Турбовоздуходувки используются для получения сжатого воздуха низкого давления. По техническим характеристикам они представляют собой что-то среднее между воздуходувками и компрессорами.
Турбовоздуходувки
Турбовоздуходувка – это многофункциональное универсальное оборудование, которое способно сжимать воздух, газы и их смеси. Иногда используется название воздуходувка, газодувка, турбонагнетатель, хотя это не совсем корректно. Несмотря на то, что они работают по общему принципу действия, каждое из этих оборудований имеет свои особенности и характеристики.
Главные показатели, на которые необходимо ориентироваться при выборе воздуходувки, это получаемое давление и производительность. Оборудование способно создавать давление от 10 до 80 кПа с производительностью от 720 до 120000 куб.м/час. Технические характеристики воздуходувок зависят от вида оборудования.
Существует два вида турбовоздуходувок:
- Одноступенчатые.
- Многоступенчатые.
Одноступенчатые газодувки могут создавать напор 3-6 м, многоступенчатые – до 30 м. Число ступеней в многоступенчатой турбовоздуходувке – от двух до четырех. Если количество ступеней больше (5-16), то это уже турбокомпрессоры. Хотя нередко турбовоздуходувки также называют турбокомпрессорами.
Многоступенчатые турбовоздуходувки бывают:
- с односторонним всасыванием;
- с двухсторонним всасыванием.
Применяются турбовоздуходувки, как газодувки, для аэрации, в системах пневмотранспорта, в металлургии, фармацевтике, угольной, энергетической и многих других промышленностях.
Преимущества использования турбовоздуходувок:
- большая производительность;
- низкий уровень шума и вибрации;
- надежность и долговечность;
- высокий уровень сжатия;
- экономичность.
Из недостатков выделяется необходимость в периодическом техническом обслуживании, поскольку оборудование работает на очень больших скоростях вращения. При надлежащем обслуживании и эксплуатации турбовоздуходувки, некоторые производители гарантируют срок службы около 25 лет.
Турбовоздуходувка принцип работы
Принцип действия турбовоздуходувки похож на работу центробежного вакуумного насоса. Воздух засасывается через входной патрубок в рабочую камеру с вращающимся ротором. Под действием центробежной силы воздух попадает в специальную полость (диффузор) с направляющими лопастями, где и происходит сжатие.
Конструкция турбовоздуходувки состоит из таких основных деталей:
- корпус;
- ротор с лопастями (колесо);
- вал ротора.
Вращение валу с ротором придает электродвигатель через муфту или клиноременную передачу. На роторе находятся специально изогнутые обратно вращению лопасти. От их угла наклона зависит показатель создаваемого давления, чем больше угол наклона, тем больше компрессия. Благодаря изогнутости лопаток повышается КПД до 86% и обеспечивается устойчивая работа воздуходувки. Изготавливаются лопасти из легированной стали, чаще всего никелевой, а ротор из хромомолибденовой. Уровень сжатия также зависит от размера лопастей на роторе, а именно от их длины. Мощные промышленные агрегаты изготавливаются очень большого диаметра.
Корпус изготавливается литым чугунным из двух частей, которые соединяются по оси. Перегородки между ступенями турбовоздуходувки и лопатки диффузора отливаются вместе с корпусом.
Принцип работы воздуходувки основан на вращении колеса или колес с очень большой скоростью, поскольку от скорости вращения зависит степень нагнетания. Число оборотов в некоторых моделях достигает 3000 об/мин. Несмотря на такую скорость воздуходувка не нуждается в дополнительном охлаждении. Максимальная температура нагрева оборудования – 200 ⁰С, поэтому достаточно естественного воздушного охлаждения. А вот принцип работы турбокомпрессора обуславливает обязательное принудительное охлаждение.
Иногда при работе воздуходувок возникает нестабильное состояние, которое называется помпаж. Оно выражается в резком повышении давления в системе и обусловлено принципом работы воздуходувок, а именно наличием зоны нестабильности. Особенно опасен помпаж при последовательном или параллельном соединении нескольких турбовоздуходувок. Чтобы предотвратить помпаж устанавливаются специальные предохранительные клапаны, которые сбрасывают избыточное давление при его появлении. Кроме этого, опыт показывает, что при постоянной и стабильной работе нагнетательной системы неустойчивость воздуходувки не наблюдается.
Воздуходувка производится многими отечественными и зарубежными предприятиями, поэтому существует множество различных моделей с разной стоимостью и техническими показателями. Прежде чем выбрать оборудование рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые помогут правильно подобрать тип турбовоздуходувки в зависимости от вида работы, необходимого напора, степени сжатия и прочих условий.
