Турбовоздуходувки относятся к центробежным аппаратам, поскольку их конструктивные особенности очень похожи. Они подходят для подачи большого потока воздуха в различных технологических процессах. Любую турбовоздуходувку можно считать универсальным и многофункциональным прибором, способным выполнять сжатие воздуха или газа.
Содержание:
- Конструкция и особенности турбовоздуходувок
- Принцип работы турбовоздуходувки
- Виды турбовоздуходувок
- Техническое обслуживание турбовоздуходувок
Конструкция и особенности турбовоздуходувок
Устройство включает в себя турбокомпрессор, на котором есть зубчатые муфты с защитными кожухами. Они необходимы для соединения самого компрессора с мотором. Корпус оборудования включается в себя 2 части, на которых есть горизонтальная плоскость разъема. Обе составляющие соединяются фланцами, а если отсоединить верхнюю часть, то есть возможность получения доступа ко всем механизмам турбовоздуходувки. Внутри установлен ротор, диффузоры и направляющие.
Основным элементом установки считают ротор, в который входит вал с установленными рабочими колесами. Вращение обеспечено подшипниками, которые находятся внутри корпуса. Рабочее колесо имеет пару дисков (передний и задний), между ними размещены лопатки для забора воздуха или газа.
Современная конструкция помогает добиться высокой экономии потребления тока, которая доходи до 45% в сравнении с обычными воздуходувками. Это вызвано внедрением специальных моторов, преобразователя. Устройства дают минимум вибраций и возможность монтажа без фундамента. Идеальная чистота воздуха или газа на выходе достигается безмасляной конструкцией и применение бесконтактных подшипников.
Уровень шума составляет до 80 дБ за счет особенностей подшипников, а также лабиринтной схеме воздуходувки и специальных материалов, которые поглощают шумы. Операторы могут удаленно или в автоматическом режиме замерять обороты мотора, давления и температуру. Для этого предназначен контроллер. В системе долговечные механизмы, пользователю не нужно постоянно доливать и следить за маслом, ведь его просто нет, но обязательно нужно следить за чистотой воздушного фильтра и проводить его своевременную замену.
Большой ассортимент агрегатов от разных производителей дает возможность подобрать нужный агрегат для конкретных задач, учитывая производительность и мощность.
Принцип работы турбовоздуходувки
Принцип действия можно разделить на несколько основных этапов. Во время вращения колеса воздушные массы, которые будут между лопатками, получают вращательные движения. В результате влияния центробежной силы среда двигается к периферийной части колеса, после транспортируется в диффузор, где площадь изменяется в большую сторону с увеличением радиуса. Скорость перемещения воздуха сокращается, давление повышается.
Лопатки, которые направляют массу, необходимы для увеличения эффективности действия диффузора. За счет такого механизма кинетическая энергия становится потенциальной. Движение колеса помогает сократить давление в областях, размещенных у вращательной оси, в сравнении с показателем в канале всасывания. Это дает стабильный и постоянный поток, который транспортируется через проточную часть рабочего механизма. Колесо совместно с диффузором создает единую ступень компрессора.
Чтобы увеличить силу сжатия, применяют несколько ступеней в турбокомпрессорах. Это возможно при небольшом изменении конструкции, когда к одному валу монтируется несколько колес, они находятся в одном корпусе. В результате воздушные массы поступают на новую ступень по зонам, которые создаются направляющими лопатками. Сила сжатия полностью отвечает производительности ступеней.
В турбокомпрессоре есть несколько видов уплотнений между ступенями. Среди них лабиринтные, концевые и думмисные. Они дают возможность нивелировать воздушные прорывы между ступенями и выход их наружу. Давление в области нагнетания всегда больше, чем в зоне всасывания. Данные параметр формирует осевое давление по траектории всасывающей магистрали. Чтобы нормализовать значение на валу в области нагнетания есть думмис. Этот разгрузочный элемент нужен чтобы все утечки воздуха сбрасывались в атмосферу или приемный канал.
Виды турбовоздуходувок
Существует несколько основных характеристик, на которые нужно обратить внимание при выборе агрегата. Среди них производительность системы и давление, которое может предоставить техника. Прибор может дать давление в пределах 10-80 кПа при скорости откачивания 720-120000 м3/ч. Остальные параметры зависят от конкретного вида агрегата.
Сегодня принято выделять конструкции:
- Одноступенчатые.
- Многоступенчатые.
Первые дают небольшой напор потоков, зачастую 3-6 м, а вторые способны увеличивать показатель до 30 м. Количество ступеней будет от 2 до 4 единиц, а если их больше, то агрегаты называют турбокомпрессорами.
Многоступенчатые турбовоздуходувки производятся с 1 или 2 каналами на всасывание. Основные сферы применения агрегатов:
- Аэрация.
- Монтаж для пневматического транспорта.
- Металлургия.
- Фармацевтика.
- Легкая и тяжелая промышленность.
Основными достоинствами техники считают:
- Высокий уровень производительности.
- Минимальный шум и вибрации.
- Высокая степень надежности, которая обеспечивает большой срок службы.
- Сильное сжатие газа или воздуха.
- Энергоэффективность.
Среди минусов можно выделить потребность в периодическом обслуживании и профилактике, ведь установки функционируют на высокой скорости. Если правильно ухаживать за прибором, проводить плановые ремонты, то срок службы может доходить до 25 лет.
Техническое обслуживание турбовоздуходувок
Сама конструкция установки несложная, однако, техника нуждается в постоянном диагностировании и обслуживании. Это вызвано высокой скоростью вращения рабочего колеса в сравнении с аналогами. Движение составляет 1500-3000 об/мин. Такие нагрузки могут вызывать дисбаланс в турбине, в результате чего ее элементы выходят из строя. Проблемы такого рода могут вызывать взрыв всей конструкции. Для проверки нужно время от времени проверять исправность мотора, валов и подшипников, а также роторные механизмы.
Неправильная эксплуатация или редкое обслуживание могут провоцировать следующие поломки:
- Разлом лопаток, ротора, как следствие разрыв корпуса.
- Рабочие камеры, которые проводят воздух, разбиваются вместе с крышками для подшипников.
- Изменяется форма вала с роторами в местах установки муфты к мотору.
- Появляются задиры в местах монтажа подшипников.
Описанные дефекты приводят к серьезным производственным авариям. Для проверки техники лучше всего обращаться к профессионалам, но при должных навыках и знаниях все можно сделать самостоятельно.