EP2795136B1

EP2795136B1 - Ventilator

Info

Publication number: EP2795136B1
Application number: EP12780717.0A
Authority: EP
Inventors: Hasan Ghaeezadeh
Original assignee: Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
Current assignee: Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: DE102011056593B3; EP2795136A1; WO2013091955A1

Description

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 Reinigungsmediums 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 Akzeptanz.
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.
In der US 572 176 A ist ein Ventilator offenbart, bei dem die Schaufeln in Drehrichtung konvex geformt sind, während auf die konkave Rückseite zur Reinigung Wasser gelenkt wird, das lediglich unter einem Druck austritt, der durch Zentrifugalkräfte erzeugt wird.
Der US 5 158 429 A ist ein Reinigungssystem für die Abscheidung von Rauchgaspartikeln bei einer Rauchgasabsaugung zu entnehmen, wobei eine Reinigungsflüssigkeit aus einer Düse gesprüht wird, die stationär unter einer Öffnung eines Ventilators angebracht ist.
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 Verbesserung 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 ermittelt 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 beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

Figur 1: einen erfindungsgemäßen Ventilator in einer schematischen Seitenansicht
Figur 2: einen Querschnitt durch den Ventilator, ebenfalls schematisch 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 kegelstumpfförmig ausgebildet, mit Anordnung der Reinigungsdüsen 5 auf der Mantelfläche.
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

Ventilator, insbesondere zur Förderung staubbeladener Gase, mit einem in einem Gehäuse (1) drehbar gelagerten Laufrad (2) mit in Drehrichtung konvex geformten Schaufeln (3) und einem mit dem Laufrad (2) rotierenden Düsenkopf (4) mit Reinigungsdüsen (5), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest eine der Reinigungsdüsen (5) der konkaven Rückseite einer Schaufel (3) zugeordnet und derart darauf gerichtet ist, dass ein unter Druck austretender Blasstrahl hauptsächlich, in Drehrichtung des Laufrades (2) gesehen, die Rückseite der Schaufel (3) beaufschlagt.
Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) zentral im Laufrad (2) positioniert ist.
Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5) an der Mantelfläche des Düsenkopfes (4) austreten.
Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Düsenkopf (4) eine Zuführleitung (6) des Reinigungs-mediums mündet und in Abzweigungen übergeht, die an den Reinigungsdüsen (5) angeschlossen sind.
Ventilator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (6) am Düsenkopf (5) oder einem Zuführanschluss als Drehdurchführung ausgebildet ist.