Kompressoren, Lüfter und Gebläse – Grundkenntnisse

Kompressoren, Lüfter und Gebläse sind in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Diese Geräte eignen sich hervorragend für komplexe Prozesse und sind für bestimmte Anwendungen unverzichtbar geworden. Sie werden im Folgenden vereinfacht beschrieben:

• Kompressor:Ein Kompressor ist eine Maschine, die das Volumen von Gas oder Flüssigkeit durch die Erzeugung von hohem Druck reduziert. Man kann auch sagen, dass ein Kompressor einfach eine Substanz komprimiert, in der Regel ein Gas.
• Fans:Ein Ventilator ist eine Maschine zum Bewegen von Flüssigkeiten oder Luft. Er wird durch einen Motor mit Strom betrieben, der die an einer Welle befestigten Flügel rotieren lässt.
• Gebläse:Ein Gebläse ist eine Maschine, die Luft mit mäßigem Druck bewegt. Einfach gesagt: Gebläse werden zum Blasen von Luft/Gas verwendet.

Der grundlegende Unterschied zwischen den drei oben genannten Geräten liegt in der Art und Weise, wie sie Luft/Gas bewegen oder übertragen und den Systemdruck erzeugen. Kompressoren, Lüfter und Gebläse werden von der ASME (American Society of Mechanical Engineers) als Verhältnis von Auslassdruck zu Saugdruck definiert. Lüfter haben ein spezifisches Verhältnis von bis zu 1,11, Gebläse von 1,11 bis 1,20 und Kompressoren von über 1,20.

Kompressortypen

Kompressortypen lassen sich im Wesentlichen in zwei Gruppen einteilen:Verdrängung & Dynamik

Es gibt wiederum zwei Arten von Verdrängerkompressoren:Dreh- und Hubkolbenmotoren

• Zu den Rotationskompressoren gehören Drehkolben-, Schrauben-, Flüssigkeitsring-, Spiral- und Flügelzellenkompressoren.
• Zu den Kolbenkompressoren gehören Membrankompressoren, doppeltwirkende Kompressoren und einfachwirkende Kompressoren.

Dynamische Kompressoren können in Kreisel- und Axialkompressoren eingeteilt werden.

Lassen Sie uns diese im Detail verstehen.

VerdrängerkompressorenVerwenden Sie ein System, das ein Luftvolumen in eine Kammer einsaugt und dann das Volumen der Kammer reduziert, um die Luft zu komprimieren. Wie der Name schon sagt, wird das Bauteil verschoben, wodurch das Volumen der Kammer reduziert und dadurch Luft/Gas komprimiert wird. Andererseits in einemdynamischer Kompressorkommt es zu einer Geschwindigkeitsänderung der Flüssigkeit, die zu kinetischer Energie führt, die Druck erzeugt.

Kolbenkompressoren verwenden Kolben, wenn der Luftauslassdruck hoch, die zu fördernde Luftmenge gering und die Kompressordrehzahl niedrig ist. Sie eignen sich für mittlere und hohe Druckverhältnisse und Gasvolumina. Rotationskompressoren hingegen eignen sich für niedrige und mittlere Drücke und große Volumina. Diese Kompressoren haben keine Kolben und keine Kurbelwelle. Stattdessen verfügen sie über Schrauben, Flügelzellen, Spiralen usw. Sie können daher anhand der Komponenten, mit denen sie ausgestattet sind, weiter kategorisiert werden.

Arten von Rotationskompressoren

• Spirale: In diesem Gerät wird die Luft mithilfe zweier Spiralen komprimiert. Eine Spirale ist fest und bewegt sich nicht, die andere bewegt sich kreisförmig. Luft wird in der Spirale eingeschlossen und in der Mitte komprimiert. Diese Geräte sind oft ölfrei und wartungsarm.
• Flügelrad: Dieses besteht aus Flügeln, die sich in einem Laufrad vor- und zurückbewegen. Durch diese Bewegung entsteht Kompression. Dadurch wird der Dampf in kleine Volumenabschnitte gepresst und in Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur umgewandelt.
• Nocken: Dieser besteht aus zwei Nocken, die sich in einem geschlossenen Gehäuse drehen. Diese Nocken sind um 90 Grad zueinander versetzt. Durch die Rotation des Rotors wird Luft in die Einlassseite des Zylindergehäuses gesaugt und mit Kraft gegen den Systemdruck aus der Auslassseite herausgedrückt. Die Druckluft wird dann an die Druckleitung abgegeben.
• Schraubenkompressoren: Diese Kompressoren sind mit zwei ineinandergreifenden Schrauben ausgestattet, die die Luft zwischen Schraube und Kompressorgehäuse einschließen. Dadurch wird die Luft komprimiert und mit höherem Druck über das Druckventil abgegeben. Schraubenkompressoren eignen sich für niedrige Luftdruckanforderungen und sind effizient. Im Vergleich zu Kolbenkompressoren ist die Druckluftzufuhr bei diesem Kompressortyp kontinuierlich und leise.
• Scroll: Bei Scroll-Kompressoren werden die Spiralen vom Antriebsmotor angetrieben. Die Außenkanten der Spiralen fangen Luft ein. Beim Drehen strömt die Luft von außen nach innen und wird so aufgrund der verringerten Fläche komprimiert. Die Druckluft wird durch den zentralen Raum der Spirale an die Druckleitung abgegeben.
• Flüssigkeitsring: Dieser besteht aus Schaufeln, die sich in einem Laufrad hin und her bewegen. Durch diese Bewegung entsteht Kompression. Dadurch wird der Dampf in kleine Volumenabschnitte gepresst und in Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur umgewandelt.
• Bei diesem Kompressortyp sind die Flügel in einem zylindrischen Gehäuse eingebaut. Dreht sich der Motor, wird Gas komprimiert. Anschließend wird Flüssigkeit, meist Wasser, in das Gerät geleitet. Durch die Zentrifugalbeschleunigung bildet sich ein Flüssigkeitsring durch die Flügel, der wiederum eine Kompressionskammer bildet. Der Kompressor kann alle Gase und Dämpfe, auch Staub und Flüssigkeiten, komprimieren.

• Kolbenkompressor

• Einfachwirkende Kompressoren:Der Kolben arbeitet mit Luft nur in eine Richtung. Die Luft wird nur im oberen Teil des Kolbens komprimiert.
• Doppeltwirkende Kompressoren:Es verfügt über zwei Sätze Saug-/Einlass- und Druckventile auf beiden Seiten des Kolbens. Beide Seiten des Kolbens werden zum Komprimieren der Luft verwendet.

• Dynamische Kompressoren

  Der Hauptunterschied zwischen Verdränger- und dynamischen Kompressoren besteht darin, dass ein Verdrängerkompressor mit konstantem Durchfluss arbeitet, während dynamische Kompressoren wie Kreisel- und Axialkompressoren mit konstantem Druck arbeiten und ihre Leistung von äußeren Bedingungen wie Änderungen der Eingangstemperatur usw. beeinflusst wird. In einem Axialkompressor fließt das Gas oder die Flüssigkeit parallel zur Rotationsachse oder axial. Es handelt sich um einen rotierenden Kompressor, der Gase kontinuierlich unter Druck setzen kann. Die Schaufeln eines Axialkompressors stehen relativ näher beieinander. Bei einem Kreiselkompressor tritt die Flüssigkeit von der Mitte des Laufrads ein und bewegt sich durch die Leitschaufeln peripher nach außen, wodurch die Geschwindigkeit reduziert und der Druck erhöht wird. Er wird auch als Turbokompressor bezeichnet. Dies sind effiziente und zuverlässige Kompressoren. Ihr Kompressionsverhältnis ist jedoch geringer als bei Axialkompressoren. Außerdem sind Kreiselkompressoren zuverlässiger, wenn die Norm API (American Petroleum Institute) 617 eingehalten wird.

  Arten von Ventilatoren

  Je nach Bauart unterscheidet man zwischen folgenden Haupttypen von Ventilatoren:

• Radialventilator:
• Bei diesem Ventilatortyp ändert sich die Luftströmungsrichtung. Sie kann geneigt, radial, vorwärts- oder rückwärtsgekrümmt usw. sein. Diese Ventilatoren eignen sich für hohe Temperaturen sowie niedrige und mittlere Blattspitzengeschwindigkeiten bei hohem Druck. Sie können effektiv bei stark verunreinigten Luftströmen eingesetzt werden.
• Axiallüfter:Bei diesem Ventilatortyp gibt es keine Richtungsänderung des Luftstroms. Es gibt Vanaxial-, Rohraxial- und Propellerventilatoren. Sie erzeugen einen niedrigeren Druck als Radialventilatoren. Propellerventilatoren ermöglichen hohe Durchflussraten bei niedrigem Druck. Rohraxialventilatoren verfügen über niedrige/mittlere Drücke und hohe Durchflussraten. Flügelaxialventilatoren verfügen über Leitschaufeln für Einlass oder Auslass und sind für hohen Druck und mittlere Durchflussraten geeignet.
• Kompressoren, Lüfter und Gebläse werden daher in den Bereichen Kommunalwirtschaft, Fertigung, Öl- und Gasindustrie, Bergbau und Landwirtschaft eingesetzt und bieten vielfältige, einfache und komplexe Anwendungen. Der benötigte Luftstrom und der erforderliche Ausgangsdruck sind entscheidende Faktoren für die Auswahl von Lüftertyp und -größe. Gehäuse und Kanaldesign des Lüfters bestimmen ebenfalls die Effizienz.
  

  Gebläse

  Ein Gebläse ist ein Gerät, das die Geschwindigkeit von Luft oder Gas erhöht, wenn diese durch entsprechende Laufräder strömt. Sie werden hauptsächlich für den Luft-/Gasstrom eingesetzt, der zum Absaugen, Ansaugen, Kühlen, Lüften, Fördern usw. benötigt wird. Gebläse werden in der Industrie auch häufig als Radialventilatoren bezeichnet. Bei einem Gebläse ist der Eingangsdruck niedrig und am Ausgangsdruck höher. Die kinetische Energie der Schaufeln erhöht den Luftdruck am Ausgangsdruck. Gebläse werden hauptsächlich in der Industrie für mittlere Druckanforderungen eingesetzt, bei denen der Druck höher als beim Gebläse und niedriger als beim Kompressor ist.

  Gebläsetypen:Gebläse werden auch in Radial- und Verdrängergebläse unterteilt. Wie Ventilatoren verwenden Gebläse Schaufelblätter in verschiedenen Ausführungen, z. B. rückwärtsgekrümmt, vorwärtsgekrümmt und radial. Sie werden meist von einem Elektromotor angetrieben. Sie können ein- oder mehrstufig sein und verwenden Hochgeschwindigkeitslaufräder, um Luft oder andere Gase zu beschleunigen.

  Verdrängergebläse ähneln PDP-Pumpen, die Flüssigkeiten verdichten und so den Druck erhöhen. Diese Art von Gebläse wird einem Kreiselgebläse vorgezogen, wenn in einem Prozess hoher Druck erforderlich ist.

  Anwendungen von Kompressoren, Lüftern und Gebläsen

  Kompressoren, Lüfter und Gebläse werden hauptsächlich für Prozesse wie Gaskompression, Wasseraufbereitung, Belüftung, Luftbelüftung, Materialhandhabung, Lufttrocknung usw. verwendet. Druckluftanwendungen finden breite Anwendung in verschiedenen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der chemischen Produktion, der Elektronik, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der allgemeinen Produktion, der Glasherstellung, im Krankenhaus-/Medizinbereich, im Bergbau, in der Pharmaindustrie, der Kunststoffindustrie, der Energieerzeugung, der Holzproduktindustrie und vielen mehr.

  Der Hauptvorteil eines Luftkompressors liegt in seiner Verwendung in der Wasseraufbereitung. Die Abwasseraufbereitung ist ein komplexer Prozess, der den Abbau von Millionen von Bakterien sowie organischer Abfälle erfordert.

  Industrieventilatoren werden auch in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in der Chemie-, Medizin-, Automobil-,landwirtschaftlich,Bergbau, Lebensmittelverarbeitung und Bauindustrie, die jeweils Industrieventilatoren für ihre jeweiligen Prozesse nutzen können. Sie werden hauptsächlich in vielen Kühl- und Trocknungsanwendungen eingesetzt.

  Radialgebläse werden routinemäßig für Anwendungen wie Staubbekämpfung, Verbrennungsluftversorgung, Kühlung, Trocknungsanlagen, für Wirbelschichtbelüfter mit Luftfördersystemen usw. eingesetzt. Verdrängergebläse werden häufig in der pneumatischen Förderung und zur Abwasserbelüftung, Filterspülung und Gasförderung sowie zum Bewegen von Gasen aller Art in der petrochemischen Industrie verwendet.

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