Ventilatoren für den Einsatz in Luft-, Kälte- und Klimatechnik oder anderen industriellen Anwendungen werden in der Regel auf Herz und Nieren geprüft. Sie müssen sich beim Hersteller in langen Dauertests unter harten Bedingungen bewähren und werden nach allen Regeln der Kunst ausgewuchtet. Dennoch passiert es, dass es in manchen Anwendungen bereits nach deutlich weniger Betriebsstunden als in den Katalogen angegeben zu Ausfällen kommt. Ein typisches Beispiel kann ein beschädigtes Lagersystem sein. Ursache dafür sind meist Schwingungen bedingt durch die Einbausituation.
Sind mehrere Ventilatoren parallel im Einsatz, z. B. in einem FanGrid (Ventilatorenwand), kann sich diese Problematik durch Wechselwirkungen zwischen Ventilator und den konstruktiven Eigenschaften der Anlage noch verstärken. Darüber hinaus ändert sich in der Regel das Ventilator-Schwingungsverhalten durch den Einbau in das Kundengerät. Auch eine zusätzlich entstandene Unwucht, die z. B. durch eine Beschädigung beim Transport oder Handling hervorgerufen wurde, kann sich negativ auf die Lebensdauer auswirken und dazu beitragen, dass der Ventilator seine üblichen 40.000 Betriebsstunden nicht erreicht.
„Überfahren“ kritischer Drehzahlbereiche
Wird ein Ventilator häufig bei zu hohen Schwinggeschwindigkeiten betrieben, kann das Lagersystem Schaden nehmen und es kommt zu vorzeitigen Ausfällen. Die Vibrationen sind zwar messbar, lassen sich aber nicht einfach abstellen. Der Motoren- und Ventilatorspezialist ebm-papst löst dieses Problem jetzt bei seinen RadiPac Radialventilatoren mit einer automatischen Resonanzerkennung: Jeder RadiPac Radialventilator hat im Auslieferungszustand ein eigenes Resonanzverhalten, das z. B. durch die unvermeidbare Restunwucht angeregt wird.
Schwingungsverhalten des Ventilators. (Grafik | ebm-papst)
Erfolgt nun die Installation des Ventilators in einem Lüftungsgerät, ist es möglich, dass sich dieser Resonanz-Frequenzbereich verschiebt und/oder sich die Schwinggeschwindigkeit auf unzulässige Werte erhöht. Integrierte Schwingungssensoren erkennen die Resonanzen und die Software vermeidet den Betrieb in den festgestellten kritischen Bereichen. Dazu kann bei der Inbetriebnahme ein Test-Hochlauf durchgeführt werden, bei dem die Schwinggeschwindigkeit über den gesamten Drehzahlverlauf vom Stillstand bis zur Nenndrehzahl analysiert wird.
Schwingungsverhalten eingebaut in einem RLT-Gerät. (Grafik | ebm-papst)
Werden in bestimmten Bereichen zu hohe Schwinggeschwindigkeiten erkannt, stellt sich die Steuersoftware nach einer kundenseitigen Aktivierung so ein, dass diese Drehzahlbereiche zukünftig „überfahren“ werden. Das heißt, sie werden zwar durchlaufen, aber ein dauerhafter Betrieb in diesen Bereichen wird vermieden. Der Anwender kann die Einstellungen der Software jederzeit manuell bearbeiten, hat also immer die volle Kontrolle.
Schwingungsverhalten mit ausgespartem Drehzahlbereich. (Grafik | ebm-papst)
Schutz während des Betriebs
Die Schwinggeschwindigkeit kann sich aber auch während des Betriebs erhöhen, etwa durch Verschmutzungen des Laufrads und einer daraus resultierenden zusätzlichen Unwucht. In diesem Fall gibt die Software eine automatische Warnung ab. Der Anwender hat nun die Möglichkeit, das System hinsichtlich zusätzlich entstandener Unwuchten zu prüfen und Maßnahmen zur Fehlerbehebung (z. B. Reinigung und/oder neuer Hochlauf) zu ergreifen. Schwingungen, die von örtlich nahe installierten Geräten eingekoppelt werden, z. B. von defekten Kompressoren oder Verdichtern, können zwar erkannt, aber nicht vermieden werden. In diesem Fall kann der Anwender bei Bedarf geeignete Maßnahmen einleiten.
Schwingungsverhalten im RLT-gerät mit zusätzlich externer Schwingungsquelle, z.B. einem Verdichter. (Grafik | ebm-papst)
Die automatische Resonanzerkennung ist damit eine sinnvolle Option, um die Betriebssicherheit der Radialventilatoren in kritischen Anwendungen zu erhöhen. Darüber hinaus hat die RadiPac-Baureihe noch einiges zu bieten. Dank strömungstechnischer Optimierungen, innovativer Materialien, durchdachter Konstruktionsdetails und hocheffizienter EC-Motoren mit intelligenter Ansteuerelektronik bringen sie nicht nur viel Luftleistung, sondern arbeiten auch noch besonders leise und effizient. Hohe Drehzahlen sorgen für große Volumenströme und für hohe Drücke, so dass sich selbst Hochdruckanwendungen abdecken lassen. Die erreichbare statische Druckerhöhung liegt deutlich über 2000 Pa.
Energieeffizient, leise und anpassungsfähig
Treibende Kraft der RadiPac Radialventilatoren sind hocheffiziente GreenTech EC Motoren im Leistungsbereich von 500 W bis 8 kW mit konfigurierbarer Steuerschnittstelle für analoge und digitale Signale, die sich individuell anpassen lässt, sowie eine serielle MODBUS RTU Schnittstelle. Damit lassen sich beispielsweise Betriebsdaten wie Drehzahl, Aufnahmeleistung oder Betriebsdauer auslesen und digital weiterverarbeiten. Die Motoren in Außenläuferbauweise erreichen zudem hohe Wirkungsgrade entsprechend den in der IEC/TS 60034-30-2 gesetzten Anforderungen für die Wirkungsgradklasse IE5. Dabei benötigen sie keine Seltenen Erden und sind durch die für ebm-papst typische Außenläuferbauweise auch noch sehr kompakt.
Einen wesentlichen Anteil an der hohen Effizienz hat das Laufrad. Als Material wurde ein glasfaserverstärkter Verbundwerkstoff verwendet, der die komplexe Geometrie der fünf räumlich verwundenen und hochfesten 3D Schaufeln ermöglicht. Durch die optimierten Schaufelkanäle werden hohe Wirkungsgrade erzielt und die Ventilatoren arbeiten ausgesprochen leise.
Flexible Einbaumöglichkeiten
Um unterschiedlichen Einbausituationen gerecht zu werden, gibt es die neuen Radialventilatoren in einer Standard- und einer Kurzversion (Bild 6). Bei den leistungsstärksten Standardtypen wird das Laufrad so am Motor befestigt, dass dieser keinen negativen Einfluss auf die strömungstechnische Effizienz hat. Bei der Kurzversion taucht der Motor ins Laufrad ein. Diese Ventilatoren bauen kompakter, arbeiten dabei trotz des im Vergleich zur Standardversion etwas kürzeren axialen Einbaumaßes deutlich effizienter als vergleichbare Vorgängermodelle.
Bei den Standardtypen ist der leistungsstarke Motor komplett aus dem Strömungsbereich herausgezogen, ...
bei der Kurzversion taucht der Motor ins Laufrad ein. (Foto | ebm-papst)
Beide RadiPac Varianten gibt es als Motor-Laufrad-Kombination oder als einbaufertige Plug & Play Lösung in einer kompakten Tragspinnenkonstruktion zur einfachen Wandmontage. Die Tragplatten wurden so dimensioniert, dass sich der Platz auf einer Europalette bestmöglich ausnutzen lässt; das spart Transportkosten und verbessert den CO2-Fussabdruck.
Schreiben Sie einen Kommentar