Wentylatory z tworzyw sztucznych

Tradycyjnym materiałem stosowanym w konstrukcjach wentylatorów dachowych jest nadające się do głębokiego tłoczenia aluminium i jego stopy oraz blacha stalowa ocynkowana ogniowo. Materiały te gwarantują trwałość wentylatorów oraz ich niezmieniony wygląd przez wieloletni okres eksploatacji w warunkach miejskich przy stosowaniu ich do wentylacji bytowej.

Firma BSH Klima Polska posiada w swoim programie wentylatory specjalnego przeznaczenia mające zastosowanie wszędzie tam gdzie mamy do czynienia z przetłaczaniem powietrza lub gazów zawierających składniki agresywne chemicznie.
Tradycyjnym materiałem stosowanym w konstrukcjach wentylatorów dachowych jest nadające się do głębokiego tłoczenia aluminium i jego stopy oraz blacha stalowa ocynkowana ogniowo. Materiały te gwarantują trwałość wentylatorów oraz ich niezmieniony wygląd przez wieloletni okres eksploatacji w warunkach miejskich przy stosowaniu ich do wentylacji bytowej.
Wentylatory osiowe i promieniowe wykonywane są zwykle z blachy stalowej o odpowiednich parametrach wytrzymałościowych, a następnie zabezpieczanej antykorozyjnie powłokami malarskimi, bądź przez ocynkowanie ogniowe.
W przypadku występujących w przetłaczanym powietrzu zanieczyszczeń gazowych lub aerozoli o umiarkowanie agresywnym działaniu na aluminiowe, ocynkowane lub stalowe elementy wentylatorów, skutecznym przeciwdziałaniem ich korozji stanowić może ochronna powłoka epoksydowo- poliestrowa nanoszona metodą proszkową na wszystkie elementy wentylatorów przed ich montażem.
Silnie agresywne chemicznie zanieczyszczenia powietrza występujące w odgazach procesowych, magazynach chemikalii, ładowniach akumulatorów, dygestoriach, pomieszczeniach galwanizerii itp. wymagają zastosowania w budowie wentylatorów materiałów chemicznie odpornych, takich jak stale stopowe, kwasoodporne typu V2A lub V4A oraz odizolowania silnika od przetłaczanego medium.
Tak wykonane wentylatory gwarantują wieloletnią eksploatację bez zmian materiałowych, także w podwyższonych temperaturach. Wysoka cena materiałów kwasoodpornych oraz ich skomplikowana obróbka powoduje, że tak wykonane wentylatory są wielokrotnie droższe od wykonanych z materiałów tradycyjnych.
Burzliwy rozwój chemii polimerów, szczególnie w okresie ostatnich dziesięcioleci, towarzyszący rozwojowi przemysłu samochodowego, lotniczego oraz elektronicznego skutkował opracowaniem nowych technologii wytwarzania dużo tańszych, łatwych w obróbce tworzyw sztucznych oraz metod ich uszlachetniania tak, że stały się one konkurencyjnym do stali stopowych materiałem konstrukcyjnym również do wytwarzania wentylatorów odpornych na korozję chemiczną.
Nowej generacji tworzywa, których skład chemiczny, stopień polimeryzacji oraz stosowane domieszki uszlachetniające zostały tak dobrane, że charakteryzują się one zarówno odpowiednimi własnościami mechanicznymi, wysoką estetyką oraz odpornością zarówno chemiczną jak i na promieniowanie ultrafioletowe, co szczególnie ważne jest w przypadku wentylatorów dachowych narażonych na silną ekspozycję słoneczną.
Do najczęściej stosowanych materiałów do budowy wentylatorów należą tworzywa termoplastyczne takie jak: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polietylen trudnozapalny (PEs), polietylen elektrycznie przewodzący (PEs-el), polipropylen (PP), polipropylen trudnozapalny (PPs), polifluorek winylu-teflon (PVDF). Materiały te podatne są na formowanie przez ciśnieniowe odlewanie, wytłaczanie, gięcie, zgrzewanie jak również spawanie z wykorzystaniem roztapianego gorącym powietrzem prętu spawalniczego wykonanego z materiału o składzie chemicznym zbliżonym do spajanego. Możliwe jest, a nawet ostatnio często stosowane, łączenie elementów konstrukcyjnych metodą klejenia.
Wykonawstwo gabarytowo większych elementów o skomplikowanym kształcie, jak również elementów poddawanych silnym obciążeniom mechanicznym umożliwiają duroplastyczne laminaty z tworzyw sztucznych typu poliestry, epoksydy, poliuretany, bądź ich mieszanki, wzmacniane włóknem szklanym (GfK) bądź węglowym (CfK). Elementy tak wykonane są trwale ukształtowane i łączone są najczęściej połączeniami śrubowymi.
v
Pod względem odporności chemicznej stosowane tworzywa można zgrubnie podzielić:
PVC, PDF – odporne na kwasy, zasady, alkohole, węglowodory alifatyczne, oleje mineralne i roślinne,
nieodporne na aromatyczne i chloropochodne węglowodory estry i ketony.
PE, PEs, PP, PPS - odporne na kwasy, zasady, sole, oleje i słabe rozpuszczalniki,
nieodporne na kwasy utleniające i chlorowcowodory.
GfK, CK - odporne na słabe kwasy i zasady, alkohole, benzen, benzyna, oleje i rozpuszczalniki,
nieodporne na silne kwasy i zasady, amoniak, aceton, estry i ketony.
Kolejnym kryterium zastosowania tworzyw sztucznych do budowy wentylatorów jest zakres temperatur przetłaczanych gazów i tak dopuszczalne temperatury dla poszczególnych tworzyw wynoszą:
PVC - od 0°C do 50°C,
PE, PEs - od -20°C do 60°C,
PP, PPS - od 0°C do 70°C,
PVDF, Gfk, CK - od -10°C do 100°C.
Aktualnie produkowane są wersje z tworzyw sztucznych wszystkich typów wentylatorów stosowanych w technice sanitarnej i przemysłowej:
Wentylatory osiowe o sprężu całkowitym od 25 Pa do 1750 Pa i wydajnościach od 25 m3/h do 50 000 m3/h, są to konstrukcje charakteryzujące się dużą wydajnością przy niewielkich gabarytach. Silniki elektryczne zamknięte są w szczelnej obudowie, nie mają kontaktu z przetłaczanym medium i chłodzone są powietrzem zewnętrznym.
Głównym ich zastosowaniem są instalacje, gdzie przetłaczane są duże ilości zanieczyszczonego powietrza przy stosunkowo niewielkim sprężu.
Wykonywane są z PVC, PP, PPS a ostatnio wdrożone zostały konstrukcje teflonowe.

Wentylatory dachowe o sprężu całkowitym od 30 Pa do 800 Pa i wydajnościach od 150 m3/h do 30 000 m3/h o pionowym wydmuchu, z napędem bezpośrednim i silnikiem oddzielonym szczelną obudową od transportowanego medium, chłodzenie silnika powietrzem zewnętrznym. Obudowa, przy wentylatorach o średnicy otworu ssącego do 315 mm, poziomo dzielona, wykonywana metodą głębokiego tłoczenia, część górna i dolna skręcana śrubami, przy większych - konstrukcje spawane. Wirniki w zależności od parametrów technicznych wentylatorów wykonane z PVC, PPs, stali kwasoodpornej, bądź stali zwykłej gumowanej lub pokrytej tworzywem. Powietrze zasysane jest przez wentylator dyszą ssącą lub w przypadku połączeń kanałowych okrągłą rurą zasilającą, przystosowaną do elastycznego połączenia z kanałem.

.
Wentylatory promieniowe o sprężu całkowitym od 20 Pa do 6500 Pa i wydajnościach od 100 m3/h do 150 000 m3/h. Obudowy wentylatorów są konstrukcjami samonośnymi, mniejsze posiadają obudowę głębokotłoczoną, większe spawaną. Wirniki wykonane z laminatu, stali nierdzewnej, stali gumowanej lub pokrytej tworzywem sztucznym.

Autor: Roman Rubinowicz
Materiały: KC Ventilatoren GmbH, Hürner-Funken GmbH, BSH