Sopladores Regenerativos

Los sopladores regenerativos mueven el aire utilizando un desplazamiento no positivo. Permiten que un poco de aire pase sobre una cuchilla y luego hacia adelante usando otra cuchilla.

Esto es diferente de las máquinas que usan desplazamiento positivo que funcionan atrapando aire y forzándolo a moverse.

Estos dispositivos son relativamente simples y utilizan solo las cuchillas y el espacio cerrado para operar. El aire fluye al soplador a través de un puerto y sale a través de un puerto diferente.

Los sopladores regenerativos funcionan con un motor o motor que hace que las cuchillas giren.

regenerative blowers

¿Cómo se utilizan los sopladores regenerativos?

Hay varias razones diferentes por las que puede necesitar un soplador regenerativo. Las industrias que trabajan con productos químicos o procesos ambientales a menudo utilizan sopladores regenerativos. También se utilizan en productos de elevación, embalaje y transporte. Se puede usar un soplador regenerativo para eliminar el polvo o el humo del aire, extraer el vapor del suelo o realizar una aireación de aguas residuales. Son adecuados para aplicaciones que requieren altas tasas de flujo de aire a baja presión o cuando se requiere un vacío en un proceso.

¿Cuáles son las características beneficiosas de los sopladores regenerativos?

Los beneficios de los sopladores regenerativos incluyen su capacidad para operar con una alta eficiencia. Por lo general, son de tamaño pequeño teniendo en cuenta la cantidad de aire que pueden mover. También son silenciosos y crean muy poca vibración.

Los sopladores regenerativos también son fáciles de mantener y operar de una manera simple que resulta en menos averías. Solo hay una parte móvil dentro del soplador (el impulsor), por lo que hay poco desgaste en general. Estas máquinas confiables requieren poco mantenimiento y son fáciles de usar.

Becker Pumps ofrece dos tipos diferentes de sopladores: 1 etapa y 2 etapas. Ambos presentan muchas de las mismas ventajas y, si es necesario, pueden convertirse en el soplador de diferentes etapas. (Uno puede convertirse en dos y dos en uno, si es necesario).

También garantizamos que nuestros sopladores tendrán todas las características que espera, incluyendo un funcionamiento silencioso, confiabilidad y bajo mantenimiento.

Mejora de la eficiencia para sopladores regenerativos

Introducción

El diseño de canal lateral de los sopladores regenerativos ha sido un elemento básico durante más de cincuenta años en la industria. El flujo volumétrico continuo y sin pulsaciones de estos sopladores es una característica única, especialmente en comparación con la maquinaria recíproca. Además, estos sopladores de canal lateral, cuando se comparan con máquinas axiales y radiales, generan una relación de presión sustancialmente mayor.

El disco del rotor acelera todo el aire que ingresa a los sopladores, luego de que el aire pasa alrededor del área externa del canal lateral, luego se mueve alrededor del perímetro del canal lateral y luego a otra cámara del disco del rotor. Este proceso se repite una y otra vez para acumular presión durante la circulación del disco del rotor. Alrededor de la mitad de una rotación es cuando una gran parte del aire comprimido sale del dispositivo. El disco del rotor en los sopladores regenerativos envía la cantidad restante de aire a la entrada del dispositivo donde se mezcla con aire fresco.

Aunque ya se alcanzó la etapa de producción para esta serie de modelos de sopladores regenerativos, todavía hay importantes optimizaciones posibles para mejorar su eficiencia. Por ejemplo, la optimización de la unidad puede mejorarse aumentando el área de flujo, lo que aumenta la eficiencia de los sopladores.

Conducir en sopladores regenerativos

Los sopladores regenerativos ahora deben cumplir con las nuevas clases de eficiencia introducidas por la legislatura.

Los motores con 0,75 kW o más ahora deben tener una calificación de eficiencia de al menos 77,4% (motor de 2 polos). Los motores con mayor potencia nominal ahora deben alcanzar un índice de eficiencia de al menos el 95,4%. Esta clase de alta eficiencia IE2 es el paso inicial para reducir significativamente el consumo de energía de un motor. Después del 1 de enero de 2017 se ajustaron estos valores. Durante esas dos primeras fases, se incrementaron las eficiencias mínimas. La primera fase movió la eficiencia mínima hasta 95.8%, basada en un motor de 2 polos. Esto también será un requisito para motores con potencias de potencia de eje de 7,5 kW o más. El 1 de enero de 2017, se introdujo una fase posterior en la que los motores con una potencia de 0,75 kW y más deben cumplir con los valores de la clase de eficiencia IE3 o eficiencia superior. También está disponible una opción alternativa para equipar motores con un control de velocidad electrónico junto con los motores IE2.

El aumento de la calidad de los materiales utilizados en los sopladores regenerativos y la realización de modificaciones geométricas en el tamaño del motor y la longitud del paquete mejoran drásticamente los motores. Esto puede significar precios más altos, pero estos gastos generalmente son reembolsados por costos operativos más bajos. Debido a este gasto más alto, todavía puede ser difícil seguir siendo exitoso en el mercado.

Además, la eficiencia del motor es alta, en relación con la eficiencia de los sopladores regenerativos. Esto hace que sea extremadamente importante para mejorar la eficiencia del compresor hidráulico y volumétrico, de modo que se reduzca el consumo de energía total. Cualquier aumento en los costos de motor eventualmente será compensado por la optimización de los sopladores regenerativos. En estos sopladores regenerativos, la unidad representa una parte significativa de los costos totales. Esto aumenta la dificultad de mantener bajos costos mientras aumenta la eficiencia. Los sopladores regenerativos se pueden aplicar a una amplia gama de aplicaciones operativas; por lo tanto, es un requisito para alcanzar la tasa más alta posible de eficiencia en todos los usos debido a la carga del dispositivo y al cambio de eficiencia en cada punto de operación.

Concepto de dispositivo

3.1 etapas

Los discos de rotor de doble cara son típicos en los diseños de sopladores regenerativos. Se pueden usar para configuraciones de dos flujos y dos etapas. La relación de presión con las operaciones de dos etapas aumenta a expensas del flujo de volumen. La geometría del disco del rotor debe garantizar que las dos mitades del disco estén selladas una de la otra. Sin embargo, para operaciones de doble flujo, el flujo de volumen se puede aumentar al reducir la posible relación de presión, lo que permite que el dispositivo se ajuste al punto de operación de cualquier cliente, lo que mejora aún más la eficiencia.

3.2 Ruta de flujo

CFD simulation of generative blowers

Las especificaciones geométricas de las dimensiones principales son un aspecto importante para lograr un diseño óptimo para sopladores regenerativos. Los parámetros de la geometría se deciden a través de una combinación adecuada del diámetro exterior e interior del disco de rotor; longitud y diseño del interruptor; número de cuchillas, ángulo de la cuchilla, etc. Una vez que se definen estos valores, los canales de flujo, incluyendo la salida y la entrada, están diseñados para que la presión pueda acumularse de manera controlada. El software de CAD en 3D confirma que los canales están optimizados, y mediante una simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD), se prueba la efectividad de las geometrías. Durante esta simulación, los sopladores regenerativos representan un modelo computacional complejo y transitorio.

Asegurar que las nuevas optimizaciones produzcan el resultado adecuado antes de que se creen los primeros modelos es una ventaja significativa de este enfoque porque hace que muchas pruebas sean innecesarias.

A continuación, las piezas resultantes deben realizarse completamente utilizando métodos de producción de fundición. Sin embargo, algunos diseños no se pueden usar o están asociados con mayores costos, según el proceso de fundición. Es necesario que se hagan compromisos cuando se estén considerando la optimización del flujo y los costos de los sopladores regenerativos.

Por último, otra parte importante de la creación de diseños óptimos para sopladores regenerativos es el tamaño de las brechas entre las partes móviles y estáticas. Se pueden alcanzar diferentes tolerancias de fabricación, dependiendo de los procesos de fundición aplicados. La fundición a presión es comúnmente más precisa que la fundición en arena. Además de los tamaños de separación, las tolerancias para el dispositivo posterior también son importantes. Cuanto mayores sean las tolerancias y brechas entre las partes, mayor será la pérdida. Esto tiene un inmenso efecto sobre la eficiencia de los sopladores regenerativos; por lo tanto, es imperativo mantener las tolerancias lo más pequeñas posible y mantener costos de producción razonables y métodos de producción confiables.

Ajuste de la velocidad para cambiar el punto de operación de los sopladores regenerativos

En la industria de turbomáquinas sin contacto, los sopladores regenerativos son más adecuados para operaciones con velocidades variables. Por lo tanto, el aumento de la densidad de potencia se puede lograr aumentando la velocidad, por lo general hasta 100-120 Hz. Además, es posible ajustar la velocidad y el flujo volumétrico a las necesidades específicas de cada cliente.

Las características de los sopladores regenerativos los hacen aplicables en muchas condiciones de operación. Esto permite a los sopladores la capacidad de trabajar con una eficiencia razonable sin pérdidas por las válvulas y válvulas de escape. Además, se puede integrar un convertidor de frecuencia en el variador para aumentar la facilidad de uso.

Sopladores Regenerativos y Diseño

El diseño de sopladores regenerativos más nuevos desempeña un papel fundamental, a diferencia de los dispositivos construidos anteriormente. Es importante que la eficiencia optimizada

side channel regenerative blowers SV300

Los diseños no tienen un impacto negativo en la ruta del flujo. Por lo tanto, existen algunas limitaciones con respecto al diseño de la forma exterior del soplador. Esto requiere un buen compromiso entre estética y funcionalidad.

Resumen

Cuando estos aspectos se consideran juntos, se crea un nuevo dispositivo optimizado que consume significativamente menos energía en un punto de operación comparable. La optimización y mejora de los componentes individuales de los sopladores regenerativos hace posible realizar mejoras importantes, incluso para dispositivos que han existido durante algún tiempo.

Este proceso tiene muchos efectos secundarios positivos, incluida la reducción del tamaño y el peso, lo que mejora la facilidad de integración. Esto tiene un efecto positivo en el rendimiento energético al conservar los recursos. La nueva ruta de flujo optimizada también reduce la producción de ruido del dispositivo. Gran parte del ruido causado es creado por el ruido de flujo, que se ha mejorado drásticamente.

Para obtener más información o para discutir sus necesidades de sopladores regenerativos, contacte a Becker Pumps.

 

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