Gebläsetechnologien im Fokus:Zentrifugalgebläse (Turbo)

Viele Branchen und Anwendungen werden durch die Bewegung und Verdichtung von Luft angetrieben; Deshalb sind Luftkompressoren, Gebläse und Vakuumpumpen für Unternehmen so wichtig! Heute konzentrieren wir uns auf Zentrifugalgebläse, einen Gebläsetyp, der über dynamische Kompression arbeitet und sich gut für Prozesse in einer Vielzahl von Branchen eignet, darunter Abwasserbehandlung, pneumatische Förderung, Rauchgasentschwefelung und Fermentation.

Zentrifugalgebläse:So funktionieren sie

Dynamische Kompressoren arbeiten mit konstantem Druck, und ihre Leistung wird durch äußere Bedingungen, wie z. B. Änderungen der Einlassbedingungen, beeinflusst. Luft wird zwischen den Schaufeln auf einem schnell rotierenden Kompressionslaufrad gezogen, während es auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird. Anschließend wird das Gas durch einen Diffusor abgeführt, wo die kinetische Energie in statischen Druck umgewandelt wird. Je nach Hauptströmungsrichtung des Gases werden diese Verdichter als Radial- oder Axialverdichter bezeichnet, die alle für große Volumenströme ausgelegt sind.

Typen von Zentrifugalgebläsen

Da Radialgebläse mit Druck und Fördermenge als abhängigen Variablen arbeiten, arbeiten sie am besten als Grundlastmaschinen oder in Anwendungen mit konstantem Druck. Derzeit sind zwei unterschiedliche Bauformen des modernen Radialgebläses gebräuchlich:

1. Mehrstufiges Zentrifugalgebläse . Das mehrstufige Zentrifugalgebläse (MSCB) ist normalerweise direkt mit einer Induktionsmotor-Antriebswelle gekoppelt, was zu einer langsameren Betriebsgeschwindigkeit führt. Die Konstruktionsprinzipien sind ziemlich einfach:Für mehr Durchfluss vergrößern Sie den Laufraddurchmesser; Für mehr Druck erhöhen Sie die Anzahl der Laufräder (Stufen). Wie bei allen Zentrifugalmaschinen hat die Laufradkonfiguration einen großen Einfluss auf die Leistung eines MSCB. Ein MSCB kann zwei bis 11 Stufen und eine beliebige Anzahl von Laufradgeometrien haben, um die gewünschte Durchfluss- und Druckkurve zu erzeugen.
2. Turbogebläse. Das Turbogebläse ist ideal für Niederdruckanwendungen, die bis zu 2 bar (29 psi) erfordern. Sie sind bedarfsorientiert, bieten eine hohe Effizienz über einen breiten Durchflussbereich und haben einen geringeren Wartungsaufwand. Zwei Variationen von Turbogebläsen umfassen das Turbogebläse mit integriertem Getriebe und das Hochgeschwindigkeits-Turbogebläse.

• Turbogebläse mit integriertem Getriebe . Das Turbogebläse mit Integralgetriebe (IGTB) wird von einem Asynchronmotor über ein Übersetzungsgetriebe angetrieben. Obwohl sich der Motor nur mit 1.800 oder 3.600 U/min dreht, dreht sich das Gebläserad mit bis zu 30.000 U/min, um den gewünschten Durchfluss und Druck zu erzeugen. Der IGTB verwendet Einlassleitschaufeln und variable Diffusorschaufeln, um den Luftstrom und -druck zu steuern.
• Hochgeschwindigkeits-Turbogebläse .
  • Mit Motoren ausgestattete Magnetlager-Turbogebläse sind äußerst zuverlässig und effizient. Diese Turbogebläse haben einen schnelllaufenden Antrieb und arbeiten vibrationsfrei und ohne Getriebe; Stattdessen wird das Motorlaufrad direkt auf die Welle geflanscht. Der Wegfall eines Getriebes ermöglicht einen hervorragenden Wirkungsgrad und reduziert die Wartungskosten.
  • Luftgelagerte Turbogebläse sind ebenfalls erhältlich. Diese Technologie ist relativ alt mit gelegentlichen Verbesserungen, hat aber auch niedrigere Anfangsinvestitionskosten und ein kompaktes Design. Frequenzumrichter, Steuerung und Schnellantrieb können ebenfalls integriert werden.
  • Fun Fact: Sowohl die luftgelagerten als auch die magnetgelagerten Turbogebläse verwenden Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotoren, die von Frequenzumrichtern gesteuert werden, die es den Laufrädern ermöglichen, sich mit bis zu 60.000 U/min zu drehen, um den gewünschten Luftstrom und Druck zu erzeugen.

Welche Zentrifugaltechnologie sollten Sie wählen?

Die Antwort? Es kommt ganz auf den Prozess an! Nehmen wir zum Beispiel die Abwasserbehandlung. Das mehrstufige Zentrifugalgebläse (MSCB) bietet die größte Vielseitigkeit aufgrund seiner Fähigkeit, sowohl Faulgas als auch Luft zu fördern; Aufgrund der zahlreichen verfügbaren Konfigurationen bietet es auch den größten Durchflussbereich. Das Turbogebläse mit Integralgetriebe bietet die größten Volumenströme und ist daher für den Einsatz in kleinen Anlagen nicht geeignet. Das Hochgeschwindigkeits-Turbogebläse bietet aufgrund seines geringen Platzbedarfs, seiner hohen Effizienz und seines integrierten Steuerungssystems das größte Potenzial in industriellen Abwasseranwendungen.

Beachten Sie auch, dass Radialgebläse besonders dort ihre Vorteile ausspielen, wo hohe Volumenströme benötigt werden. Sie können in diesem Szenario effizienter arbeiten als Schraubengebläse, zumindest bei relativ konstantem Druckluftbedarf, wenn wenig geregelt werden muss. Schraubengebläse sind in der Regel bei stärker schwankendem Bedarf und dem daraus resultierenden großen Regelbereich effizienter.

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