های صنعتی می نشینند

در اکثر کارخانه ها فن یک مورد مفید در یک فرآیند بزرگتر است. مهندس فرآیند گاز را تعریف می کند. سپس فن به اندازه ای اندازه می شود که آن را حرکت دهد - و عملکرد خود به چگالی، دما و بارگیری گرد و غبار بستگی دارد، نه فقط به حجم.

وظیفه دیگ و نیروگاه

هواکش های اجباری هوای احتراق را از طریق پیش گرمکن هوا می راند. فن های هوای اولیه سوخت پودر شده را به مشعل ها حمل می کنند. فن های کششی القایی گاز دودکش را از طریق اکونومایزر، پیش گرم کن و جمع کننده گرد و غبار به پشته می کشند. فن القایی به سختی کار می کند: گاز داغ و غبارآلود و بیشتر مقاومت سیستم.

فن بادکش ناشی از بویلر برای استخراج گاز دودکش سیستم بویلر فن سانتریفیوژ سفارشی برای سیستم های دیگ بخار، جابجایی گاز دودکش در حجم و دمای بالا برای پشتیبانی از ایمنی احتراق، فشار منفی و کنترل انتشار گازهای گلخانه ای. مشاهده محصول →

کوره های سیمان، آهک و سرامیک

سیستم های کوره دمای بالا، گرد و غبار سنگین و مجرای طولانی را ترکیب می کنند. اگزوز دم کوره و فن های بادکش ناشی از دمای بالا به پروانه های مقاوم در برابر سایش، آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و یاتاقان هایی که رشد حرارتی را تحمل می کنند، نیاز دارند. فن های خنک کننده رنده ای حجم زیادی از هوا را با فشار متوسط ​​تحمل می کنند اما به طور مداوم کار می کنند.

فن دمای بالا دم کوره دوار سیمانی فن سفارشی برای دم کوره سیمان، حرکت گاز دودکش گرد و غبار با دمای بالا برای تثبیت فشار منفی، پشتیبانی از بازیابی حرارت و محافظت از تجهیزات پایین دست. مشاهده محصول →

کنترل آلودگی: VOC، گرد و غبار و زباله

در قطار تصفیه گاز اگزوز، موقعیت فن تصمیم می گیرد که چه چیزی باید زنده بماند. فن های جذب و دفع هوای مملو از حلال را نزدیک دمای محیط حرکت می دهند. فن های احتراق کاتالیستی اغلب در سمت داغ قرار می گیرند، جایی که گاز ممکن است به چند صد درجه برسد. فن های مهر و موم شده و پاکسازی جریان های کوچکتر را متعادل نگه می دارند.

فن احتراق کاتالیزوری برای سیستم های تصفیه گازهای خروجی فن سفارشی برای تصفیه گاز خروجی VOC، حرکت گاز از طریق احتراق کاتالیزوری برای کنترل جریان، دمای واکنش و ارتباط سیستم با فیلتراسیون. مشاهده محصول →

متالورژی، غذا و کشاورزی

کوره های ذوب و برشته کردن از فن های احتراق، خنک کننده، گردش و خروجی در اطراف یک ظرف استفاده می کنند. گیاهان غذایی به خشک کردن، حذف گرد و غبار، انتقال پودر و فن‌های لوله‌ای متکی هستند، جایی که قابلیت تمیز کردن و جریان هوای پایدار بیش از فشار خام اهمیت دارد. فن های خشک کن و ذخیره دانه با فشار کم اما برای فصول طولانی کار می کنند، بنابراین راندمان و عمر باربری هزینه عملیاتی را تعیین می کند.

برای محاسبات پشت این وظایف، این را ببینید راهنمای انتخاب فن سانتریفیوژ در مورد چگونگی تعامل ظرفیت، فشار و انتخاب مواد.

ارقام عملکرد ارزش بررسی در یک دیتاشیت را دارند

دو طرفدار می توانند در یک نقل قول یکسان به نظر برسند و در سایت بسیار متفاوت رفتار کنند. اینها را به صراحت بخواهید:

• جریان حجمی در دمای عملیاتی، نه در دمای 20 درجه سانتیگراد.
• فشار استاتیک یا کل در فن، همراه با منحنی مقاومت سیستم.
• چگالی گاز، اصلاح شده برای دما، ارتفاع، رطوبت و ترکیب.
• بهره وری در نقطه وظیفه مشخص شده، نه فقط رقم اوج.
• قدرت جذب شده، از جمله حاشیه برای شروع سرد.
• حداکثر سرعت پیوسته و حداکثر دمای گاز ورودی.
• نوع بلبرینگ، روغن کاری و اینکه آیا محفظه خنک یا عایق شده است.
• مواد برای پروانه، محفظه و شفت، به علاوه کمک هزینه فرسایش یا آسترهای قابل تعویض.
• آب بندی شفت، هر جا که گاز سمی، قابل اشتعال یا به سادگی نباید نشت کند.
• سطح فشار صدا در فن و در نزدیکترین مرز حساس به نویز.

تطبیق یک فن با یک وظیفه: شش مرحله به ترتیب

دنباله زیر از بسیاری از شگفتی ها جلوگیری می کند. پرش از یک مرحله معمولاً به معنای اصلاح آن بعداً با دمپر است که انرژی را برای عمر گیاه هدر می دهد.

1. گاز را تعریف کنید: ترکیب، محدوده دما، بارگیری گرد و غبار، رطوبت، خورندگی و اینکه آیا قابل انفجار است یا خیر.
2. جریان مورد نیاز و مقاومت سیستم را در محل فن، از جمله فیلترها در کثیف ترین حالت خود ثابت کنید.
3. برای چگالی درست، با استفاده از بالاترین و کمترین دماهایی که فن می بیند.
4. کلاس فشار را انتخاب کنید: کم، متوسط ​​یا زیاد. پنکه ای که خارج از کلاس خود رانده می شود، یا برق را هدر می دهد یا در برابر منحنی متوقف می شود.
5. مواد و آب بندی را انتخاب کنید - فولاد کربنی روکش شده، فولاد ضد زنگ، FRP برای اسیدهای تهاجمی، آلیاژ با دمای بالا برای گاز داغ، یا ساخت و ساز با نشتی صفر.
6. قبل از ثبت سفارش، ترتیب درایو، چرخش، دسترسی به تعمیر و نگهداری و در دسترس بودن قطعات یدکی را تأیید کنید.

در جاهایی که فشار استاتیکی مورد نیاز زیاد است - کانال های متراکم، مسیرهای طولانی کیسه ها، اسکرابرهای بسته بندی شده - انتخاب معمولاً در محدوده فشار بالا قرار می گیرد، مانند فن های گریز از مرکز فشار قوی سری 809، 912، 919 و 926 .

مفروضاتی که باعث بیشتر مشکلات میدانی می شوند

بیشتر شکایات در مورد فن های گریز از مرکز به جای ایرادات ساخت، به چند فرض برمی گردد.

فن ذکر شده برای هوای استاندارد، جریان جرمی یکسانی را در گاز داغ ارائه نخواهد کرد. در دمای 300 درجه سانتیگراد، گاز تقریباً یک سوم چگالی محیط است، بنابراین فن باید سریعتر کار کند یا بزرگتر باشد تا همان جرم را جابجا کند. سیستم‌هایی که این موضوع را نادیده می‌گیرند به راه‌اندازی با جریان کوتاه می‌رسند.

بزرگی بیش از حد بیمه نیست. فن انتخاب شده به خوبی در سمت راست نقطه کار خود منحنی را به سمت بالا دنبال می کند: جریان افزایش می یابد، قدرت جذب شده سریعتر افزایش می یابد، و موتور ممکن است در یک صبح سرد که تراکم بالاتر است، کار کند.

سایش به صورت فشار از دست رفته نشان داده می شود، نه به عنوان یک فن شکسته. با باز شدن فاصله نوک و نازک شدن آسترها، فن از منحنی خود خارج می شود. مقایسه کشش و جریان فعلی با رکورد راه اندازی ارزان ترین هشدار اولیه موجود است.

یک فن گریز از مرکز، در قلب، یک ماشین ساده است: یک پروانه چرخان که سرعت را با فشار عوض می کند، در یک محفظه پیچیده شده است که سرعت را به فشار استاتیک قابل استفاده تبدیل می کند. مشکل در شرایط عملیاتی نهفته است - دما، گرد و غبار، خوردگی، آب بندی و شکل منحنی مقاومت سیستم. این اعداد را دقیقاً قبل از سفارش پنکه دریافت کنید و دستگاه سال ها در کارخانه بی سر و صدا خواهد ماند.