Axialventilatoren

Produktbeschreibung

Unser Axialventilatoren-Programm zeichnet sich durch eine große Anzahl von Bauformen und Ausführungen aus. Mit den verschiedenen Laufradtypen kann ein sehr weiter Volumenstrom- und Druckbereich abgedeckt werden. An dieser Stelle finden Sie einen Ausschnitt unseres Standard-Programms. Umfassende Informationen zu den Produkten finden Sie in unserem Gesamtkatalog im Downloadbereich unter Broschüren. Unsere flexible Fertigung ist darüber hinaus jeder Zeit in der Lage, spezielle Anforderungen zu erfüllen. Gern erarbeiten wir Ihnen einen geeigneten, technisch und wirtschaftlich optimalen Lösungsvorschlag.Axial1

Standardzubehör

  • Einströmdüse
  • Brandschutzklappe
  • Schutzgitter
  • Pilzkopfhaube
  • Füße für horizontalen/vertikalen Einbau
  • Schwingungsdämpfer
  • Düsenlüfter
  • Flexibler Stutzen
  • Gegenflansche
  • Schalldämpfer
  • Drallregler

Die Ausführung und Bauform eines Ventilators wird wesentlich durch die Anforderungen der Anlage bestimmt, in die der Ventilator integriert wird. Ausschlaggebend sind, neben den physikalischen Bedingungen, wie Luftdruck, Volumenstrom und Temperatur, auch Betriebsart und der Betriebsort. Außerdem ist die Gehäusestellung von Bedeutung. Eine komplette Beschreibung der Vorgabedaten für einen Ventilator enthält die DIN 24163. Die eigentlichen Ventilatormaße werden zum größten Teil von den eingebauten Elektromotoren und Zubehörteilen bestimmt. Außer den hier vorgestellten Ventilatoren stellen wir auch eine große Anzahl verschiedener Sonderausführungen her, zum Beispiel explosionsgeschützte Ventilatoren, Brandgasventilatoren, schock- und rüttelsichere Ventilatoren, Impulsventilatoren und viele andere Varianten. Gern erarbeiten wir mit Ihnen eine Lösung für Ihren besonderen Anwendungsfall.

Baugröße 250 bis 2800mm
Wandstärke 1,5 bis 16 mm
Laufradtypen N, M, X, Y (verstellbare Schaufeln)
Motorbaugröße 63 bis 400
Antriebsart Direkt-, Riemen- oder Kupplungsantrieb
Einbaustellung A, AU, AD, B, BD, BU nach Eurovent
Schachtform Kurz-/Lang-Schacht, ausschwenkbar, mit/ohne Konus/Düse
Oberflächenbehandlung Grundanstrich, Deckanstrich, Feuerverzinkung, nach Anforderung
Werkstoff  
- Laufrad Seewasserbeständiger Aluminiumguss
- Gehäuse Stahl, Aluminium, Sondermaterialien
Sonderausführung Ex-Schutz, erhöhte Temperatur, schocksicher, nach Anforderung

Bauformen

Die Bauform eines Axialventilators wird durch Schachtlänge, Schachtdurchmesser (innerer Durchmesser), Gehäusewandstärke, Motor/-Klemmenkasten-Konstruktion und das Zubehör bestimmt. Alle unsere Axialventilatoren können mit 1,5 bis 16 mm Wandstärke und von 250 bis 2800 mm Durchmesser gebaut werden.

Konstruktive Anforderungen bestimmen die notwendige Wandstärke. Für Standardanforderungen in Industrieanlagen sind meist 3 bis 4 mm ausreichend, bei Unterdeckaufstellung auf Seeschiffen sind es 3 bis 6 mm und 8 bis 10 mm für Oberdeckaufstellung bei Seeschiffen oder Industrieanlagen mit besonders harten Betriebsbedingungen.

Die Anforderungen der Anlage bestimmt die genaue Bauform des Ventilators, die hier im Überblick dargestellt wird.

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Bauform A
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Bauform GD

Normalausführung (Langschacht)

Für viele Lüftungsanlagen (Industrieanlagen oder Schiffbau) werden die Bauformen A und G (GT bei Impulsventilatoren) eingesetzt. Beide haben Langschächte, die den Motor voll umschließen, der Klemmenkasten ist außen am Ventilatorgehäuse angebracht. Die Bauform A hat eine Bedienungsklappe, um kleinere Wartungsarbeiten vornehmen zu können. Ein Sondertyp der Bauform G (GT bei Impulsventilatoren) ist die Bauform GD (GDT), bei der eine Düse anstatt eines Flansches für freien Ansaug angeformt ist.

 

Normalausführung (Kurzschacht)

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    Bauform D

Für viele Lüftungsanlagen, bei denen ein kleiner Ventilator in den Luftkanal eingebaut werden soll, verwendet man die Bauformen D und W (bzw. DD und WD mit Düse statt Flansch-Abschluss). Der Schacht ist kurz und der Motor ragt nach hinten in den Lüftungsschacht hinein.

 

 

Wartungsfreundliche Ausführung

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       Bauform B

In einigen Anlagen kann es von Zeit zu Zeit notwendig sein, an den Motor oder das Laufrad zu gelangen, ohne die Anlage demontieren zu müssen. Für solche Zwecke empfiehlt sich die Bauform B oder W, WD. Durch eine Tür im Schacht können alle anfallenden Arbeiten durchgeführt werden. Oft ist der Motor mit dem Laufrad an der Tür befestigt, so dass die gesamte Einheit ausschwenkbar ist.

 

Düsenlüfter

Bei Freiansaug sind Ventilatoren mit düsenförmigem Ansaug zu wählen, z.B. Bauform DD oder E.

Duesenluefter
Düsenlüfter

 

Reversible Ventilatoren

Im Prinzip sind alle Ventilatoren reversibel, bei stark verminderten Leistungsdaten.Ventilatoren mit dem Kennzeichen R (z.B. GDR) mit speziellen Laufrädern sind nahezu vollständig reversibel.

 

Außenliegender Motor

Außenliegender_Motor
   Außenliegender Motor

Für Anlagen, bei denen der Motor nicht in dem Luftstrom platziert sein soll, bieten wir die Bauformen S (Motor auf dem Ventilatorschacht) und T (Motor auf eigenem Fundament) an. Beide betreiben das Laufrad über einen Keilriemenantrieb.

 

 

Laufradtypen

Unsere Laufräder haben alle aerodynamisch profilierte Schaufeln mit hohen Wirkungsgraden und günstigem Geräuschverhalten. Die Elektromotoren sind symmetrisch am Leitwerk aufgehängt. Dadurch kann auf strömungsungünstige Motorfüße verzichtet werden.Die Schaufelwinkel sind im Stillstand verstellbar. So kann auch später noch auf Änderungen der Anlage rasch und kostengünstig reagiert werden. Das profilierte Laufrad aus korrosionsbeständigem Aluminiumguss zeichnet sich außerdem durch ein niedriges Gewicht aus, was sich günstig auf die Lebenserwartung der Lager auswirkt.

Laufrad
      Typ N6
Typ_N8
  Typ N8

 

Typenübersicht einstufiger Laufräder

Das Standard-Laufradprogramm hat vier Haupttypen N, M, X und Y mit 6, 8 bzw. 12 Schaufeln. Durch die Verwendung von Leitwerken mit 5 oder 15 Schaufeln wird ein hoher Wirkungsgrad bei hoher Druckziffer erreicht.

 

Typ_M8
 Typ M8
Typ_X8
 Typ X8

1 − Niederdruck Laufradtypen N6 und N8

Dieser Typ mit 6 oder 8 profilierten Schaufeln zeichnet sich durch hohe Wirkungsgrade (bis 85%) und ein sehr gutes Geräuschverhalten aus.

 

2 − Mitteldruck Laufradtypen M8 und X8

Um bei größeren Luftmengen und höheren Drücken trotzdem gute Wirkungsgrade (bis zu 80%) zu erzielen, setzen wir oft die Laufräder M8 oder X8 ein.

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Typ Y8 und Y12

 

3 − Hochdruck Laufradtypen Y8 und Y12

Diese Laufradtypen erlauben es, mit 15 Leitschaufeln für Axialventilatoren sehr hohe Drücke, bei trotzdem guten Wirkungsgraden zu erreichen.

 

4 − Reversierbarer Laufrädertyp NR8 und MR8

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Typ NR8 und MR8

Diese Laufradtypen erlauben eine fast 100 %-ige Reversierbarkeit des Luftstromes ohne großen Leistungsverlust.

 

 

 

Mehrstufige Axial-Ventilatoren

Axial-Ventilatoren können auch mehrstufig betrieben werden, um den Gesamtdruck grundsätzlich zu erhöhen.Unsere verschiedenen Laufräder mit Leitwerk können auch in Hintereinanderschaltung verwendet werden. Die Ventilatoren werden mit Motoren mit zweitem Wellenende oder mit zwei getrennten Antriebsmotoren ausgeführt. Die Drücke der Einzelstufen können addiert werden nach Abzug von ca. 15 % Druckminderung in der zweiten Stufe.

 

Definition des Schaufelwinkels

Der Anstellwinkel der verstellbaren Schaufeln ist als Abstand der Abströmkante der Schaufel vom Nabenende definiert. Er wird in Prozent des Laufraddurchmessers angegeben. Dabei zeigt der Buchstabe "V" an, dass die Schaufelabströmkante vorsteht. Der Buchstabe "Z" zeigt an, dass die Schaufelkante zurückspringt. Bei der Angabe "O" liegen Schaufelkante und Nabenabströmkante in einer Ebene, d. h. ihr Abstand ist Null.

Beispiel:

Laufradtyp: N8/V1,0/800

Bei diesem Laufrad mit dem Durchmesser 800 mm steht die Schaufelabströmkante 1,0 % von 800 mm = 8 mm über die Nabenkante vor.

 

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Technische Richtlinien

Material und Oberflächenbehandlung

In Normalausführung ist das Ventilatorgehäuse aus kräftigen, zunderarmen, fett- und ölfreien Blechen und Profilen gefertigt und mit hochwertigem, umweltfreundlichem Grundanstrich versehen. Alle Schrauben und Muttern sind verzinkt. Im Schiffbau sind die Verschraubungen der Bedienungsöffnungen aus Edelstahl oder Messing.

Auf Wunsch können die Gehäuse feuerverzinkt werden oder einen besonderen Farbanstrich erhalten.

Die eingebauten Motoren sind normalerweise für einen Temperaturbereich von minus 25 Grad bis plus 40 Grad Celsius ausgelegt gemäß VDE 0530.

Die Laufräder sind aus GAlSi10Mg gegossen, die Leitwerke im Ventilator sind aus Stahlblech geschweißt.

Die Laufräder können auch für höhere Temperaturen zum Beispiel 200°C, 2h ¦ 300°C, 2h ¦ 400°C, 2h und 700°C, 90 min. hergestellt werden.

 

ExplosionsschutzExplosionsschutz

Bei explosionsgeschützter Ausführung ist der Schacht im Laufradbereich mit einem Streifschutz aus Sondermaterial versehen, so dass in der Verbindung mit dem Aluminiumlaufrad keine Reib- oder Schlagfunken entstehen können. Der Motor entspricht selbstverständlich den einschlägigen Vorschriften.

 

Aufstellungsrichtlinien

Axialventilatoren sind sehr empfindlich gegen eine ungleiche Beaufschlagung des Strömungsquerschnittes. Wenn in parallelen Strömungsfäden unterschiedliche Geschwindigkeiten vorliegen, kommt es im Laufradbereich leicht zu Wirbeln mit bedeutenden Leistungsverlusten. Krümmer sollten möglichst nicht kurz vor oder hinter dem Laufrad angeordnet werden.

Um Ablösung im Laufradbereich zu vermeiden, sollten frei aus dem Raum saugende Ventilatoren immer eine Ansaugdüse haben. Bei Querschnittsänderungen vor dem Ventilator sollte ebenfalls darauf geachtet werden, dass es zu keinen Ablösungen kommen kann.

Die Ventilatorleistung wird unter anderem durch Verminderung des Rohrquerschnittes hinter dem Flügelrad stark gemindert. Dieses gilt besonders bei Ventilatoren mit starkem Drall, d.h. ohne Leitwerk.

Wirbelerzeugende Einbauten vor Axialventilatoren sollten vermieden werden, da die erzeugten Wirbel zu wesentlichen Schallpegelerhöhungen führen können.

 

Anlaufzeiten

Die Anlaufzeiten werden teils durch das Beschleunigungsmoment bestimmt, definiert als Differenz von Motormoment und Lastmoment, teils vom Trägheitsmoment des Laufrades. Der Verlauf der Motormomentkurven ist von Fall zu Fall recht unterschiedlich, trotz einengender Vorschriften. So muss das angegebene Anzugsmoment z. B. nach VDE 0530 in den Toleranzgrenzen -15 % bis +25 % liegen.

Bei Motoren der Läuferklasse 16 ist die Anlaufzeit etwa:

$ t = \frac {0,7 \cdot M \cdot D^2 \cdot n^2} {10^6 \cdot N} [sec] $

wobei n die Ventilatordrehzahl im Upm, N die Motorleistung in kW, M die Laufradmasse in kg und D der Raddurchmesser in m ist.

Bei keilriemengetriebenen Ventilatoren ist n2 durch nvent * nmot zu ersetzen, dem Produkt der Ventilator- und Motordrehzahlen.

Bei Einsatz von Motoren mit niedriger Läuferklasse ist die ermittelte Zeit mit 1,2 zu multiplizieren bei Läuferklasse 13 und mit 1,9 bei Klasse 10.

Bei Axialventilatoren, deren Drehzahl durch Keilriementrieb niedriger ist als die Motordrehzahl sollte man stets mit Schweranlauf rechnen und entsprechende Vorkehrungen treffen. Auch in anderen Fällen kann der Einbau von Relais für Schweranlauf notwendig sein.

 

Instabilitätsbereich

Die Kennlinien der Axialventilatoren haben einen mehr oder weniger ausgeprägten Instabilitätsbereich, wegen seiner Form oft Sattel genannt. Im Kennlinienbereich B-C [Fig. 1.6] ergibt eine geringfügige Erhöhung des Widerstandsbeiwertes eine bedeutende Verminderung der Fördermenge bei gleichzeitigem Abfall des vom Ventilator erzeugten Druckes. Der Arbeitspunkt eines Axialventilators sollte möglichst in den normalen Arbeitsbereich A-B, wo der Ventilator seinen höchsten Wirkungsgrad hat, gelegt werden.

Die Wirkung des Sattels sei an Hand von Fig. 1.6 illustriert, welche drei verschiedene Arbeitspunkte eines Ventilators zeigt. Diese sind als Schnittpunkte der Ventilatorkennlinie mit drei verschiedenen Anlagen-Widerstandskurven bestimmt. Sie folgen häufig dem Gesetz

$ \Delta p_g = C_{1,2,3} \cdot \dot{V^2} $

wobei C1, C2, C3 die Widerstandsbeiwerte sind. Der notwendige Druck in einem System steigt mit dem Quadrat der Durchflussmenge.Axial_14

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Fig. 1.6- Bestimmung des Arbeitspunktes eines Axialventilators als Schnittpunkt
zwischen Ventilatorkennlinie und Widerstandsparabel der Anlage (I, II, III)

Geht man von Kurve I aus und erhöht den Widerstandskoeffizienten um 20 %, erhält man Kurve II. Die Ventilatorleistung im neuen Arbeitspunkt, definiert als Produkt von Fördermenge und Gesamtdruck, ist 10 % niedriger als zuvor. Erhöht man den Widerstandsbeiwert abermals um 20 %, erhält man Kurve III. Der Arbeitspunkt fällt jetzt in den Sattel und die Leistungsminderung beträgt in diesem Fall 37 %.

Wenn Ventilatoren links vom Punkt B arbeiten, kann der Strömungsabriss an den Schaufeln diese in heftige Schwingungen versetzen, die zu Ermüdungsbrüchen führen können. Besonders bei Betrieb zwischen den Arbeitspunkten B und C kann es zum sogenannten Pumpen kommen, wobei der Arbeitspunkt auf der Kurve ständig hin und her fährt. Hierbei können die Abrissschwingungen verstärkt werden.

Um einen Strömungsabriss und Pumpen zu verhindern, können unsere Ventilatoren auf Wunsch mit Antistallringen nach Prof. Eck ausgerüstet werden. Die Leistungskurve wird dadurch stabilisiert, so dass man die gestrichelte Kurve mit stark verminderten Schwingwerten erhält.

Drallregler
      Drallregler

 

Leistungsregelung/Drallregler

In den meisten Fällen ist der Einsatz von zwei oder dreifach polumschaltbaren Ventilatoren ausreichend, eventuell in Verbindung mit einer Regelklappe. Beachtet werden muss, dass die Eigenfrequenz des Ventilators (besonders bei stufenloser Frequenzregelung) vermieden wird.

Ab Größe 400 stellen wir Drallregler her, die eine stufenlose wirtschaftliche Regelung ermöglichen. Bitte fragen Sie diese bei uns an.

 

Frequenzumformerbetrieb

Wenn ein Axialventilator über Frequenzumformer angesteuert wird ist darauf zu achten, dass der Ventilator nicht für längere Zeit in Resonanzfrequenzen betrieben wird. Die Schwingungsamplitude muss am Motor selbst - nicht außen am Gehäuse - gemessen werden. Die Resonanzfrequenzen müssen blockiert werden, so dass sie schnell durchfahren werden.

Bei niedrigen Drehzahlen, d.h. geringem Motormoment ist zu beachten, dass der Motor nicht durch Gegenstrom zum annähernden Stillstand kommen kann. Der Motor läuft sonst Gefahr überhitzt zu werden.

 

Elektrische Stromstöße

Besonders durch plötzliche Reversierung der Drehrichtung und auch beim Einschalten von Axialventilatoren, die im Luftstrom in Gegenrichtung rotieren, können große Stromstöße entstehen. Netzstörungen und sehr hoher Verschleiß der Kontakte können die Folge sein. Die sehr hohen mechanischen Momente können auch Laufräder und Motoren beschädigen.

Vor dem Reversieren muss ein ausreichendes Auslaufintervall eingelegt werden. Der Mitlauf des Rades kann so kräftig werden, dass sich der Einbau einer Mitlaufbremse empfiehlt, die erst im Einschaltaugenblick freigegeben wird.

Bei Stern-Dreieck-Anlauf ist darauf zu achten, dass die Umschaltung nicht zu früh erfolgt, um größere Stromstöße zu vermeiden.

 

Toleranzen

Auslegungs-, Berechnungs- und Fertigungstoleranzen sind unvermeidbar. Deshalb sind diese für Ventilatoren in der DIN 24166 als Bautoleranzen zusammengefasst. Für Normalventilatoren gilt die Genauigkeitsklasse 2, sofern nicht besondere Vereinbarungen getroffen werden.

Für Sonderventilatoren (z. B. gummierte Ausführungen, Sonderlaufräder, gasdichte Ausführungen, explosionsgeschützte Ventilatoren, usw.) gilt die Klasse 3. In Zweifelsfällen wenden Sie sich bitte an unsere erfahrenen Ingenieure im Vertrieb.

Störungen in der Zu- und Abströmung sind nicht enthalten und müssen zusätzlich berücksichtigt werden.

Von der DIN abweichende Toleranzen (z.B. nur Plus-Toleranzen) müssen gesondert schriftlich vereinbart werden.

 

Toleranzen in Abhängigkeit von der Genauigkeitsklasse

Genauigkeitsklasse nach DIN 24166 1 2 3
Volumenstrom $ \dot{V} $ ± 2,5 % ± 5 % ± 10 %
Totaldruckerhöhung $ \Delta p_t $ ± 2,5 % ± 5 % ± 10 %
Wellenleistung $ p_w $ ± 3 % ± 8 % ± 16 %
Wirkungsgrad − 2 % − 5 % −−−
Schallwerte $ L_w, L_p $ + 3 dB + 4 dB + 6 dB

 

Betriebszustand

Die Toleranzen gelten nur für den Auslegungspunkt des Ventilators, der hinsichtlich Drehzahl, Volumenstrom, Druck, Dichte und Fördermedium festgelegt ist.

Bautoleranzen

Die zulässigen Abweichungen von Maßen ohne Toleranzangabe in den Maßskizzenblättern entsprechen DIN 8570 Teil 1, Toleranzklasse C.

Nennmaß $ l $ (mm) 2 ≤ $ l $ < 30 30 ≤ $ l $ < 120 120 ≤ $ l $ < 400  400 ≤ $ l $ < 1000 1000 ≤ $ l $ < 2000  2000 ≤ $ l $ < 4000  4000 ≤ $ l $ < 8000 
Toleranz (mm) ± 1 ± 3 ± 4 ± 6 ± 8 ± 11 ± 14

 

Typenselektionsgraphik Axialventilatoren

 

Typenauswahltabellen

Direktantrieb 50 Hz, Gesamtdruck:

Direktantrieb 60 Hz, Gesamtdruck: