Вихревые воздуходувки

• Zenova RB – самые популярные в нашем каталоге. Их выбирает большинство наших покупателей. Мы заказываем их по собственной спецификации: качественное литьё, японские подшипники NSK. Все это обеспечивает высокий ресурс. Каждую партию проверяем в собственном сервисном центре – заявленное давление модели выдают. Держим большой склад и даем на воздуходувки хорошие цены. Мы считаем, что среди недорогих воздуходувок линейка Zenova RB идеальна по соотношению цены и качества. С безымянными агрегатами с маркетплейсов её сравнивать некорректно: там нет ни контроля литья, ни подшипников такого класса, ни входного контроля партии.
• Esam – если нужна европейская машина и вы готовы заплатить дороже. При равных заявленных параметрах Esam потребляет меньше электроэнергии и даёт больший расход на высоком давлении. Особенно хороши в вакуумном режиме. В среднем ценовом сегменте Esam стоит дешевле большинства европейских конкурентов. Минус один: модельный ряд узкий, нужную точку подобрать удаётся не всегда.
• Busch и FPZ – если у Esam нет подходящей модели, а европейское производство принципиально. Работают хорошо, но стоят дороже Esam.
• Becker (Германия) – самые дорогие и довольно долговечные. Их берут, когда нужна максимальная надежность, а бюджет не ограничен.

Для примера – во сколько раз отличаются цены на сопоставимые одноступенчатые модели разных производителей:

	Zenova  2RB 710-030	Esam  MedioJet	FPZ  K06-MS030	Busch  SB 0310 D0	Becker  SV 300/1-030
Страна производства	Китай	Италия	Италия	Германия	Германия
Макс. расход воздуха, м³/час	318	330	304	320	335
Макс. давление, мбар	290	245	250	260	250
Мощность, кВт	3	3	3	3	3
Диаметр присоединения, мм	50	50	50	50	65
Цена относительно Zenova	32 200	×2,3	×3,2	×3,5	×6,1

Цены приведены справочно при курсе евро 90 рублей, доллара 73,5 рублей. При изменении курсов валюты рублевые цены так же будут меняться.

Не уверены в типоразмере? Пришлите нужный расход и давление (или просто опишите задачу) на client@zenova.ru или позвоните на 8 800 101-44-82 – подберём модель в тот же час.

Вихревая воздуходувка – это динамический нагнетатель низкого давления. Одно и то же устройство умеет и нагнетать воздух (компрессорный режим), и откачивать его (вакуумный режим). Зависит только от того, к какому патрубку вы подключите линию.

У этого типа машин много названий: вихревые вентиляторы, бокопроточные воздуходувки, компрессоры низкого давления, вихревые компрессоры. В англоязычных каталогах их называют Side Channel Blower, Ring Blower или Regenerative Blower. Все они об одном и том же.

Внутри корпуса стоит рабочее колесо (импеллер) с множеством небольших лопаток по периметру. Колесо насажено прямо на вал двигателя, а вал со стороны корпуса закрыт уплотнением: у хороших воздуходувок это манжета, у дешёвых — обычный пыльник. Больше в корпусе не движется ничего.

Изображение 1. Основные элементы вихревой воздуходувки.

Воздух заходит в корпус через встроенный шумоглушитель и всасывающее отверстие. Вращающееся колесо центробежной силой заставляет каждую частицу воздуха идти по спирали. На каждом витке энергия частицы растет – а вместе с ней растет давление. Дальше воздух покидает корпус через нагнетательное отверстие и второй шумоглушитель.

Изображение 2. Воздух в корпусе вихревой воздуходувки многократно закручивается в небольшие вихри. Каждая частица воздуха проходит спиралеобразный путь внутри корпуса. 

В компрессорном режиме воздуходувку уместно сравнить с вентилятором и компрессором. 

	Центробежные вентиляторы	Вихревые воздуходувки	Поршневые или винтовые компрессоры
Избыточное давление воздуха	1,6–16 мбар	100–1040 мбар	8 000–13 000 мбар
Расход воздуха	405–6600 м³/час	20–2000 м³/час	40–4000 м³/час
Мощность двигателя	0,12–2,3 кВт	0,15–25 кВт	5,5–400 кВт

Таблица 1. Три типа нагнетателей в сравнении. Диапазоны приведены по нашему каталогу. Промышленные вентиляторы бывают и мощнее − до 200 000 м³/час, − но давление у них всё равно остаётся низким.

Казалось бы, воздуходувка создает меньшее давление, чем промышленный компрессор, и меньшую производительность, чем вентилятор. Зачем она тогда нужна? Давайте сравним три агрегата одинаковой мощности в 7,5 кВт.

	Центробежный вентилятор	Вихревая воздуходувка	Поршневой или винтовой компрессор
Макс. избыточное давление воздуха	8 мбар	380 мбар	8 000  мбар (8 бар)
Макс. расход воздуха	16 000 м³/час	530 м³/час	72 м³/час
Мощность двигателя	7,5 кВт	7,5 кВт	7,5 кВт

Таблица 2. Что дает одинаковая мощность в трёх разных машинах.

Получается, что при равной мощности вентилятор перемещает больше всего воздуха, но выдаёт низкое давление. Компрессор, наоборот, обеспечивает самое высокое давление при низкой производительности. Вихревая воздуходувка оказывается ровно посередине.

Ситуаций, когда вентилятора уже не хватает, а компрессор избыточен, очень много. Тут воздуходувка и приходит на помощь.

Воздуходувка закрывает область между вентилятором и компрессором. Так, типовые задачи:

• Аэрация — сточные воды, очистные сооружения, рыбоводные пруды и УЗВ, аквакультура.
• Барботаж — перемешивание ванн в гальванике и травлении.
• Пневмотранспорт — гранулы, зерно, комбикорм, мелкая сыпучка по трубопроводу.
• Вакуумный прижим — столы фрезерных станков с ЧПУ, раскрой листовых материалов.
• Вакуумные захваты — присоски на упаковочных и фасовочных линиях, подача листа в полиграфии.
• Обдув и сушка — бутылки и тара после мойки, стекло, детали перед покраской.
• Подача воздуха на горение — газовые горелки, сушильные камеры.
• Аспирация — стоматологические установки, отсос стружки и пыли.
• Дегазация и подача воздуха в упаковку, розлив, пищевые линии.

Не знаете, какой расход и давление нужны под вашу задачу – напишите нам, подберем модель в тот же день.

В вакуумном режиме воздуходувку сравнивают с безмасляным пластинчато-роторным вакуумным насосом. Если глубина вакуума невысока – до минус 300 мбар от атмосферного – воздуходувка справляется лучше: у неё выше КПД и производительность при равной мощности.

А вот на глубоком вакууме всё меняется. КПД воздуходувки падает, а вакуумный насос, наоборот, выходит в свою оптимальную зону.

	Вихревая воздуходувка	Безмасляный пластинчато-роторный вакуумный насос
Создаваемое разрежение	до -500 мбар (500 мбар остаточного давления)	до -900 мбар (100 мбар остаточного давления)
Оптимальная зона вакуума	до -300 мбар	от -300 до -900 мбар
Производительность при равной мощности	выше	ниже
Наличие масла в воздухе	нет	нет

Таблица 3. Воздуходувка и безмасляный вакуумный насос.

Иногда одну и ту же задачу закрывают оба агрегата. При прочих равных воздуходувка производительнее, дешевле и проще в обслуживании. Но на глубоком вакууме конкурировать с насосом она не может.

Пример прост: вакуумный стол для прижима деталей. Если деталь пропускает воздух и натеканий много, воздуходувка справится лучше, прижим будет сильнее за счёт большей производительности. А если система герметична, выигрывает вакуумный насос: он даст более глубокий вакуум, а значит и лучший прижим.

Изображение 3. До -300 мбар выгоднее воздуходувка. Глубже уже нужен вакуумный насос.

Сначала о плюсах:

1. Компактность. Корпус и двигатель объединены в моноблок, корпус и колесо – из алюминия. Занимают очень мало места, могут ставиться «на весу».
2. Простота. Единственный движущийся элемент – рабочее колесо. При нормальной эксплуатации срок службы высокий, особого обслуживания не требуется. По сути, это тот же вентилятор.
3. Чистый воздух. Проходя через корпус, воздух не загрязняется маслом. Фильтры и маслоуловители на напорной линии не нужны.
4. Ровный поток без пульсаций.
5. Низкий шум. Почти во все модели встроены два шумоглушителя, на входе и выходе, поэтому уровень не превышает 55–80 дБ в зависимости от типоразмера. Дополнительные шумоизолирующие кожухи обычно не нужны.
6. Невысокая цена, особенно на небольших типоразмерах.
   
   

Теперь минусы – не без них.

1. Боязнь твёрдых частиц. Зазор между импеллером и корпусом очень мал: он и создаёт завихрения потока. Попадёт в него даже небольшая частица, и колесо может заклинить. Поэтому фильтр на всасывающей линии обязателен.
2. Боязнь перегрева. Проходя по спирали внутри корпуса, воздух нагревается на 30–70 °C в зависимости от модели. Отсюда алюминиевый корпус с развитым оребрением. Большинство производителей требуют, чтобы температура окружающей среды и воздуха на входе не превышала +40 °C. И все без исключения строго рекомендуют предохранительный клапан: на напорной линии в компрессорном режиме, на всасывающей – в вакуумном.
3. Сравнительно невысокий КПД. Кинетическая энергия завихрений превращается в тепло, полезная мощность падает. Для моделей от 15 кВт и выше всегда стоит просчитать замену на более эффективные (но и более дорогие) роторные воздуходувки.

В большинстве случаев плюсы перевешивают. Но слабые стороны надо знать заранее, чтобы не попасть впросак уже в эксплуатации.

У вихревых воздуходувок два главных врага: перегрев и твёрдые частицы. От перегрева спасает предохранительный клапан, от пыли – фильтр на всасывающей линии. И то и другое есть в разделе запчастей и аксессуаров.

Изображение 4. Обвязка воздуходувки: фильтр и предохранительный клапан.

В компрессорном режиме воздух заходит в воздуходувку через фильтр (1) прямо из помещения – фильтр отсекает всё лишнее. Дальше воздух проходит рабочую камеру, сжимается, нагревается и уходит через выходной патрубок (красная стрелка). Напорная линия не открыта: в ней есть сопротивление, которое воздуходувка должна преодолеть. Если давление в ней превысит норму, откроется предохранительный клапан (3) и стравит избыток (оранжевая стрелка). Заодно снизится температура в корпусе.

В вакуумном режиме воздух приходит из герметичного или относительно герметичного объёма через вакуумный фильтр (2), а сжатый и нагретый выбрасывается через выходной патрубок в помещение — давления на напорной линии нет. Зато есть риск чрезмерного разрежения на всасывающей. Поэтому клапан (3) ставят именно туда – это тот же самый клапан, просто развёрнутый на 180°. При избыточном разрежении он открывается и подсасывает воздух из помещения: разрежение уменьшается, корпус остывает.

Изображение 5. Воздуходувка с одним (слева) или с двумя (справа) рабочими колесами. 

Больше ступеней − выше давление и ниже расход при той же мощности. Колёса при этом стоят последовательно: воздух сжимается сначала в одном, потом во втором. Бывает и параллельная схема, в которой два колеса, но ступень одна, и растёт не давление, а расход:

• Одноступенчатые – высокая производительность, невысокое давление.
• Двухступенчатые – производительность ниже, давление заметно выше.
• Трёхступенчатые – самое высокое давление при самой низкой производительности.

Сравним три модели одного производителя, одинаковой мощности 7,5 кВт:

Примечание: рублевые цены приведены лишь ориентировочно при курсе доллара 73,5 рубля. При изменении курса они так же будут меняться. 

Ожидаемо: одноступенчатая модель дала самый большой расход, трёхступенчатая – самое высокое давление, двухступенчатая заняла место между ними.