EP2795136A1 - Ventilator - Google Patents

Ventilator

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EP2795136A1
EP2795136A1 EP12780717.0A EP12780717A EP2795136A1 EP 2795136 A1 EP2795136 A1 EP 2795136A1 EP 12780717 A EP12780717 A EP 12780717A EP 2795136 A1 EP2795136 A1 EP 2795136A1
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EP
European Patent Office
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nozzle head
cleaning
fan
fan according
blades
Prior art date
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EP12780717.0A
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EP2795136B1 (de
Inventor
Hasan Ghaeezadeh
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Oelde Ventilatorfab GmbH
Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
Original Assignee
Oelde Ventilatorfab GmbH
Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/289—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps having provision against erosion or for dust-separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the invention relates to a fan according to the preamble of claim 1.
  • Such fans are used as radial fans in particular for the promotion of dust-laden gases. Often, these are dusts that tend to deposits in the sense of caking, which leads to considerable problems especially with deposits on the wheels and here on the blades.
  • Preventive are used to determine the vibration frequencies facilities for vibration monitoring, with important process fans are invariably equipped with permanently installed such facilities.
  • the order of magnitude of the deposits can be detected, so that measures can be taken to eliminate the deposits on the impeller when reaching or exceeding specified maximum vibration values.
  • the cleaning nozzle designed as a blowing nozzle can be operated during the entire operating time of the fan, but via suitable control, but also at intervals, as required and with economic acceptance.
  • the invention has for its object to further develop a fan of the generic type so that its life increases and its operation is optimized.
  • a ventilator designed in this way represents a considerable improvement in the operating procedure.
  • the relevant areas of the blades on which the dust deposits can be constantly cleaned in a targeted manner, so that at least the period after which, as it were, a thorough cleaning is necessary is essential is extended.
  • the vibration behavior of the fan which changes as a result of deposits can be determined by a suitable device. telt and the operation of the cleaning nozzles are controlled thereafter, or in a fixed time sequence.
  • the nozzle head is arranged centrally in the impeller and rotationally connected to this or a common drive part.
  • a supply line for the cleaning medium is guided centrally in the nozzle head and is fixed against this or is co-rotating.
  • a rotary feedthrough is provided to a stationary feed.
  • the nozzle head is preferably formed frusto-conical with arranged on the lateral surface cleaning nozzles. Since the cleaning process takes place for each blade, the entire deposition surface is permanently cleaned during each cleaning process.
  • the nozzle head in its spatial form can also be designed differently, for example cylindrical, depending on the structural conditions of the impeller or the blades.
  • the new fan is characterized by a very long service life, since the previously to be complained of storage-related imbalances no longer occur the consequence of avoiding the resulting bearing damage or the like.
  • cleaning medium which emerges from the cleaning nozzles and with which the blades are acted upon as before, preferably air, but alternatively also water or another cleaning medium is used, with a correspondingly high pressure, which ensures a blowing off of the adhering dust particles.
  • Show it: 1 shows a fan according to the invention in a schematic
  • Figure 2 shows a cross section through the fan, also shown schematically.
  • a fan in particular for the promotion of dust-laden gases, with a housing 1, which has an outlet 7, which is connectable to a discharge line, not shown.
  • a rotatably mounted impeller 2 with a plurality at the same angular distance held each other, arranged in the conveying direction convexly shaped blades 3.
  • a rotating with the impeller 2 nozzle head 4 is provided, which is positioned centrally in the impeller 2 and the cleaning nozzles 5, each of which at least one of a blade 3 is assigned and directed thereto.
  • more than one cleaning nozzle can also be provided next to each other, optionally also with different jet angles.
  • the concave back sides of the blades 3 are blown under pressure from a medium, preferably air, exiting from the cleaning nozzles 5, since these are the potentially most endangered areas where dust from the pumped gas can be deposited.
  • the blowing medium is fed from a pressure vessel, not shown, with 6 to 8 bar via a supply line 6 in the nozzle head, the corresponding, not shown branches to the cleaning nozzles 5 has.
  • the nozzle head 4 is frusto-conical, with arrangement of the cleaning nozzles 5 on the Mantelflä- surface.
  • the blow jet is, as can be seen in the figures, formed by appropriate configuration of the cleaning nozzles 5 so that it acts on the blades in the desired area over the entire surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ein Ventilator, insbesondere zur Förderung staubbeladener Gase, mit einem in einem Gehäuse (1) drehbar gelagerten Laufrad (2) mit Schaufeln (3), ist so ausgebildet, dass ein mit dem Laufrad (2) rotierender Düsenkopf (4) vorgesehen ist, mit Reinigungsdüsen (5), von denen jeweils zumindest eine einer Schaufel (3) zugeordnet und darauf gerichtet ist.

Description

Ventilator
Die Erfindung betrifft einen Ventilator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Derartige Ventilatoren kommen als Radialventilatoren insbesondere zur Förderung staubbeladener Gase zum Einsatz. Häufig handelt es sich dabei um Stäube, die zu Ablagerungen im Sinne eines Anbackens neigen, was vor allem bei Ablagerungen an den Laufrädern und hier an den Schaufeln zu erheblichen Problemen führt.
Wegen der Verschlechterung des Wirkungsgrades und einem damit verbunden erhöhten Energieverbrauch, ergeben sich durch diese Ablagerungen erhöhte Schwingungswerte mit der Folge erheblicher Unwuchten und Schwingungen, aus denen inakzeptable Wellen- und Lagerbelastungen sowie Schäden als Langzeitfolge resultieren.
Vorbeugend sind zur Ermittlung der Schwingfrequenzen Einrichtungen zur Schwingungsüberwachung eingesetzt, wobei wichtige Prozessventilatoren ausnahmslos mit fest installierten solchen Einrichtungen ausgerüstet sind.
Anhand der ermittelten Schwingfrequenzen kann die Größenordnung der Ablagerungen erkannt werden, so dass bei Erreichen bzw. Überschreiten festgelegter maximaler Schwingwerte Maßnahmen zur Beseitigung der Ablagerungen am Laufrad eingeleitet werden können.
Hierzu wird üblicherweise die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt, um einen ungehinderten Zugriff auf die zu reinigenden Schaufeln zu erhalten. Allerdings ist dies nur unter Inkaufnahme eines Produktionsstillstandes möglich, der vielfach auch angeschlossene Betriebsmittel betrifft. Naturgemäß verursacht dies, ebenso wie die Reinigungsarbeiten selbst, erhebliche Kosten, die einer stets geforderten Kostenminimierung entgegenstehen.
Um hier Abhilfe zu schaffen, sind verschiedene konstruktive Maßnahmen bekannt geworden, mit denen eine Reinigung während des laufenden Betriebs des Ventilators erreicht bzw. ein Anbacken von Ablagerungen verhindert werden soll.
So wurde bereits vorgeschlagen im Innern des Ventilators, d.h. im Laufrad, stationär eine Reinigungsdüse zu installieren zum Austrag eines Reinigungsmedi- ums und auf die potentiellen Ablagerungsbereiche der Schaufeln gerichtet. Dabei kann die als Blasdüse ausgebildete Reinigungsdüse während der gesamten Laufzeit des Ventilators betrieben werden, über eine geeignete Steuerung jedoch auch in Intervallen, je nach Erfordernis und betriebswirtschaftlicher Ak- zeptanz.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass keine gezielte Reinigung der mit Ablagerungen beaufschlagten Flächen erreicht wird, so dass auch bei ständigem Betrieb der Reinigungsdüse die Gefahr einer Anbackung des Staubes besteht, so dass der erwähnte Stillstand der Anlage in bestimmten Zeitabständen trotzdem noch erforderlich ist.
Ein weiterer Lösungsansatz ergibt sich aus Änderungen an der Schaufelform und dem Schaufelwinkel. Dadurch wird zwar die Ablagerungsbildung verringert, jedoch wird der gewünschte und mögliche hohe Wirkungsgrad des Laufrades beeinträchtigt.
Einrichtungen zur Reinigung der Schaufeln von Laufrädern mit fest stehenden Düsen sind aus der DE 10 2006 018 384 A1 , der US 7 938 910 B2, der JP 2005 344 515 A sowie der JP 6 033 899 A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass seine Standzeit erhöht und sein Betrieb optimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Ventilator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein in diesem Sinne ausgebildeter Ventilator stellt eine erhebliche Verbesse- rung im Betriebsablauf dar. So können die relevanten Bereiche der Schaufeln, an denen sich der Staub ablagert, ständig zielgerichtet gereinigt werden, so dass zumindest der Zeitraum nach dem sozusagen eine Grundreinigung erforderlich ist, wesentlich verlängert wird. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die Reinigungsdüsen zeitlich variabel zu betreiben, d.h., je nach Erfordernis bei Bedarf, also bei erkennbar zunehmender Ablagerung an den Schaufeln. Dabei kann, wie zum Stand der Technik beschrieben, das durch auftretende Ablagerungen sich verändernde Schwingungsverhalten des Ventilators durch eine geeignete Einrichtung ermit- telt und der Betrieb der Reinigungsdüsen danach gesteuert werden, oder in festgelegter zeitlicher Folge.
Bevorzugt ist der Düsenkopf zentral im Laufrad angeordnet und verdrehfest mit diesem oder einem gemeinsamen Antriebsteil verbunden.
Eine Zuführleitung für das Reinigungsmedium ist mittig in dem Düsenkopf geführt und steht diesem gegenüber fest oder ist mitdrehend. In jedem Fall ist zu einer stationären Zuführung eine Drehdurchführung vorgesehen.
Der Düsenkopf ist bevorzugt kegelstumpfförmig ausgebildet mit an der Mantelfläche angeordneten Reinigungsdüsen. Da der Abreinigungsvorgang für jede Schaufel stattfindet, wird bei jedem Reinigungsvorgang permanent die gesamte Ablagerungsfläche gereinigt. Selbstverständlich kann der Düsenkopf in seiner Raumform auch anders gestaltet werden, beispielsweise zylinderförmig, je nach baulichen Gegebenheiten des Laufrades bzw. der Schaufeln.
Neben der Optimierung der Reinigungsleistung, die sich aus der möglichen andauernden Reinigung der Schaufeln ergibt und die notwendige Stillstandszeiten der Anlage insgesamt reduziert, zeichnet sich der neue Ventilator auch durch eine sehr hohe Standzeit aus, da die bislang zu beklagenden lagerungsbedingten Unwuchten nicht mehr eintreten, mit der Folge einer Vermeidung dadurch bedingter Lagerschäden oder dergleichen. Als Reinigungsmedium, das aus den Reinigungsdüsen austritt und mit dem die Schaufeln beaufschlagt werden, kommt, wie bislang, vorzugsweise Luft, alternativ aber auch Wasser oder ein anderes Reinigungsmedium zum Einsatz, mit einem entsprechend hohen Druck, der ein Abblasen der anhaftenden Staubpartikel gewährleistet.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefüg- ten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 einen erfindungsgemäßen Ventilator in einer schematischen
Seitenansicht
Figur 2 einen Querschnitt durch den Ventilator, ebenfalls schema- tisch dargestellt.
In den Figuren ist ein Ventilator, insbesondere zur Förderung staubbeladener Gase gezeigt, mit einem Gehäuse 1 , das einen Auslassstutzen 7 aufweist, der mit einer nicht dargestellten Abführleitung verbindbar ist.
In dem Gehäuse 1 ist ein drehbar gelagertes Laufrad 2 mit einer Vielzahl in gleichem Winkelabstand zueinander gehaltenen, in Förderrichtung konvex geformten Schaufeln 3 angeordnet. Entsprechend der Erfindung ist ein mit dem Laufrad 2 rotierender Düsenkopf 4 vorgesehen, der zentral im Laufrad 2 positioniert ist und der Reinigungsdüsen 5 aufweist, von denen jeweils zumindest eine einer Schaufel 3 zugeordnet und darauf gerichtet ist. Je nach Erfordernis, d.h. je nach Breite bzw. Größe der jeweiligen Schaufel 3 können auch mehr als eine Reinigungsdüse nebeneinander vorgesehen sein, gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Strahlwinkeln.
Im Beispiel werden in der Hauptsache die konkaven Rückseiten der Schaufeln 3 von einem aus den Reinigungsdüsen 5 austretenden Medium, vorzugsweise Luft, unter Druck angeblasen, da dies die potentiell gefährdetsten Bereiche sind, an denen sich Staub des geförderten Gases ablagern kann.
Das Blasmedium wird aus einem nicht dargestellten Druckbehälter mit 6 bis 8 bar über eine Zuleitung 6 in den Düsenkopf geführt, der entsprechende, nicht dargestellte Abzweigungen zu den Reinigungsdüsen 5 aufweist.
Wie vor allem die Figur 2 sehr deutlich zeigt, ist der Düsenkopf 4 kegelstumpf- förmig ausgebildet, mit Anordnung der Reinigungsdüsen 5 auf der Mantelflä- che.
Der Blasstrahl ist, wie in den Figuren erkennbar, durch entsprechende Konfiguration der Reinigungsdüsen 5 so ausgebildet, dass er die Schaufeln in dem gewünschten Bereich vollflächig beaufschlagt.

Claims

Ansprüche
1 . Ventilator, insbesondere zur Förderung staubbeladener Gase, mit einem in einem Gehäuse (1 ) drehbar gelagerten Laufrad (2) mit Schaufeln (3), dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Laufrad (2) rotierender Düsenkopf (4) vorgesehen ist, mit Reinigungsdüsen (5), von denen jeweils zumindest eine einer Schaufel (3) zugeordnet und darauf gerichtet ist.
2. Ventilator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) zentral im Laufrad (2) positioniert ist.
3. Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigungsdüsen (5) so angeordnet sind, dass ein unter Druck austretender Blasstrahl hauptsächlich, in Drehrichtung des Laufrades (2) gesehen, die Rückseiten der Schaufeln (3) beaufschlagt.
4. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
5. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5) an der Mantelfläche des Düsenkopfes (4) austreten.
6. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Düsenkopf (4) eine Zuführleitung des Reinigungsmediums mündet und in Abzweigungen übergeht, die an den Reinigungsdüsen (5) angeschlossen sind.
7. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (6) am Düsenkopf (5) oder einem Zu- führanschluss als Drehdurchführung ausgebildet ist.
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