Ruostumattomasta teräksestä valmistetut keskipakotuulettimet saavat suosiota syövyttävissä teollisuuden ilmankäsittelysovelluksissa

Teollisuuden ilmanvaihtojärjestelmät ovat entistä vaativammissa käyttöolosuhteissa, kun tehtaat käsittelevät syövyttäviä kaasuja, kosteaa prosessiilmaa, kemikaalihöyryjä ja saastuneita pakokaasuja. Näissä sovelluksissa ruostumattomasta teräksestä valmistettuja keskipakotuulettimia harkitaan yhä enemmän, kun perinteinen hiiliteräsrakenne ei pysty tarjoamaan riittävää korroosionkestävyyttä. Tärkeää on kuitenkin se, että pelkkä "ruostumattoman teräksen" määrittäminen ei ratkaise ongelmaa. Ruostumattoman teräksen laadun, kaasun koostumuksen, lämpötilan, kosteuspitoisuuden, paineen ja tuulettimen rakenteen on vastattava todellisia prosessiolosuhteita. 

Miksi ruostumaton teräs on tärkeä teollisuuden pakokaasujärjestelmissä

Keskipakotuuletin voi toimia jatkuvasti tuhansia tunteja, ja pienetkin korroosioalueet voivat lopulta vaikuttaa mekaaniseen luotettavuuteen. Juoksupyörän korroosio on erityisen vakavaa, koska materiaalihävikki muuttaa juoksupyörän massajakaumaa ja voi aiheuttaa epätasapainoa. Kotelon korroosio voi puolestaan ​​vähentää seinämän paksuutta ja lopulta aiheuttaa vuotoa.

Tämä on yksi syy, miksi ruostumattomasta teräksestä valmistettuja keskipakotuulettimia käytetään yleisesti kemiallisiin poistojärjestelmiin, märkäpesurijärjestelmiin, jäteveden käsittelyyn, elintarviketeollisuuden ilmanvaihtoon ja muihin kosteisiin teollisiin sovelluksiin. Ruostumaton rakenne ei tee tuulettimesta korroosionkestävää, mutta sopivan metalliseoksen valinta voi parantaa merkittävästi ympäristön kestävyyttä. 

304 vai 316 litraa? Aloita todellisesta kaasusta

Yksi yleisimmistä virheistä tuulettimen hankinnassa on materiaalin valinta ennen prosessikaasun määrittelemistä. 304 ruostumaton teräs voi olla käytännöllinen valinta yleiseen kosteaan ilmaan ja lievästi syövyttävään pakokaasuun, mutta se ei automaattisesti sovellu kloridipitoisiin tai aggressiivisiin kosteisiin ympäristöihin. 316 ja 316L tarjoavat yleensä paremman kestävyyden monissa kloridipitoisissa ja märkäsovelluksissa molybdeenipitoisuuden vuoksi.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen keskipakotuulettimien osalta suosittelen keräämään ainakin nämä tiedot ennen materiaalin vahvistamista:

Kaasun koostumus

Kaasun pitoisuus

Käyttölämpötila

Maksimilämpötila

Suhteellinen kosteus tai kosteuspitoisuus

Kloridipitoisuus, jos mahdollista

Kondensaatin läsnäolo

Pölyä tai kiinteitä hiukkasia

Vaadittu ilmavirta

Vaadittu staattinen tai kokonaispaine

Esimerkiksi sanonta "kaasu on syövyttävää" ei riitä valmistajalle määrittämään, onko 304, 316L, duplex ruostumaton teräs, FRP tai muu materiaali sopiva. Kemiallinen yhteensopivuus on tarkistettava suhteessa todelliseen väliaineeseen ja käyttöolosuhteisiin.

Älä jätä huomioimatta kondensaatiota

Kondensoituminen on usein tärkeämpää kuin kaasun nimellinen koostumus. Kaasuvirta voi näyttää suhteellisen vaarattomalta kuumana ja kuivana, mutta kun lämpötila laskee kastepisteensä alapuolelle, puhaltimen ja kanavan sisään voi muodostua nestettä. Tuloksena oleva kondensaatti voi olla huomattavasti aggressiivisempaa metallipintoja kohtaan.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen keskipakotuulettimien suunnittelussa on siksi otettava huomioon, missä kondensaatiota voi esiintyä. Matalissa kohdissa olevat tyhjennysaukot, sopiva kotelon geometria, asianmukainen eristys ja asianmukainen materiaalivalinta voivat estää nesteen jäämisen kotelon sisään. Märkäpesurisovelluksissa tuulettimen asento pesuriin nähden on myös tärkeä, koska nestepisarat ja kondensaatti voivat muuttaa korroosio-olosuhteita merkittävästi.

Juoksupyörä ansaitsee enemmän huomiota kuin kotelo

Kun insinöörit keskustelevat korroosionkestävistä tuulettimista, he usein keskittyvät koteloon, koska se on helppo nähdä. Juoksupyörä ansaitsee vähintään saman huomion.

Juoksupyörä pyörii suurella nopeudella ja voi altistua suoraan prosessikaasulle. Terien pistemäinen tai epätasainen korroosio voi vaikuttaa dynaamiseen tasapainoon. Tästä syystä ruostumattomasta teräksestä valmistetut keskipakotuulettimet tulisi määrittää selkeällä materiaalialueella sen sijaan, että mainittaisiin vain "ruostumaton teräsrakenne".

Asianmukaisen eritelmän tulee osoittaa, ovatko seuraavat komponentit ruostumatonta terästä:

Kotelo

Juoksupyörä

Tulokartio

Akseli

Laakeripesä

Kiinnikkeet

Tyhjennä komponentit

Tarkastus ovet

Kaasukontaktitiivisteet

Joissakin projekteissa vain kaasukontaktikomponentit vaativat ruostumatonta terästä, kun taas alusta ja muut kosketuksettomat rakenneosat voivat käyttää hiiliterästä. Tämä lähestymistapa voi vähentää tarpeettomia materiaalikustannuksia vaarantamatta järjestelmän korroosionkestäviä osia.

Tuulettimen paine on yhtä tärkeä kuin ilmavirta

Toinen yleinen ostovirhe on tuulettimen valinta pelkän ilmavirran perusteella. Puhallin, joka vaatii 20 000 m³/h teholla 1 500 Pa on täysin erilainen kuin puhallin, joka vaatii 20 000 m³/h 3 000 Pa:lla.

Kun valitset ruostumattomasta teräksestä valmistetut keskipakotuulettimet, laske koko järjestelmän vastus, mukaan lukien:

Imukanava

Kyynärpäät

Vaimentimet

Suodattimet

Pesurit

Lämmönvaihtimet

Äänenvaimentimet

Poistoputki

Pinon vastustuskyky

Kaikki lisäprosessilaitteet

Oletetaan esimerkiksi, että kemiallinen pakojärjestelmä vaatii 20 000 m³/h paineella 2 500 Pa. Jos alkuperäisessä laskelmassa otettiin huomioon vain kanavavastus ja jätettiin huomioimatta pesuri, joka lisää vielä 800 Pa, todellinen järjestelmän vaatimus on noin 3 300 Pa. Puhaltimen valinta 2 500 Pa:iin voi johtaa riittämättömään ilmavirtaan käyttöönoton jälkeen.

Materiaali ratkaisee korroosio-ongelman; se ei ratkaise virheellistä järjestelmäpainelaskelmaa.

Käytännön tapaus: Märkä kemiallinen pakokaasu

Harkitse kemiallista käsittelylaitosta, jossa on märkä pakokaasuvirta, joka sisältää kosteutta ja kohtalaisen pitoisuuden syövyttäviä yhdisteitä. Alkuperäisessä järjestelmässä käytettiin maalattua hiiliterästuuletinta. Useiden kuukausien jälkeen siipipyörän ja kotelon ympärille ilmaantui korroosiota, erityisesti lähellä lauhteen kertymistä.

Suunnittelutiimi vaihtoi puhaltimen ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin keskipakotuulettimiin ja tarkasti koko järjestelmän sen sijaan, että olisi muuttanut vain tuulettimen materiaalia. Tarkistettu spesifikaatio sisälsi sopivamman ruostumattoman teräksen, korroosionkestävät kaasukontaktikomponentit, tyhjennysjärjestelyt ja tarkastusmahdollisuuden.

Tärkeä opetus tämäntyyppisestä projektista on, että hiiliteräksen korvaaminen ruostumattomalla teräksellä on vain yksi osa ratkaisua. Jos kondenssivettä kerääntyy edelleen kotelon sisään, jopa korroosionkestävä tuuletin voi vaurioitua ennenaikaisesti.

Käytännön tapaus: kloridia sisältävä pakokaasu

Harkitse toista asennusta lähellä rannikkoa sijaitsevaa teollisuuslaitosta. Tuuletin käsitteli kosteaa ilmaa kloridialtistuksella. Alkuperäisessä ehdotuksessa käytettiin ruostumatonta terästä 304, koska hankespesifikaatiossa mainittiin yksinkertaisesti "ruostumaton teräs".

Tarkasteltuaan prosessiolosuhteet insinööriryhmä huomasi, että kloridialtistus aiheutti suuremman korroosioriskin. Materiaalispesifikaatio päivitettiin 316 litraan asiaankuuluvien kaasukontaktikomponenttien osalta.

Tämä havainnollistaa tärkeää ostosääntöä: ruostumattomasta teräksestä valmistettuja keskipakotuulettimia ei saa koskaan valita pelkästään materiaalin nimen perusteella. Varsinainen korroosiomekanismi on otettava huomioon. 304 ja 316L eivät ole keskenään vaihdettavissa kaikissa ympäristöissä.

Tarkista hitsaus ja pinnan kunto

Itse ruostumaton teräslaatu ei ole koko tarina. Valmistuksen laatu voi vaikuttaa korroosionkestävyyteen hitsattujen alueiden ympärillä. Hitsatuissa ruostumattomissa rakenteissa tulee huomioida lämmön aiheuttama vyöhyke ja hitsauksen jälkeinen pinnan kunto, erityisesti vaativissa korroosioympäristöissä.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen keskipakotuulettimien osalta ostajien tulee pyytää materiaalitodistuksia, kun projekti vaatii jäljitettävyyttä. Projektin spesifikaatiosta riippuen hyödyllinen dokumentaatio voi sisältää materiaalitodistukset, mittatarkastuspöytäkirjat, dynaamisen tasapainotuksen raportit ja hitsaus- tai valmistusasiakirjat.

Arvokkaissa kemiallisissa prosessisovelluksissa on myös hyödyllistä määritellä tarkasti, mitkä komponentit vaativat materiaalisertifioinnin sen sijaan, että pyytäisivät vain yleistä "ruostumattoman teräksen sertifikaattia".

Huolto on silti tärkeä

Ruostumaton teräs vähentää korroosioriskiä, ​​mutta ei poista huoltoa.

Rutiinitarkastuksissa teknikoiden tulee tarkistaa:

Juoksupyörän pinnan kunto

Terän jäämät

Korroosiokuopat

Hitsatut liitokset

Viemäriaukot

Akselin kunto

Laakerin lämpötila

Tärinä

Moottorin virta

Kytkin tai hihnan kohdistus

Todellinen ilmavirta ja paine

Jos juoksupyörään kerääntyy syövyttäviä kerrostumia, puhdistusta ei saa lykätä ennen kuin tärinä on voimakasta. Pienikin epätasainen kertymä voi vaikuttaa dynaamiseen tasapainoon.

Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa keskipakotuulettimissa tärinänvalvonta on erityisen hyödyllistä, koska lisääntyvä tärinä voi antaa varhaisen osoituksen kerrostumista, korroosiosta johtuvasta epätasapainosta, laakeriongelmista tai mekaanisista kohdistusvirheistä. Mitä tietoja puhaltimen valmistajalle tulisi lähettää? Tarkka hintatarjous saat lähettämällä enemmän kuin puhaltimen teho tai moottorin koko. Hyödyllisen kyselyn tulee sisältää:

Ilmavirta: 20 000 m³/h

Staattinen paine: 2500 Pa

Kaasun lämpötila: 80°C

Kaasun koostumus: prosessin pakokaasu / kemiallinen höyry

Kosteus: korkea

Pöly: vähän

Materiaalitarve: 316L kaasukosketusosat

Asennus: sisätiloissa

Käyttö: suora tai kytkinkäyttö

Virtalähde: 400 V / 50 Hz / 3 vaihe

Aukioloajat: 24 h/vrk

Näillä parametreilla valmistaja voi valita tuulettimen koon, juoksupyörän rakenteen, pyörimisnopeuden, moottorin tehon, materiaalikokoonpanon ja käyttöjärjestelyn paljon tarkemmin.

Viimeiset huomiot

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen keskipakopuhaltimien lisääntyvä käyttö ei ole vain suuntaus kohti kalliimpia materiaaleja. Monissa teollisissa sovelluksissa se on vastaus todellisiin ongelmiin, joihin liittyy kosteus, kemikaalihöyryt, kloridialtistus, kondensaatio ja laitteiden käyttöikä.

Oikea lähestymistapa on työskennellä taaksepäin prosessista: tunnista kaasu, laske ilmavirta ja paine, määritä lämpötila ja kondensaatioolosuhteet, valitse sopiva materiaalilaatu ja vahvista mekaaninen suunnittelu.

Lievässä kosteassa sovelluksessa ruostumaton 304 teräs saattaa riittää. Märkä- tai kloridivaaraan liittyvissä palveluissa 316L voi olla sopivampi lähtökohta. Aggressiivisemmissa kemiallisissa ympäristöissä ruostumaton teräs ei kuitenkaan välttämättä ole paras materiaali, ja vaihtoehtoja, kuten FRP, PPH, PVDF, duplex ruostumaton teräs tai titaani, on ehkä arvioitava.

Avain ei ole vain ruostumattomasta teräksestä valmistettujen keskipakotuulettimien ostaminen. Tavoitteena on määritellä tuuletin, jonka materiaali, suorituskyky, rakenne ja käyttöolosuhteet ovat alusta alkaen yhteensopivat. Tämä lähestymistapa vähentää ennenaikaista korroosiota, välttää toistuvan laitteiden vaihdon ja antaa ilmanvaihtojärjestelmälle paljon paremmat mahdollisuudet säilyttää vakaa suorituskyky koko käyttöiän ajan.