Вихревые и роторные воздуходувки, их отличие и применение

Воздуходувки, также известные как компрессоры низкого давления, играют ключевую роль в подаче воздуха или создании вакуума в различных промышленных и бытовых приложениях. Они используются для аэрации водоемов, водоочистных систем, транспортировки порошков и многих других задач.

Применение воздуходувок

Разнообразие видов воздуходувок включает ротационные, кулачковые, турбовоздуходувки и другие, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения. Например, ротационные воздуходувки, такие как ротационно-пластинчатые модели, работают без масла, что делает их идеальным выбором для систем вентиляции и кондиционирования, особенно в медицинской и пищевой промышленности.

На производственных предприятиях и заводах, где требуется пневмооборудование, воздуходувки используются для обеспечения работы пневмоинструмента. В крупных комбинатах и заводах по переплавке металла они являются неотъемлемой частью производственного процесса.

Также воздуходувки находят широкое применение в котельных, в процессах аэрации водоочистных сооружений, в системах кондиционирования и в других технических задачах, где требуется надежная подача воздуха или создание вакуума. Благодаря своей универсальности и эффективности, воздуходувки становятся незаменимыми компонентами в различных сферах промышленности и быта.

Роторные воздуходувки

Воздуходувки роторного типа представляют собой машины объемного действия, которые отличаются от поршневых по принципу формирования рабочей камеры. В них рабочая камера образуется за счет отсекания части пространства корпусом воздуходувки и подвижными частями, такими как роторы или пластины, расположенные на роторе.

Лопастные осевые воздуходувки предназначены для подачи рабочей среды с большим расходом, но при небольшом давлении. Их принцип работы основан на направлении движения среды, которое совпадает с осью воздуходувки. Лопасти, установленные на втулке под определенным углом, формируют рабочее колесо. При вращении это колесо передает энергию рабочей среде и перемещает ее вдоль оси воздуходувки.

Такой принцип работы обеспечивает эффективную подачу воздуха или другой рабочей среды с высоким расходом при низком давлении. Воздуходувки роторного и лопастные осевые воздуходувки широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и высокой производительности.

Двухроторные воздуходувки

Двухроторные воздуходувки  являются превосходным выбором в случаях, когда требуется высокое давление. Они обладают множеством преимуществ, среди которых практичность, низкий уровень шума, долговечность, низкая вибрация и простая конструкция. 

Эффективность работы конструкции двухроторной воздуходувки в значительной степени зависит от точности изготовления роторов с лопастями и корпуса устройства с минимальными допусками.

Использование воздуходувок роторного типа

Использование воздуходувок роторного типа при температурах выше номинальных или на превышенных оборотах вала является категорически недопустимым. При повышенной температуре лопасти роторов могут подвергаться термическому расширению, что может привести к заклиниванию механизма.

Современные двухроторные газодувки представлены двумя основными типами: двухлопастными и трехлопастными. Первый тип, хотя и более прост в изготовлении и более доступен по цене, уступает в рабочих характеристиках своим трехлопастным аналогам. Трехлопастные воздуходувки обладают рядом преимуществ, которые обеспечивают им большую эффективность и надежность в эксплуатации.

Размещение лопастей в трехлопастной конструкции под углом 120° (в отличие от 180° в двухлопастной) снижает боковое смещение при сжатии газа, что уменьшает риск столкновения лопастей друг с другом и с корпусом, предотвращая возможное заклинивание механизма. Благодаря этому трехлопастные воздуходувки менее подвержены износу.

Еще одно важное различие между двухлопастными и трехлопастными газодувками заключается в количестве операций по сжатию на один полный оборот. Двухлопастная воздуходувка выполняет 4 операции сжатия, в то время как трехлопастная обеспечивает 6 сжатий, хотя с меньшим объемом сжатия. Поэтому при меньшей амплитуде пульсаций трехлопастная воздуходувка обеспечивает более высокую частоту пульсаций, что способствует равномерности потока газа.

Данный тип газодувок успешно применяется в различных отраслях, таких как нефтехимическое производство, атомные электростанции, производство стали, откачка метана из угольных шахт и другие. Элементы газодувок изготавливаются из нержавеющих сталей для защиты от коррозии при работе с активными газами. Они также используются для транспортировки газов, которые не содержат механических примесей, жидких частиц и не являются агрессивными по отношению к материалам конструкции, а также не представляют опасности взрыва.

Турбовоздуходувки 

Турбовоздуходувки представляют собой эффективные устройства, применяемые в случаях, когда требуется высокий расход сжатого воздуха или небольшой напор, например, на аэрационных станциях и подобных сооружениях. В зависимости от необходимого напора они бывают одно- или многоступенчатыми.

Принцип работы турбовоздуходувок схож с принципом работы центробежных насосов. Воздух сжимается и нагнетается под воздействием центробежной силы, возникающей при вращательном движении рабочего колеса. Далее воздух попадает в неподвижный диффузор кольцевой формы, где кинетическая энергия воздушного потока преобразуется в потенциальную (напор). Турбовоздуходувки также могут использоваться для создания вакуума в пределах 10-50 кПа.

Конструктивно турбовоздуходувки подразделяются на одно- и многоступенчатые. Ротор, находящийся внутри корпуса, состоит из вала и рабочих колес, которые обычно изготавливаются из никелевой стали. Для повышения давления в турбовоздуходувках также может применяться увеличение частоты вращения ротора.

Они находят применение в различных отраслях, включая аэрацию воды, транспортировку сыпучих материалов в пищевой промышленности, создание тепловых воздушных завес, системы очистки, процессы сушки и удаления влаги.

Вихревые воздуходувки — отличие от воздуходувок центробежного типа

Воздуходувки динамического действия, такие как вихревые воздуходувки, отличаются наличием боковых каналовется . В отличие от воздуходувок центробежного типа, где газ отбрасывалопатками колеса от центра в радиальном направлении только один раз, в вихревых воздуходувках газ возвращается к оси по внутренней стенке бокового канала и поступает повторно в область действия того же рабочего колеса. Этот многократный контакт с рабочим колесом позволяет увеличить передаваемую кинетическую энергию газа, что способствует повышению давления.

Воздуходувки вихревого типа характеризуются почти бесшумной работой, компактной формой, надежностью и простотой в обращении. Однако они имеют немного более низкий КПД по сравнению с воздуходувками других типов, такими как двухроторные и центробежные. Поэтому их рекомендуется использовать в ситуациях, где конечная стоимость электроэнергии не играет решающей роли.

Области применения вихревых воздуходувок:

• Очистные сооружения
• Рыбное хозяйство
• Аэрация водоемов
• Пневмотранспорт сыпучих продуктов
• Откачка паров бензина
• Обдув в технологических процессах
• Текстильная промышленность
• Вакуумный прижим на станках и упаковочных аппаратах
• Промышленные пылесосы
• Медицина
• Процессы сушки и удаления влаги
• Производство изделий из стекла
• Химическая промышленность
• Газовый анализ

Использование вихревых воздуходувок наиболее оптимально:

В интервале производительностей от 1 до 40 м3/мин.

В диапазоне перепадов давлений от 10 до 1000 мбар в режиме нагнетания.

В диапазоне перепадов давлений от 10 до 500 мбар в режиме всасывания.

Применение двухроторных воздуходувок предпочтительно для:

Поддержания высокой (до 350 м3/мин.) и постоянной производительности.

При постоянном напоре.

Воздуходувки — значение для промышленных процессов

Воздуходувки являются важным элементом промышленных процессов благодаря своей способности сжатия и всасывания воздуха или газов. Они обеспечивают необходимое давление для работы различных оборудований, таких как системы отопления, кондиционирования воздуха, аэрации водоемов и очистных сооружений. Воздуходувки также используются для транспортировки сыпучих материалов, создания вакуума, а также в различных химических и промышленных процессах, где требуется подача или откачка воздуха или газовой среды.