Artykuł o nowych wentylatorach w Gazecie Przemysłu Drzewnego - wrzesień 2016 rok

 

Regulacja falownikowa 87 Hz   dla wentylatorów transportowych o wysokich podciśnieniach

 

Dla precyzyjnego doboru parametrów pracy wentylatora transportowego t.j. wydatku (w m3/h) i spiętrzenia całkowitego (w Pa) korzystne jest wykorzystanie całego dostępnego zakresu charakterystyk wentylatora dla różnych jego obrotów.

W wentylatorach transportowych z napędem bezpośrednim wykorzystywane są silniki dwubiegunowe (2p=2) o stałych obrotach około 2920 1/min. To znacznie ogranicza możliwości doboru parametrów punktu pracy.

Napędy pasowe wentylatorów umożliwiają wprawdzie zmianę obrotów wentylatora, ale czynią to skokowo w zależności od dobranego przełożenia przekładni pasowej. Zmiana jednych obrotów na inne wymaga zmiany kół pasowych i pasów. Wentylatory z napędem pasowym są zdecydowanie droższe od wentylatorów z napędem bezpośrednim.

Regulacja falownikowa wentylatorów z napędem bezpośrednim umożliwia płynną regulację obrotów silnika wentylatora bez konieczności ponoszenia dodatkowych nakładów.   Jest szybka i wygodna.   Szczególnie w technologii 87 Hz.

Technologia polega na wykorzystaniu właściwości falownika polegającej na utrzymywaniu liniowego przebiegu charakterystyki U/f aż do 87 Hz. Dzięki temu w zakresie regulacji obrotów wentylatora w zakresie od 50 Hz do 87 Hz moment silnika pozostaje stały. Dla realizacji takiej regulacji dobiera się silniki czterobiegunowe (2p=4) o znamionowych obrotach około 1430 1/min - przy 50 Hz oczywiście.

Możemy wiec dysponować obrotami w zakresie od około 1430 do około 2500 1/min.

Jest to bardzo szeroki zakres regulacji obrotów, nadto regulacja tych obrotów jest płynna. Możemy więc dysponować całą rodziną charakterystyk wentylatorów w zależności od ich obrotów mogąc dokonać właściwego doboru punktu pracy.

Nadto w regulacji tego typu możemy dobrać silnik 4-biegunowy o mniejszej mocy niż silnik 2-biegunowy, co przekłada się na niższe koszty jego zakupu. Doboru silnika należy dokonać kierując się wartością momentu koniecznego dla obrotów wentylatora około 2500 1/min. Wielkość falownika wynika z wielkości prądu jaki będzie pobierał silnik przy zasilaniu częstotliwością 87 Hz. W tym przypadku silnik o uzwojeniu 230/400 V 50 tr./gw. należy połączyć w trójkąt. Wielkość falownika należy dobrać do wielkości prądu silnika połączonego w trójkąt - podanego na jego tabliczce znamionowej. W zależności od typu falownika i samego silnika, będzie to falownik większy o jeden lub czasami dwa poziomy w stosunku do mocy silnika. Dla przykładu dla silnika 3,0 kW 1400 obr/min 230/400V 50 Hz należy dobrać falownik 4,0 lub nawet 5,5 kW w zależności od producenta falownika. W zależności od producenta falowniki opisane jako tej samej mocy maja różne wielkości maksymalnego prądu wyjściowego.

Koszty zakupu wentylatora z falownikiem do jego regulacji są porównywalne do kosztów zakupu wentylatora z napędem bezpośrednim, ale z silnikiem o wyższej mocy do których trzeba doliczyć koszt urządzeń rozruchowych gwiazda-trójkąt. Koszty zakupu wentylatorów z napędem pasowym są znacznie wyższe niż koszty wentylatorów z napędem bezpośrednim, również w tym przypadku należy doliczyć koszty urządzeń rozruchowych.

Nie wiadomo jak wycenić niezrównane możliwości regulacyjne wentylatorów z napędem bezpośrednim i z silnikami sterowanymi falownikami. Najprościej można stwierdzić iż niewielka zmiana obrotów skutkuje znacznymi zmianami mocy pobieranej ( w proporcji do zmiany obrotów podniesionej do 3 potęgi). Przykładowo, zmiana obrotów o 10% zmienia wydatek wentylatora również o 10%, zmienia spiętrzenie całkowite o około 20%, a moc pobieraną o około 30%.

Zwiększając obroty będziemy uzyskiwać lepsze parametry wentylatora, ale koszty energii wzrosną, zmniejszając natomiast obroty parametry wentylatora pogarszają się, ale oszczędności w kosztach energii są znaczne.

Zmniejszanie obrotów wentylatora zmniejsza jego hałas, co wydaje się również istotnym acz trudnym do wycenienia parametrem.

Regulacji takich można dokonywać ręcznie w zależności od potrzeb lub automatycznie w proporcji do mierzonych podciśnień i wg ustalonych algorytmów działania.

 

 

Przykład analizy doboru punktu pracy wentylatora WTR 2020 w technologii regulacji falownikowej 87 Hz. Linie prędkości obrotowych są przykładowe - można wyznaczyć dowolną prędkość z zaznaczonego zakresu - konieczną do doboru punktu pracy wentylatora.

Żółtym kolorem oznaczono dostępny zakres charakterystyk oraz zakres odpowiadającego im pola mocy.

 

 

Artykuł o zastosowaniu nowych wentylatorów w Gazecie Przemysłu Drzewnego - maj 2016 rok

 

Odpylanie ploterów frezujących

Wentylatory transportowe o wysokich podciśnieniach

 

Nowoczesne obrabiarki takie jak plotery frezujące, frezarki bramowe czy centra obróbcze wymagają zastosowania odpowiednich instalacji odciągowych. Skuteczne odciąganie poprawia jakość obróbki, zmniejsza zużycie elementów maszyny, poprawia warunki pracy.

Plotery frezujące wymagają specjalnych rozwiązań w zakresie odciągania powstającego odpadu. Powodują to ich cechy konstrukcyjne takie jak:

• duże obszary stołów roboczych dochodzące do wymiarów 3x8 metrów,
• dodatkowe osie poza podstawowymi X,Y,Z dające możliwość obrotu narzędzia w kolejnych płaszczyznach, co powiększa obszar zapylenia podczas obróbki,
• konieczność podłączenia do instalacji odciągowej poprzez elastyczne węże ssące,

Uznani producenci tych maszyn wyposażają je w specjalne stopy odciągowe, lub kosze zwane też "szczotkami odciągowymi" co znakomicie ułatwia rozwiązanie problemu zapylenia. Niestety, są również oferowane na rynku obrabiarki, które nie są wyposażone w żadne elementy służące skutecznemu usuwaniu powstających odpadów.

Obrabiarki, które oferują 5 i więcej osi obróbczych są wyjątkowo trudne do "odpylenia" z uwagi na duży obszar w jakim porusza się narzędzie i brak możliwości umieszczenia w tym obszarze ssawy o konstrukcji, która nie ograniczałaby możliwości obróbczych maszyny. Z kolei obudowywanie roboczej przestrzeni w jakiej pracuje narzędzie obszernymi osłonami z dużą ilością ssaw skutkuje potrzebą odciągania znacznej ilości powietrza, co wiąże się ze zwiększonymi mocami silników zastosowanych wentylatorów.

Elastyczne podłączenie przy pomocy węży, ssaw obrabiarki z instalacją odciągową, wymaga albo wysokich pomieszczeń w celu podłączenia od góry, albo zastosowania długich połączeń elastycznymi wężami z boku maszyny za całym odcinku obszaru roboczego.

Wszystko to powoduje, że standardowe odpylacze miejscowe (lub podłączenia do większych instalacji) w których na ogół podciśnienie nie przekracza 1500-2000 Pa są niewystarczające dla skutecznego odpylenia ploterów frezujących.

Z doświadczenia Zakładu Urządzeń Techniki Powietrza AEROTECH z Mysłowic wynika, że dopiero podciśnienia rzędu 4000 Pa i więcej, są właściwe dla ploterów frezujących i podobnych maszyn. Opracowana w AEROTECH nowoczesna seria wentylatorów transportowych typoszeregu WTR, wprowadzona na rynek pod nowym znakiem towarowym "aerowent", cechuje się wysokimi podciśnieniami.

Zastosowanie falowników w celu zwiększenia obrotów wirnika wentylatora umożliwia dokładną regulację wysokości podciśnienia do wielkości odpowiedniej dla danej maszyny. Wysoka sprawność nowej serii wentylatorów powoduje zmniejszenie mocy zastosowanych silników w porównaniu z innymi rozwiązaniami.

Przykładowo dla plotera frezującego z jedną ssawą odciągową Ø 100 mm (bardzo popularny wymiar ssawy w ploterach frezujących) wymagany przepływ przy prędkości 40 m/s wynosi 1130 m3/h. Parametry takie z podciśnieniem całkowitym ponad 5000 Pa uzyskuje wentylator "aerowent" typ WTR1210 z silnikiem 4,0 kW i obrotach 2920/min. Do współpracy z wentylatorami o wysokich podciśnieniach, "aerotech" oferuje niewielkie gabarytowo odpylacze nadciśnieniowe, workowe lub nabojowe, często wyposażone we wstępne separatory inercyjne, ograniczające obciążenie filtrów.

Również w przypadkach, gdy zakupiony ploter nie jest wyposażony fabrycznie w ssawy odciągowe, "aerotech" oferuje ssawy specjalne własnej konstrukcji lokowane na bramie plotera frezującego oraz na kolumnie osi Z. Konieczne są dokładne rysunki maszyny umożliwiające zaprojektowanie tych ssaw, a często również zgoda producenta maszyny na dodatkowe obciążenie elementów maszyny ciężarem ssaw i węży podłączeniowych.

Wysokie podciśnienia nowej serii wentylatorów umożliwiają lokalizację odpylaczy w pewnej odległości od samej maszyny, na przykład w osobnych pomieszczeniach, czy na zewnątrz tych pomieszczeń. Wówczas odpylacze wykonywane są w wersji obudowanej umożliwiającej nawrót ciepłego powietrza do pomieszczeń produkcyjnych.

Nowa seria wentylatorów WTR umożliwia dokładny dobór wentylatora transportowego do konkretnego zadania.

 

 

 

Artykuł o nowych wentylatorach w Gazecie Przemysłu Drzewnego - styczeń 2016 rok

 

Typoszeregi wentylatorów o lepiej dopasowanych parametrach

NOWE KONSTRUKCJE | Wentylatory do współczesnych obrabiarek w przemyśle drzewnym

 

W Mysłowicach opracowano nowe, energooszczędne konstrukcje typoszeregu wentylatorów transportowych, które mają cechować się parametrami dostosowanymi do współczesnych potrzeb szeroko rozumianej branży drzewnej.

 

Dzięki współpracy z pracownikami placówek naukowych, w Zakładzie Urządzeń Techniki Powietrza w Mysłowicach (Śląskie), znanym producencie urządzeń odpylających i systemów transportu pneumatycznego, oznaczanych znakiem towarowym „aerotech”, opracowano projekty pięciu typoszeregów wentylatorów transportowych: WTR 10, WTR20, WTR30, WTR40 i WTR 50. W każdym typoszeregu znajdzie się od kilku do kilkunastu typów wentylatorów.

W toku prowadzonych prac sprawdzano kilka rodzajów obudów i wirników dążąc do uzyskania jak największej sprawności nowych wentylatorów. W zdecydowanej większości modeli uzyskano sprawności przekraczające poziom 60 %, a w niektórych przypadkach wirników specjalnych – dochodzące nawet do sprawności 70%. Uzyskane wyniki badań pozwoliły opracować energooszczędne konstrukcje nowych wentylatorów transportowych.

Biorąc pod uwagę możliwość produkcji poszczególnych typów wentylatorów z różnymi obudowami i wirnikami Z.U.T.P. zaoferuje ponad 100 typów nowych wentylatorów transportowych, pokrywających znaczny obszar zastosowań w tym zakresie.

Znamionowe wydajności wentylatorów zawarte są w obszarze od 1500 m³/h do 40000 m³/h, a spiętrzenia całkowite w obszarze od 1000 Pa do 10000 Pa i więcej.

Standardowa konstrukcja nowych wentylatorów o mocach do 30 kW ma napęd bezpośredni, w którym wirnik wentylatora usytuowany jest bezpośrednio na wale silnika napędowego. Dla większych mocy oferuje się napęd sprzęgłowy. Dobór i regulację obrotów w tych rozwiązaniach realizuje się dzięki zastosowaniu falowników.

Razem z wentylatorami oferowane są szafy elektryczne zasilająco-sterujące zawierające właśnie falowniki.

- Obecnie w fazie przygotowania do produkcji są wentylatory typoszeregu WTR30, które wejdą do sprzedaży od lutego 2016 roku – informuje Janusz Wojcieszak z Zakładu Urządzeń Techniki Powietrza. - Typoszereg WTR 50 jest obecnie w fazie projektowania konstrukcji i wejdzie do produkcji miesiąc później. Trwają badania przepływowe prototypów wentylatorów serii WTR10 i WTR 20, które wkrótce się zakończą i rozpocznie się faza projektowania konstrukcji. Planuje się zakończenie całości prac badawczo-projektowych i konstrukcyjnych wszystkich 5 typoszeregów do końca kwietnia tego roku. W drugiej połowie bieżącego roku podjęta zostanie produkcja konstrukcji z napędem pasowym. Wówczas cała oferta produkcyjna nowych wentylatorów będzie dostępna w sprzedaży.

Zakład Urządzeń Techniki Powietrza zmodernizował swoją technologię produkcji wentylatorów. Oprócz nowoczesnej wycinarki laserowej do blach i prasy krawędziowej CNC uruchomiono zrobotyzowane stanowisko spawalnicze do spawania wirników i obudów wentylatorów. Zakup nowoczesnej wyważarki do wirników pozwolił na uzyskanie niskich poziomów drgań nowych serii wentylatorów.

- Własne stanowiska pomiarowe z automatyczną rejestracją wyników umożliwiają zarówno samodzielne badania prototypów, jak i szybką kontrolę jakości produkcji dzięki, możliwości wyrywkowych badań przepływowych poszczególnych egzemplarzy wentylatorów z serii produkcyjnych – mówi Janusz Wojcieszak. - Realizując tak obszerny program produkcji wentylatorów podjęto decyzję o wprowadzeniu ich na rynek pod nowym znakiem towarowym „aerowent”. Przygotowano też nową stronę internetową, gdzie na bieżąco zamieszczane są charakterystyki przepływowe poszczególnych typów wentylatorów oraz ich rysunki gabarytowe. Dane te umożliwią projektantom instalacji transportu pneumatycznego szybki i łatwy dobór wentylatora do konkretnego zadania.

Nowe typoszeregi wentylatorów cechować się będą parametrami dostosowanymi do współczesnych potrzeb szeroko rozumianej branży drzewnej. Łatwiej będzie dobrać wentylator o wysokim podciśnieniu i małym wydatku do wielu współczesnych obrabiarek jak centra CNC, plotery frezujące, okleiniarki, itp.