Матеріал робочого колеса безпосередньо впливає на термін служби та надійність роботи вентилятора. У цій статті порівнюються корозійна стійкість, механічні характеристики та вартість таких поширених матеріалів, як чавун, нержавіюча сталь, алюмінієвий сплав, склопластик (FRP) та спеціальні сплави, з урахуванням типових умов експлуатації та рекомендацій з обслуговування, щоб надати рекомендації щодо вибору матеріалу.
1. Поширені матеріали робочих коліс та їх характеристики
Матеріал | Характеристики | Типова густина | Вартість |
Сірий чавун | Висока жорсткість, добра теплопровідність, зносостійкість; проте слабка корозійна стійкість | 7.2 g/cm³ | Низька |
Нержавіюча сталь (304/316) | Висока корозійна стійкість, підходить для різних хімічних середовищ; висока механічна міцність | 7.9 g/cm³ | Середньо-висока |
Алюмінієвий сплав | Легкий, швидко відводить тепло, стійкий до загальних газових корозій; міцність та зносостійкість дещо менші | 2.7 g/cm³ | Середня |
Склопластик (FRP) | Дуже висока стійкість до корозії, стійкість до кислот та лугів; міцність дещо менша, вразливий до ударів | 1.8–2.0 g/cm³ | Середньо-висока |
Спеціальні сплави (Hastelloy, Monel) | Найвища стійкість до високотемпературних та висококорозійних середовищ; висока вартість, підходить для екстремальних умов | 8.0–8.8 g/cm³ | Висока |
2. Порівняння корозійної стійкості
Кислотні середовища:
FRP > 316 нержавіюча сталь > 304 нержавіюча сталь > алюмінієвий сплав > сірий чавун
Лужні та хлоридні середовища:
Hastelloy ≥ Monel > 316 нержавіюча сталь > FRP > 304 нержавіюча сталь
Висока температура та вологість:
Спеціальні сплави > нержавіюча сталь > FRP > алюмінієвий сплав > сірий чавун
3. Основні моменти вибору матеріалу
Аналіз хімічного середовища умов експлуатації
Визначте склад газу або відпрацьованого газу, pH значення та діапазон температур;
Потреби в механічній міцності та зносостійкості
На високих швидкостях або при наявності частинок, краще вибирати металеві робочі колеса;
Маса та енергоспоживання
Для великодіаметральних коліс на низьких обертах можна вибрати алюмінієві сплави або FRP;
Бюджет на вартість і обслуговування
Сполучення терміну служби та частоти обслуговування для збалансування початкових інвестицій та витрат на обслуговування;
Антикорозійне покриття або облицювання
Для неекстремальних умов можна використовувати дешеві робочі колеса+ облицювання / лакофарбова система.
4. Типові сценарії застосування
Викид кислотних димів у хімічній промисловості: здебільшого вибирають FRP або 316 нержавіючу сталь;
Вентиляція в морській та солоній атмосфері: переважно Monel або алюмінієвий сплав з внутрішнім антикорозійним покриттям;
Звичайна вентиляція шахт: сірий чавун або 304 нержавіюча сталь з періодичним антикорозійним фарбуванням;
Десульфуризація димових газів при високих температурах: робоче колесо з Hastelloy, стійке до високих температур і кислотної корозії.
5. Рекомендації щодо антикорозії та обслуговування
Регулярний огляд: щоквартальне очищення робочого колеса та перевірка цілісності покриття або облицювання;
Додавання антикорозійного покриття: додавання епоксидного або поліуретанового покриття на металеві робочі колеса для довшого терміну служби;
Онлайн моніторинг: встановлення датчиків корозії або вібрації для попередження виходу зловживаного робочого колеса з ладу;
Управління запасними частинами: у важливих корозійних середовищах мати запас з двох комплектів робочих коліс та фарби.
6. Висновки
Порівняння корозійної стійкості, механічних характеристик та вартості поширених матеріалів робочих коліс дозволяє обрати оптимальне рішення з урахуванням експлуатаційних умов та умов обслуговування. Для екстремальних корозійних середовищ слід розглядати високоякісні сплави або FRP, у звичайних умовах можна використовувати економічну комбінацію покриття + металеве робоче колесо.
