DE102011056593B3 - fan - Google Patents

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.A fan, in particular for conveying dust-laden gases, with an impeller (2) with blades (3) rotatably mounted in a housing (1) is designed in such a way that a nozzle head (4) rotating with the impeller (2) is provided Cleaning nozzles (5), at least one of which is assigned to and directed towards a shovel (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fan according to the preamble of claim 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.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.

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.Because of the deterioration of the efficiency and an associated increased energy consumption, resulting from these deposits increased vibration levels with the result of significant imbalances and vibrations resulting in unacceptable shaft and bearing loads and damage as a long-term consequence.

Vorbeugend sind zur Ermittlung der Schwingfrequenzen Einrichtungen zur Schwingungsüberwachung eingesetzt, wobei wichtige Prozessventilatoren ausnahmslos mit fest installierten solchen Einrichtungen ausgerüstet sind.Preventive are used to determine the vibration frequencies facilities for vibration monitoring, with important process fans are invariably equipped with permanently installed such facilities.

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.On the basis of the determined vibration frequencies, 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.

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.For this purpose, the entire system is usually put out of order to obtain unimpeded access to the blades to be cleaned. However, this is only possible at the cost of a production stoppage, which often affects connected equipment. Naturally, this, as well as the cleaning itself, causes considerable costs, which preclude always required cost minimization.

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.To remedy this situation, various constructive measures have become known with which a cleaning during operation of the fan can be achieved or a caking of deposits to be prevented.

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.So it has already been proposed inside the fan, d. H. in the impeller, stationary to install a cleaning nozzle for discharging a cleaning medium and directed to the potential deposition areas of the blades. In this case, the cleaning nozzle designed as a blowing nozzle can be operated during the entire life of the fan, via a suitable control, but also at intervals, depending on the requirement and business acceptance.

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.The disadvantage here, however, that no targeted cleaning of the surfaces acted upon with deposits is achieved, so that even with continuous operation of the cleaning nozzle, the risk of caking of the dust is, so that the mentioned shutdown of the system at certain intervals is still required.

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.Another approach results from changes to the blade shape and the blade angle. Although this reduces the formation of deposits, however, the desired and possibly high efficiency of the impeller is impaired.

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.Devices for cleaning the blades of impellers with fixed nozzles are from the DE 10 2006 018 384 A1 , of the US Pat. No. 7,938,910 B2 , of the JP 2005 344 515 A as well as the JP 6 033 899 A known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass seine Standzeit erhöht und sein Betrieb optimiert wird.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.

Diese Aufgabe wird durch einen Ventilator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a fan with the features of claim 1.

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.A trained in this sense fan represents a significant improvement in operations. Thus, the relevant areas of the blades on which the dust deposits, are constantly targeted cleaned, so that at least the period after which a basic cleaning is required, is substantially extended ,

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.Of course, it is possible to operate the cleaning nozzles variable in time, d. h., As required, if necessary, so with noticeably increasing deposition on the blades. As described in the prior art, the vibration behavior of the fan which changes as a result of deposits can be determined by a suitable device and the operation of the cleaning nozzles can then be controlled, or in a fixed time sequence.

Bevorzugt ist der Düsenkopf zentral im Laufrad angeordnet und verdrehtest mit diesem oder einem gemeinsamen Antriebsteil verbunden.Preferably, the nozzle head is arranged centrally in the impeller and twisted connected to this or a common drive part.

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.A supply line for the cleaning medium is guided centrally in the nozzle head and is fixed against this or is co-rotating. In any case, a rotary feedthrough is provided to a stationary feed.

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.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. Of course, 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.

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.In addition to optimizing the cleaning performance, resulting from the possible continuous cleaning of the blades and reduces the necessary downtime of the system as a whole, 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.

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.As 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.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Ventilator in einer schematischen Seitenansicht 1 a fan according to the invention in a schematic side view

2 einen Querschnitt durch den Ventilator, ebenfalls schematisch dargestellt. 2 a cross section through the fan, also shown schematically.

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 the figures, a fan, in particular for the promotion of dust-laden gases, shown with a housing 1 , which has an outlet 7 has, which is connectable to a discharge line, not shown.

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.In the case 1 is a rotatably mounted impeller 2 with a plurality at the same angular distance held each other, in the conveying direction convex shaped blades 3 arranged.

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.According to the invention is one with the impeller 2 rotating nozzle head 4 provided, the central in the impeller 2 is positioned and the cleaning nozzles 5 each of which has at least one of a blade 3 assigned and directed.

Je nach Erfordernis, d. h. je nach Breite bzw. Größe der jeweiligen Schaufel 3 können auch mehr als eine Reinigungsdüse 5 nebeneinander vorgesehen sein, gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Strahlwinkeln.Depending on the requirement, ie depending on the width or size of the respective blade 3 can also do more than a cleaning nozzle 5 be provided side by side, optionally also with different beam angles.

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.In the example, the main thing is the concave backs of the blades 3 from one of the cleaning nozzles 5 escaping medium, preferably air, under pressure blown, since these are the potentially most vulnerable areas where dust from the pumped gas can be deposited.

Das Blasmedium wird aus einem nicht dargestellten Druckbehälter mit 6 bis 8 bar über eine Zuleitung 6 in den Düsenkopf 4 geführt, der entsprechende, nicht dargestellte Abzweigungen zu den Reinigungsdüsen 5 aufweist.The blowing medium is from a pressure vessel, not shown, with 6 to 8 bar via a supply line 6 in the nozzle head 4 guided, the corresponding, not shown branches to the cleaning nozzles 5 having.

Wie vor allem die 2 sehr deutlich zeigt, ist der Düsenkopf 4 kegelstumpfförmig ausgebildet, mit Anordnung der Reinigungsdüsen 5 auf der Mantelfläche.As especially the 2 shows very clearly, is the nozzle head 4 truncated cone-shaped, with arrangement of the cleaning nozzles 5 on the lateral surface.

Der Blasstrahl ist, wie in den Figuren erkennbar, durch entsprechende Konfiguration der Reinigungsdüsen 5 so ausgebildet, dass er die Schaufeln 3 in dem gewünschten Bereich vollflächig beaufschlagt.The blowing jet is, as can be seen in the figures, by appropriate configuration of the cleaning nozzles 5 so designed that he has the blades 3 fully loaded in the desired area.

Claims (7)

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.Fan, in particular for conveying dust-laden gases, with one in a housing ( 1 ) rotatably mounted impeller ( 2 ) with blades ( 3 ), characterized in that one with the impeller ( 2 ) rotating nozzle head ( 4 ), with cleaning nozzles ( 5 ), of which at least one of each blade ( 3 ) and directed to it. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) zentral im Laufrad (2) positioniert ist.Fan according to claim 1, characterized in that the nozzle head ( 4 ) centrally in the impeller ( 2 ) is positioned. 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.Fan according to claim 1 or 2, characterized in that the cleaning nozzles ( 5 ) are arranged so that a pressurized blowing jet mainly in the direction of rotation of the impeller ( 2 ), the backs of the blades ( 3 ). Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle head ( 4 ) is frusto-conical. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5) an der Mantelfläche des Düsenkopfes (4) austreten.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning nozzles ( 5 ) on the lateral surface of the nozzle head ( 4 ) exit. 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.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that in the Nozzle head ( 4 ) opens a supply line of the cleaning medium and merges into branches, which at the cleaning nozzles ( 5 ) are connected. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (6) am Düsenkopf (5) oder einem Zuführanschluss als Drehdurchführung ausgebildet ist.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the supply line ( 6 ) at the nozzle head ( 5 ) or a feed connection is designed as a rotary feedthrough.

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