Каждый работник предприятия имеет право дышать свежим воздухом. Это в полной мере относится к предприятиям металлообрабатывающей промышленности, где охлаждающие жидкости, используемые при резке металла и других операциях, являются источником выделения аэрозолей, масляного тумана и паров, загрязняющих воздух на производстве (рис. 1), что ухудшает условия окружающей среды и может представлять опасность для здоровья работников. В таких случаях устанавливаются предельно допустимые значения концентрации. Для обеспечения соответствия установленным требованиям станки и обрабатывающие центры, как правило, оснащаются централизованными или автономными системами очистки воздуха. Современные ЕС-двигатели, отвечающие требованиям к энергопотреблению, идеально подходят для использования в вентиляторах по целому ряду причин.
Рис 1. Современные металлорежущие станки с ЧПУ увеличивают содержание загрязняющих веществ в воздухе внутри производственных корпусов, но это можно исправить с помощью воздухоочистителей.
В воздухоочистительной установке обычно используются многоэтапное фильтрование и сепарация. С помощью вентиляторов загрязненный воздух отводится от металлообрабатывающих станков и пропускается через различные фильтрующие системы (рис. 2), в которых безопасным образом удаляются вредные выбросы, такие как масло, эмульсии и взвешенные твердые частицы. Для описанных процессов нужны вентиляторы, создающие достаточно высокое давление воздуха при его низком расходе. Высокое давление необходимо для преодоления сопротивления фильтров. Кроме того, необходимо обеспечить максимально простое управление вентиляторами. Тогда воздушный поток вытяжки можно отрегулировать в соответствии с фактической потребностью, тем самым обеспечив энергосберегающую работу вентилятора под неполной нагрузкой и продление срока службы фильтров. В то же время за счет регулировки частоты вращения двигателя можно поддерживать эффективность вытяжки на постоянном уровне вне зависимости от степени засоренности фильтров, а эффективность кондиционирования воздуха отрегулировать при необходимости на следующем этапе.
'' С помощью вентиляторов загрязненный воздух отводится от металлообрабатывающего оборудования и пропускается через различные фильтрующие системы.
Рис 2. С помощью вентиляторов загрязненный воздух отводится от металлообрабатывающего оборудования и пропускается через различные фильтрующие системы.
AC-двигатели достигли предела своих возможностей
До недавнего времени АС-двигатели с ЧРП широко применялись в составе вентиляторов. Сегодня ситуация изменилась, поскольку эти двигатели уже далеко не всегда отвечают требованиям директивы Евросоюза по экодизайну. Сегодня ЕС-вентиляторы являются альтернативным решением, отвечающим указанным требованиям (рис. 3). Примером могут служить инновационные ЕС-двигатели GreenTech, выпускаемые компанией ebm-papst, показывающие все свои преимущества в системах очистки воздуха. ЕС-двигатели — это синхронные двигатели с постоянными магнитами, в которых магнитный ротор вращается синхронно с магнитным полем, создаваемым электронным способом. Электронные устройства управления обеспечивают работу двигателя на любой частоте вращения, превышая предел в 3000 об/мин, который является граничным для асинхронных двигателей и задается частотой питающей сети.
Рис 3. ЕС-двигатели от компании ebm-papst существенно превосходят нормы КПД, установленные директивой ЕС по энергопотреблению.
'' ЕС-вентиляторы незаменимы там, где выставляются жесткие требования к шумозащите. В некоторых случаях это позволяет производителям экономить на шумоизоляции.
Высокий КПД, плавная работа, простота подключения.
КПД ЕС-вентиляторов существенно превышает КПД асинхронных двигателей. Оптимизированная система управления обеспечивает работу под неполной нагрузкой (вплоть до 1:10) без потери эффективности. При этом расход воздуха можно регулировать по мере необходимости с помощью входных сигналов 0–10 В или ШИМ. В составе электроники управления двигателем имеется ПИД-регулятор. Несколько вентиляторов можно объединить в группу, используя сеть MODBUS, и осуществлять управление ими посредством централизованной системы. Одновременно можно реализовать функции диагностики и контроля устройств по этой же шине.
Высокий КПД ЕС-двигателей не только обеспечивает экономию энергоресурсов и снижение эксплуатационных затрат, но и уменьшает количество выделяемого двигателем тепла, что исключает повышение температуры внутри производственных корпусов в летний период вследствие работы воздухоочистителей. Схема коммутации и конструкция двигателя также обеспечивают его плавную работу. Высокие частоты не воспринимаются слухом, а значит, снижается уровень рабочего шума, что делает ЕС-вентиляторы незаменимыми там, где требуется строго соблюдать требования к шумозащите. Иногда это также позволяет производителям экономить на шумоизоляции.
Но можно пойти и дальше. Перемещение воздуха всегда сопровождается некоторым шумом. Если оснастить ЕС-вентилятор решеткой (рис. 4) на стороне забора воздуха, можно добиться существенного снижения уровня шума и турбулентности и свести к минимуму раздражающие слух низкочастотные колебания. Тем самым решается проблема, связанная с комфортным пребыванием людей рядом с работающим оборудованием.
Риc. 4 . Воздух словно бы пропускается через сито. Воздухозаборные решетки существенно снижают уровень шума за счет выпрямления траектории воздушного потока.
Простота монтажа и ввода в эксплуатацию
Вентиляторы с загнутыми назад лопатками от компании ebm-papst, оснащенные алюминиевыми крыльчатками с оптимизированной аэродинамикой и предназначенные для использования в составе воздухоочистителей, поставляются в типоразмерах 250 и 310 (рис. 5). Диапазон мощности этих вентиляторов составляет от 250 Вт до 12 кВт. Возможен монтаж как с вертикальным, так и с горизонтальным положением вала электродвигателя. Благодаря компактным размерам эти вентиляторы подходят для замены существующего оборудования, если поставлена задача энергосбережения или если требуется повысить эффективность кондиционирования воздуха в ограниченном пространстве. Для такой модернизации, как правило, практически не требуется дополнительных компонентов.
Рис. 5. ЕС-вентиляторы для удаления вредных выбросов, компактные и простые в монтаже.
Поскольку электроника и двигатель ЕС-вентилятора представляют собой единое целое, обеспечивается простота монтажа устройства и не требуется большое рабочее пространство. Гармоничное сочетание электроники и двигателя также исключает необходимость использования дополнительных электронных фильтров и экранированных кабелей и установки внешнего автомата защиты двигателя. Можно забыть о дорогостоящих доработках в процессе ввода в эксплуатацию воздухоочистительной установки. Все перечисленные характеристики позволяют считать энегоэффективные ЕС-вентиляторы достойным альтернативным решением для централизованных и автономных воздухоочистительных установок.
Автор этой статьи – Даниель Краузе (Daniel Krause), инженер по продажам, технологии промышленных вентиляционных систем, подразделение компании ebm-papst в Мульфингене.
Вам нужна более подробная информация по этой теме? Пожалуйста, присылайте свои вопросы по адресу: Daniel.Krause@de.ebmpapst.com
