Вентилятор ВГДН-21М - Вентилятор горячего дутья

Вентиляторный завод "Укрвентсистемы" изготавливает вентиляторы горячего дутья ВГДН-21М.

Назначение и область применения вентиляторов ВГДН-21М

Центробежные вентиляторы одностороннего всасывания ВГДН-21 предназначены для подачи воздуха, нагретого в воздухонагревателях, в топки паровых стационарных (вентиляторы первичноговоздуха).

Центробежные вентиляторы одностороннего всасывания ВГДН-21 предназначены для рециркуляции нагретого воздуха в воздушном тракте котлов.

Вентиляторами ВГДН-21М комплектуются пылеугольные и газомазутные котлы с уравновешенной тягой различной производительности.

Допускается применение вентиляторов ВГДН-21М в технологических установках для перемещения чистого воздуха и неагрессивных незапыленных сред с температурой от 200 до 400°С.

Запрещается применять вентиляторы ВГДН-21М в системах аспирации, вентиляции, сушки, обдувки, охлаждения и т. д.

Вентиляторы ВГДН-21М рассчитаны на продолжительный режим работы в помещении и на открытом воздухе.
Запуск вентиляторов ВГДН разрешается при температуре в улитке не ниже -30°С.
Максимально допустимая температура на входе в вентиляторы не должна превышать 400° С.
Эксплуатация вентиляторов ВГДН допускается при частотах вращения 750, 1000 и 1500 об/мин.
Учитывая высокую температуру перемещаемой среды, вентиляторы ВГДН изготовляются из жаропрочной стали марки 12ХМ и свариваются с помощью электродов или сварочной проволокой; применяется также стальное литье.
Вентиляторы ВГДН-21М изготовляются правого и левого вращения. Правым считается вращение рабочего колеса по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя.

Технические характеристики вентиляторов ВГДН представлена в табл. 1.

Таблица 1.Технические характеристики вентиляторов ВГДН

Характеристика	ВГДН-21
Диаметр рабочего колеса, мм	2100
Момент инерции ротора, кг·м2	4700
Частота вращения, об/мин	1000
Аэродинамические параметры при плотности перемещаемой среды на входе в вентилятор 1,029 кг/м3
Производительность 103м3/ч	143
Полное давление, даПа	334
Мощность на валу, кВт	153
Номинальная частота вращения, об/мин	985
Максимальный КПД %	85
Габаритные размеры при ψ=90° (без электродвигателя), мм
длина	3210
ширина	3930
высота	3080
Масса (без электродвигателя), т	4,70

Конструкция вентилятора ВГДН-21М при φ=90 (Рис. 1).

Рис.1 Конструкция вентилятора ВГДН-21

Основными узлами вентиляторов ВГДН являются:
I-узел входа в рабочее колесо,
II-узел воздушного охлаждения вала ходовой части и уплотнения.
1- осевой направляющий аппарат
2- всасывающая воронка,
3- улитка,
4- рабочее колес вентилятора,
5- ходовая часть,
6- рама ходовой части,
7- люк,
8- кронштейны,
9- лаз,
10- уплотнительное кольцо.

Рабочее колесо вентиляторов ВГДН представляет собой сварную конструкцию, состоящую из крыльчатки и ступицы.

Рабочее колесо крепится на валу ходовой части с помощью шпонки и гайки, наворачиваемой на конец вала.

Крыльчатка состоит из 16 листовых назад загнутых лопаток, расположенных между основным (коренным) и коническим (покрывающим) дисками. Лопатки крыльчатки и конический диск штампованные.

Ступица, выполненная из стального литья, приваривается к основному диску крыльчатки.

Вентиляторный завод "Укрвентсистемы" производит статическую и динамическую балансировку рабочих колес вентиляторов ВГДН-21М. При этом класс точности балансировки 4, согласно ГОСТ 22061-76 .

Ходовая часть вентиляторов состоит из кованого вала, подшипников качения, расположенных в общем корпусе, имеющем горизонтальный разъем, крыльчатки охлаждения, узла уплотнения и упругой втулочно-пальцевой муфты, соединяющей вал машины непосредственно с валом электродвигателя. Подшипник со стороны электродвигателя является опорно-упорным, с другой стороны - опорным. Общий корпус, отлитый из чугуна, исключает коробление в процессе эксплуатации и уменьшает вибрацию подшипников.
Конструкция ходовой части позволяет производить демонтаж подшипников без снятия с вала рабочего колеса.

Смазка подшипников - масляная ванна, расположенная в корпусе ходовой части. Уплотнение вала состоит из резиновых манжет и маслосбрасывающих колец, предотвращающих утечку масла. Масло охлаждается посредством змеевика, расположенного в масляной ванне. По змеевику циркулирует охлаждающая вода, подводимая с одной стороны корпуса подшипников. Расход охлаждающей воды составляет примерно 0,5 м³/ч на вентилятор, температура на входе в змеевик не должна превышать 25°С. На период зимней эксплуатации при понижении температуры окружающей среды ниже 0°С система водяного охлаждения отключается, и вода удаляется продувкой змеевика сжатым воздухом.
Допустимая температура подшипников ходовой части не должна превышать 70°С.
Уровень масла в масляной ванне контролируется указателем уровня, температура масла - двумя термометрами сопротивления, для установки которых в корпусе ходовой части предусмотрены гнезда - над опорным и упорно-опорным подшипниками. Гнезда под термометры сопротивления позволяют устанавливать гильзу (оправу) с техническим ртутным термометром типа П5-1°-240-66 (ГОСТ 2823-73).
Для смазки подшипников применяется масло турбинное Т30 (ГОСТ 32-74), турбинное ТКП-22 (ТУ 38.1.01.100-71), индустриальное И-ЗОА (ГОСТ 20799-75) или масла иностранных фирм: BP Energol TH 80HB, Turbo Oil 29, Vacuoline Medium, Teresso 47.

Крыльчатка охлаждения устанавливается на участке вала между корпусом ходовой части и улиткой и служит для уменьшения передачи тепла, распространявшегося в процессе эксплуатации машин вдоль вала от рабочего колеса в сторону подшипников. Наружный воздух засасывается крыльчаткой охлаждения, представляющей собой центробежный вентилятор, движется вдоль навстречу распространяющемуся теплу, отбирает это тепло у вала и затем, нагретый, выбрасывается в окружающую атмосферу. Следует иметь в виду, что эффективное воздушное охлаждение вала происходит только во время работы машин, поэтому при их остановке температура среды внутри улитки должна быть снижена. Узел уплотнения, предназначенный для предотвращения прорыва горячего воздуха газов в окружающую атмосферу в месте прохода всасывающей трубы крыльчатки охлаждения через заднюю лицевую стенку улитки, конструктивно выполнен в виде плавающего сальника, компенсирующего тепловое расширение улитки.
Узел уплотнения и крыльчатка охлаждения устанавливаются на вал ходовой части со стороны рабочего колеса перед посадкой последнего на вал.
Ротор вентилятора в сборе (ходовая часть с насаженным рабочим колесом и крыльчаткой охлаждения) подвергается балансировке на заводе-изготовителе.

Улитка вентиляторов ВГДН - сварная из листовой и профильной стали. Для создания необходимой жесткости улитки торцевые стенки ее усиливаются оребрением из полос. Выем рабочего колеса из улитки осуществляется через отверстие в ее задней торцевой стенке, расположенной между рабочим колесом и корпусом ходовой части. В рабочем состоянии это отверстие закрывается съемной диафрагмой (двумя полукрышками). Для осуществления выема рабочего колеса из улитки на всасывающей стороне необходимо иметь съемный участок воздухопровода.

Вентиляторы ВГДН поставляются с окончательно приваренными к обечайке и торцевым стенкам улитки двумя кронштейнами, место расположения которых определяется требуемым разворотом улитки. Кронштейны монтируются на опорах специальными шпильками, опоры прикрепляются к общему фундаменту фундаментными болтами. Вне зависимости от угла разворота улитки опорные поверхности кронштейнов находятся в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения рабочего колеса, что обеспечивает направленность возможных тепловых расширений улитки в вертикальном направлении (вверх и вниз) и в плоскости опорных поверхностей за счет смещения кронштейнов относительно шпилек, для чего в кронштейнах предусмотрены увеличенные отверстия под шпильки и шпоночный паз, выполненный нормально к оси вращения рабочего колеса по оси симметрии кронштейнов. Шпонка крепится к опорам улитки с помощью винтов.
Рассмотренная конструкция крепления улитки на общем фундаменте обеспечивает стабильность пространственного расположения оси вращения рабочего колеса в процессе эксплуатации.
Развороты улиток вентиляторов осуществляются по одной из приведенной схем разворотов (Рис.2):

Рис.2 Схема положения корпуса вентилятора

Улитка вентилятора изготовляется с углом разворота от 0° до 270° через каждые 15°.
В случае необходимости на объекте силами заказчика допускается установка машин с улиткой, повернутой на любой угол, отличный от указанных.

Всасывающая воронка вентиляторов ВГДН состоит из листового вальцованного конуса и уплотнительного точеного кольца, приваренного к вершине конуса. Конструкция всасывающей воронки обеспечивает стабильность в процессе эксплуатации машин требуемых значений осевого и радиального зазоров между внешней поверхностью уплотнительного кольца и внутренней поверхностью воротника рабочего колеса. Следует отметить исключительно важное значение стабильности указанных зазоров для машин с назад загнутыми лопатками рабочих колес, так как этим в большой степени обеспечивается получение от машин номинальных аэродинамических параметров.

Режим работы вентиляторов ВГДН устанавливается осевым направляющим аппаратом, состоящим из сварного цилиндрического корпуса с четырьмя опорными роликами, по которым перемещается поворотное кольцо, 12 листовых лопаток, соединенных с поворотным кольцом рычажной системой, и обтекателя, расположенного по оси корпуса.

Лопатки осевых направляющих аппаратов могут поворачиваться на угол от 0 (всасывающее отверстие открыто полностью) до 90°. При промежуточных углах от 0 до 90° поток воздуха отклоняется по направлению вращения рабочего колеса, что приводит к плавному уменьшению производительности и давления, развиваемого машиной.

Привод направляющего аппарата может осуществляется от электроисполнительного механизма типа МЭО-63.

Осевой направляющий аппарат и сопряженная с ним всасывающая воронка вентиляторов ВГДН-21, ВГНД-19, ВГДН-17 и ВГДН-15 являются унифицированными: внутренний диаметр корпуса входного направляющего аппарата выполнен в соответствии с исходной аэродинамической схемой вентилятора; внутренний диаметр выходного отверстия уплотнительного кольца всасывающей воронки определяется диаметрами всасывающих отверстий рабочих колес рассматриваемых машин, выполненных в соответствии с исходной аэродинамической схемой. Последнее обеспечивается за счет выбора высоты конуса всасывающей воронки. Привод направляющих аппаратов осуществляется от необходимого типоразмера электроисполнительного механизма или вручную. Рама ходовой части представляет собой сварную конструкцию из листовой и профильной стали. Корпус ходовой части монтируется на раме, которая притягивается к общему фундаменту фундаментными болтами.

Для установки вентиляторов должен быть спроектирован и сооружен общий фундамент согласно чертежу общего вида и схем разворотов. Конструкция фундамента и способ заделки фундаментных болтов разрабатываются пробной организацией.
В конструкции вентиляторов предусмотрено ограждение вращающихся частей - упругой втулочно-пальцевой муфты и крыльчатки воздушного охлаждения вала ходовой части.
Для защиты обслуживающего персонала от воздействия высокой температуры металлоконструкции вентиляторов должны покрываться снаружи слоем теплоизоляции. Температура наружной поверхности тепловой изоляции не должна превышать 45°С при температуре окружающей среды 20° С.
Теплоизоляция проектируется и выполняется силами и средствами заказчика.

Конструкция вентиляторов не рассчитана на восприятие нагрузок от массы и теплового расширения подводящих и отводящих газопроводов и воздухопроводов. Перед и за вентиляторами устанавливаются компенсаторы.

Привод вентиляторов осуществляется от закрытых односкоростных асинхронных электродвигателей.

Производительность, полное давление, мощность на валу и КПД вентиляторов определяются на различных режимах работы по аэродинамическим характеристикам.
Аэродинамические характеристики вентилятора одностороннего всасывания ВГДН-21 приведены на рис.3.

Рис.3

Суммарные уровни звуковой мощности вентилятора определяют по шумовым (акустическим) характеристикам.
Шумовые характеристики вентилятора ВГНД-21 представлены на рис. 4.

Рис.4

1-шум нагнетания
2-шум всасывания
3-шум от корпуса