Sopladores Regenerativos

regenerative blower | side channel blower

Eficiencia mejorada para maquinaria de sopladores regenerativos

Introducción

El diseño del soplador regenerativo, también conocido como soplador de canal lateral, ha sido un producto básico durante más de cincuenta años en la industria. El flujo volumétrico continuo y sin pulsaciones es una característica única del soplador de vacío regenerativo, especialmente en relación con la maquinaria recíproca. Además, el soplador de canal lateral, en comparación con las máquinas axiales y radiales, genera una relación de presión sustancial.

cross section side channel regenerative blower | regnerative vacuum blower

Un disco del rotor acelera todo el aire de admisión, y después de pasar a través del área exterior del soplador del canal lateral, se transporta a través de la circunferencia del canal lateral hacia otra cámara del disco del rotor. Durante la revolución del disco del rotor, este proceso se repite constantemente para aumentar la presión. Una gran parte de este aire comprimido sale del dispositivo en aproximadamente la mitad de una rotación. El disco del rotor envía la otra porción de aire a la entrada del dispositivo para que pueda mezclarse con aire nuevo y fresco.

Aunque ya se alcanzó la etapa de producción de esta serie de modelos de sopladores de vacío regenerativos, las optimizaciones aún son posibles y son importantes para mejorar la eficiencia. Con algunos requisitos legales para la optimización de la unidad, mejorar el área de flujo aumentará la eficiencia del soplador.

Impulso regenerador

La legislatura introdujo nuevas clases de eficiencia, y los usuarios deben implementarlas.

Todos los motores con 0,75 kW o más deben tener una calificación de eficiencia de al menos el 77,4% (motor de 2 polos). Para motores con niveles de potencia más altos, la eficiencia debe alcanzar al menos el 95.4%. Esta clase de eficiencia IE2 (alta eficiencia) es el primer paso para reducir significativamente el consumo de energía de un motor. Los valores se ajustaron aún más después del 1 de enero de 2017. Durante estas dos fases, las eficiencias mínimas aumentarán. En la primera fase, el mínimo se eleva hasta un 95.8%, basado en un motor de 2 polos, y se requerirá para cualquier motor con potencias de potencia de eje de 7.5 kW y más. El 1 de enero de 2017, se requirieron motores más pequeños con una potencia de 0,75 kW o más para cumplir con los valores de la clase de eficiencia IE3 (eficiencia premium). Sin embargo, existe una opción alternativa para equipar los motores con un control de velocidad electrónico junto con los motores IE2.

efficiencies of regenerative blower motors | regnerative vacuum blower

Los motores de los sopladores regenerativos mejoran al aumentar la calidad de los materiales y realizar modificaciones geométricas, como el tamaño del motor y la longitud del paquete. Esto generalmente significa altos costos de producción, pero estos costos tienden a ser cubiertos rápidamente por los costos operativos significativamente más bajos. En cualquier caso, puede ser difícil mantener el éxito en un mercado con estos costos.

 

Además, en relación con la eficiencia del soplador de canal lateral, la eficiencia del motor ya es alta; por lo tanto, es primordial que la eficiencia hidráulica y volumétrica del compresor alcance una reducción sustancial del consumo de energía. Sin embargo, cualquier aumento en los costos del motor debe ser compensado por un soplador de canal lateral optimizado. Esta unidad representa una gran proporción de los costos totales con sopladores regenerativos, y puede ser difícil mantener un costo bajo y, al mismo tiempo, mejorar la eficiencia general. El soplador regenerativo se puede utilizar en una variedad de puntos de operación; por lo tanto, es fundamental alcanzar la mayor eficiencia posible en todas las aplicaciones posibles, ya que la carga del dispositivo cambiará con cada punto de operación, así como la eficiencia.

Concepto de dispositivo

3.1 etapas

Los discos de rotor de doble cara son comunes en muchos diseños de sopladores regenerativos, y se pueden usar para configuraciones de dos flujos o de dos etapas. Con las operaciones de dos etapas, la relación de presión aumenta a expensas del flujo de volumen. La geometría del disco del rotor debe garantizar que las dos mitades del disco del rotor estén completamente selladas entre sí. Sin embargo, para una operación de doble flujo, el caudal volumétrico aumenta al disminuir la relación de presión posible. Esto permite que el dispositivo se ajuste al punto de operación de cada cliente mientras usa la mayoría de las mismas partes, lo que aumenta la eficiencia general.

3.2 Ruta de flujo

Las especificaciones geométricas de las dimensiones principales son un aspecto fundamental para alcanzar un diseño óptimo para un soplador regenerativo. Los parámetros básicos de la geometría se definen a través de una combinación adecuada de disco de rotor exterior e interior diámetro, longitud y diseño del interruptor, número de cuchillas, ángulo de la cuchilla, etc. Después de que se hayan definido estos valores, los canales de flujo, incluyendo la entrada y Los enchufes están diseñados para que la acumulación de presión pueda tener lugar de manera controlada. El software 3D CAD asegura que los canales estén optimizados. Usando una simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD), se prueba la efectividad de las geometrías. En esta simulación, el soplador regenerativo representa un modelo computacional complejo y transitorio.

Este enfoque tiene la ventaja de garantizar que las optimizaciones produzcan el resultado adecuado antes de que se hayan creado los primeros modelos, lo que hace que muchas pruebas anteriores sean innecesarias.

El siguiente paso es realizar plenamente las piezas resultantes utilizando métodos de producción de fundición. Algunos diseños no se pueden usar o están asociados con costos más altos, dependiendo del proceso de fundición. Se deben hacer ciertos compromisos cuando se consideran los costos y la optimización del flujo.

Otro aspecto importante para el diseño óptimo del soplador regenerativo es el tamaño de las brechas entre las partes móviles y las estáticas. Dependiendo de los procesos de fundición, se pueden lograr diferentes tolerancias de fabricación. La fundición a presión es comúnmente más precisa que la fundición en arena. Las tolerancias de fabricación para el dispositivo posterior también son significativas. Estas tolerancias más grandes y mayores brechas entre las partes causan mayores pérdidas. Esto tiene un efecto sustancial en la eficiencia general del soplador regenerativo. Por lo tanto, el objetivo es mantener las tolerancias lo más pequeñas posible y mantener costos de producción razonables y procesos de producción confiables.

Ajuste de la velocidad para cambiar el punto de operación

regenerative blower Side chennel with integrated converter

Para turbomáquinas sin contacto, un soplador regenerativo es más adecuado para el funcionamiento con velocidades variables. Esto permite aumentar la densidad de potencia aumentando la velocidad, por lo general hasta 100-120 Hz. También es posible adaptar la velocidad y el flujo volumétrico a las necesidades de cada cliente.

Las características del dispositivo lo hacen aplicable en un amplio rango de condiciones de operación con una eficiencia razonable sin pérdidas por válvulas de escape o aceleradores. Un convertidor de frecuencia también se puede integrar en la unidad para una mayor facilidad de uso.

Diseño del soplador regenerativo.

A diferencia de los dispositivos creados desde el principio, el diseño desempeña un papel muy importante. Los diseños con eficiencia optimizada no deben tener un impacto negativo en la ruta del flujo. Esto significa que el diseño tiene limitaciones con respecto a la forma exterior del dispositivo. En general, representa un buen compromiso entre la apariencia y la función óptima.

Resumen

Cuando todos estos aspectos se combinan, se obtiene un soplador regenerativo nuevo y optimizado. Este soplador consume mucha menos energía en un punto de operación comparable. La optimización de los componentes individuales de un soplador regenerativo hace posible lograr mejoras importantes, incluso para dispositivos que han existido durante algún tiempo.

Hay muchos efectos secundarios positivos a este proceso. Estos incluyen la reducción de peso y tamaño y la mejora de la facilidad de integración. Esto conserva los recursos y tiene un efecto positivo en el rendimiento energético del soplador regenerativo. La ruta de flujo optimizada también es un efecto positivo sobre el ruido que produce el dispositivo. Normalmente se crea una gran cantidad de ruido de flujo, esto se ha reducido significativamente en el soplador regenerativo de nuevo diseño.

 

 

El soplador de vacío Regen de Becker

Sopladores de una sola etapa para función de vacío:

  • Operación 100% libre de aceite
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Válvula de alivio de vacío integrada
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Convertible a dos etapas de funcionamiento.

Funciones de los sopladores de vacío de dos etapas:

  • Operación 100% libre de aceite
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Válvula de alivio de vacío integrada
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Convertible a dos etapas de funcionamiento.

sopladores Regen de vacío Variair

  • Operación 100% libre de aceite
  • Controlador inteligente patentado de velocidad variable
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Mantiene el nivel de vacío constante

 

El soplador de presión Regen de Becker

Funciones de los sopladores de vacío de una etapa:

  • Operación 100% libre de aceite
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Válvula de alivio de vacío integrada
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Convertible a dos etapas de funcionamiento.

Funciones de los sopladores de vacío de dos etapas:

  • Operación 100% libre de aceite
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Válvula de alivio de vacío integrada
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Convertible a dos etapas de funcionamiento.

Sopladores Regen de vacío Variair

  • Operación 100% libre de aceite
  • Controlador inteligente patentado de velocidad variable
  • Tranquilo
  • Compacto
  • Alto rendimiento
  • Filtro de entrada integrado
  • Sin contacto
  • Mantenimiento mínimo
  • Mantiene el nivel de vacío constante

Para obtener más información o para discutir qué tipo de soplador regenerativo es adecuado para usted, contacte a Becker Pumps.

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