ЧТО ТАКОЕ ТИПОВОЙ ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ
В современных условиях промышленного производства наиболее эффективными охлаждающими установками являются вентиляторные градирни различной производительности. Основным узлом этого оборудования служит вентиляторная установка, предназначенная для нагнетания большого объема воздуха с целью улучшения процесса охлаждения воды.
Чем более эффективный вентилятор применен на градирне, тем лучше она охлаждает воду и тем меньше потребляет электроэнергии.
Существует два основных типа вентилятора градирни: отсасывающий или нагнетательный. Как следует из названия, первые вытягивают воздух из градирни наружу, а вторые наоборот подают его во внутреннее пространство.
При применении отсасывающих вентиляторов обеспечивается более равномерное распределение воздуха по поперечному сечению в основании секции, чем при использовании нагнетательных, так как вход воздуха и поворот его под прямым углом для движения вверх осуществляется при меньших скоростях.
Скорость потока воздуха в случае применения отсасывающего вентилятора ВГ при выходе из градирни всего 1-3 м/с, а при использовании нагнетательной установки – скорость достигает 10 м/с. Повышение скорости движения потока воздуха ведет к увеличению капельного уноса и резкому увеличению затрат на водоснабжение.
Если в первом случае при установке водоуловителя «полуволна» капельный унос практически сводится к нулю, то у нагнетательного вентилятора скоростной поток выносит большое количество воды. Подробнее о том, как работает водоуловитель и сколько средств позволяет сэкономить, смотрите в статье «Водоуловитель градирни уменьшает капельный унос и подпитку».
Для снижения скорости движения воздуха в градирне при проектировании закладывают больший размер входных окон, или организуют подачу воздуха в установку со всех четырех сторон. Равномерность распределения воздуха является важным фактором для достижения качественного охлаждения.
Кроме того, при использовании нагнетательного вентилятора требуется увеличить высоту градирни, что потребует поднятия высотной отметки водораспределительной системы, а затем и увеличения мощности перекачивающих насосов.
Существуют различные технические решения для передачи момента и приведения лопастей вентилятора градирни в движение. Более подробно мы описываем их в специальном иллюстрированном материале «Вентиляторы градирен».
В этой статье более подробно рассмотрим самые распространенные решения: вентилятор ВГ 70, ВГ 50 и ВГ 25.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОСЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ГРАДИРНИ
Выбор именно этих вентиляторов для более пристального внимания обусловлен их распространенностью: отсасывающие вентиляторы марки ВГ 25, ВГ 50 , ВГ 70 применяются в градирнях еще с советских времен. Даже сама аббревиатура ВГ – появилась в СССР при создании типовых проектов градирен и расшифровывается как «Вентилятор градирни». Практически каждый типовой проект градирни называется с ее применением. Например, градирня двухсекционная с вентиляторами 3ВГ 25 пленочная с секциями площадью 16 кв. м. или градирня трехсекционная с вентилятором 2ВГ 70 капельная со стальным каркасом.
В этих примерах название вентилятора состоит из цифр и букв. Первая цифра в названии обозначает номер типовой модификации, а две следующие за ВГ – условный диаметр в дециметрах.
Модификация №1 соответствует вентилятору ВГ 104 для градирен NEMA СК – 400. Модификация №2 для лопастей вентилятора диаметром 5 или 7 метров, а 3 – для вентилятора с размахом лопастей 2,5 метра.
Приведем схему и размеры типовых советских вентиляторов ВГ.
| Марка вентилятора | Размеры , мм | |||||
| D₁ | D₂ | D₃ | H₁ | H₂ | H₃ | |
| ВГ-25 | 3000 | 3000 | 2520 | 1870 | 1000 | 480 |
| ВГ-50 | 6000 | 5910 | 5040 | 3720 | 2200 | 700 |
| ВГ-70 | 8400 | 8400 | 7050 | 5150 | 3000 | 1000 |
До 1990 года диффузоры градирен и лопасти рабочего колеса изготавливались в одном месте – Ашхабадском заводе нефтяного машиностроения.
Производство велось из стали разных марок. Как видно из таблицы, вентиляторы были довольно высокими и поэтому тяжелыми. Для их установки требовалось соорудить мощную бетонную опору, или усилить каркас градирни. В наше время при изготовлении вентиляторов ВГ-25 ВГ-50, ВГ-70 используют современный материал - стеклопластик, реже - алюминий.
Стеклопластик обладает антикоррозионными свойствами и легче, чем металлические аналоги. За счет легкого материала уменьшилась масса вентилятора, что привело к облегчению конструкции рамы охладительной установки. Это в свою очередь понизило и цену градирни.
Так как качественная работа градирни напрямую зависит от того, на сколько правильно подобраны рабочее колесо, диффузор градирни и электродвигатель, то кратко опишем основные узлы градирни.
Диффузор градирни производится из ламинированного многослойного стеклопластика, имеет обтекаемую форму с минимальным зазором между краями корпуса и лопастями. Для улучшения прочностных качеств диффузор градирни имеет вертикальные, горизонтальные и комбинированные ребра жесткости. А для доступа к рабочему колесу в корпусе диффузора есть специальный люк.
Рабочее колесо градирни из стеклопластика может быть изготовлено с металлическим, или пластиковым хвостовиком. В первом случае при изготовлении колесо может быть произведено на одной форме так же, как стеклянная бутылка: выдуванием. Уложенный слой стеклоткани и смолы прижимается к форме воздухом под давлением.
Во втором случае лопасть изготавливается из отдельных половинок с уложенными внутрь усиливающими элементами из металла. Такая лопасть более прочная и лучше сопротивляется нагрузкам. Подробно процесс изготовления лопастей описан в статье «Как производят рабочее колесо градирни».
Тихоходный электродвигатель осевого вентилятора – самое распространенное в России решение.
Двигатель в таком решении дорог и достаточно сложен в изготовлении, но срок его службы и надежность в разы выше, чем у обычных машин. В Европе и Америке тихоходные двигатели не распространены, там момент на рабочее колесо передается через вал и редуктор.
Существует и комбинированное решение, в котором электродвигатель с большим числом оборотов и понижающий редуктор размещены в одном корпусе. Этот агрегат так и называется: мотор-редуктор. Но на градирнях применяется это решение для малых мощностей, до 25 кВт.
Например, на градирне Вента-250.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК
Основные характеристики вентиляторной установки градирни – производимый поток воздуха, мощность двигателя вентилятора, ее размер и вес. Для наглядности приведем их в таблице.
| № | Марка вентилятора | Мощность двигателя, кВт | Объем подаваемого воздуха, м3/ч | Наружный диаметр, м | Вес в сборе, тн |
| 1. | ВГ-25 | 9, 11, 13, 15, 18.5, 22 | 120 000-160 000 | 2,5 | 0,95 |
| 2. | ВГ-50 | 30, 37, 55 | 500 000-750 000 | 5 | 2,87 |
| 3. | ВГ-70 | 55, 75, 90, 110 | 1 100 000-1 660 000 | 7 | 3,79 |
Как видно из таблицы, выбор различных параметров работы вентилятора довольно большой. Если учесть, что производителей электродвигателей тоже много и у каждого свои отличия, то выбор становиться достаточно сложным.
Решение простое – правильно скомпановать оборудование поможет профессиональный поставщик.
ВЕНТИЛЯТОР ВГ 50 ИЛИ ВГ 70, ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Самое распространенное решение для градирен – вентиляторы ВГ 50 и ВГ 70. Они комплектуются тихоходным двигателем серии АСВО или его вариациями.
Двигатель АСВО предназначен для работы с частотными преобразователями, имеет повышенный срок службы. Корпус двигателя из металла с оребрением для охлаждения. Внутренняя циркуляция воздуха обеспечивается вращением лопаток ротора.
Поскольку машина работает во влажной среде градирни, то исполнение у нее должно быть соответствующее. Степень защиты – IP 54 или IP 55, в зависимости от комплектации.
Эти двигатели прекрасно сочетаются с рабочими колесами РК 50 и РК 70.
